油田产能建设项目环境污染简要分析
2019-07-19信秀丽
信秀丽
(大庆油田工程有限公司安全环境评价研究所,黑龙江 大庆 163712)
石油属于重要能源。油田产能建设项目关系到国家生产及社会的稳定发展。油田产能建设过程中是否会对环境造成重大影响,对石油行业的发展意义重大。而全面分析油田产能建设过程的工艺流程、产污环节及主要污染物,是有效地采取油田开发环保措施的重要基础,是油田产能建设项目可持续发展的重要保障。
1 油田产能建设工艺流程
1.1 施工期
油田产能建设项目施工期(见图1)包括钻井阶段、井下作业阶段和地面建设阶段。其中,钻井阶段主要包括钻前准备、钻井过程,井下作业主要包括射孔作业和压裂作业,地面建设阶段主要包括井场建设、管道建设、通井路建设及供配电工程等油田地面建设施工活动。
图1 施工期工艺流程Fig.1 Construction period process flow
1.2 运行期
根据集油工艺不同,采油井分为非拉油井及拉油井。非拉采油井采出液采用环状掺水集油工艺经集油阀组间进入转油站,拉采油井采出液采用架罐拉油工艺进入卸油点。采出液在转油站和卸油点进行加热处理(转油站还需进行气油分离,将分离后的油田伴生气用于站内自耗)后,经管道输送至联合站进行脱水处理,分离出的含油污水进入含油污水处理站,处理后的净化油外输销售。见图2。
图2 运行期工艺流程Fig.2 operating process
2 油田产能建设主要产污环节
2.1 施工期
钻井过程对周围环境产生的污染主要包括平整井场、搬运安装钻机、挖泥浆池、架设泥浆槽、堆放钻井物料等工作产生的污染,产生的污染物主要有钻井污水、钻井泥浆、岩屑、防渗布、包装袋、柴油机排出的烟气、物料运输搬运产生扬尘、钻机振动产生的噪声及重型车辆沿途产生噪声污染等[1-2]。
井下作业是进行采油生产的重要手段之一,也是油田开发的重要污染环节之一。施工期的井下作业主要包括射孔作业和压裂作业。污染来源主要是射孔时产生的废液、压裂产生的压裂返排液[3]。该过程污染物主要包括废弃射孔废液、压裂返排液[3]、车辆尾气,施工机械及车辆噪声等。
地面建设内容包括采油井井场、集油掺水管道、通井路及供配电工程等油田地面建设施工活动。在采油井井场、道路建设以及集输、掺水管线挖沟敷设等过程会产生扬尘、车辆尾气、噪声、生活污水、生活垃圾等污染物[2]。
2.2 运行期
油田运行期产生的污染主要包括:油田采出水[1],油气集输挥发的非甲烷总烃[1],油井作业产生作业污水和作业污油,抽油机产生的噪声,加热炉燃烧新增产能产生的烟气,场站机泵产生的噪声,清罐产生的油泥等。
3 油田产能建设主要污染物分析
3.1 施工期
3.1.1 水污染物
油田产能项目施工期产生的水污染物主要为钻井废水、试压废水、生活污水等。
钻井废水主要来自钻井过程中冲洗钻台、钻具和设备等产生的废水,主要含有泥浆和岩屑等污染物,钻井后固化处理。试压废水来自新建管道试压作业,主要含铁锈和泥屑等污染物,沉淀后可进行绿化使用或送含油污水站处理后回注地下油层。钻井队每天产生生活污水约0.32m3,主要含COD 及NH3-N 等污染物,排入施工现场生活污水池,施工结束后卫生填埋。
3.1.2 固体废弃物
油田产能建设项目施工期产生的固体废弃物主要为废弃钻井液[1]、钻井岩屑、废弃射孔液、建筑垃圾、生活垃圾等。
废弃钻井液是指钻井过程中无法利用或弃置的钻井液,施工结束后,一般送集中固化点进行固化处理。钻井过程中,岩石经钻头和泥浆的研磨而破碎成岩屑,部分岩屑经泥浆循环携带至井口,钻井期间存放于井场废砂池,完井后与废钻井液一起固化处理。钻井后需进行射孔作业,射孔液主要成分为无机盐类水溶液加适量黏土稳定剂,作业过程中产生的废弃射孔液与废弃钻井泥浆一同固化处理。部分油井投产前需进行压裂作业以提高产量,压裂作业过程中将产生压裂返排液,通常用罐车收集,送至废压裂液处理站进行处理[3]。土建施工过程中产生的建筑垃圾包括建筑废料及管材废料,集中收集,统一拉运至城市建筑垃圾消纳场处理。钻井期间每个井队每天产生生活垃圾5kg,主要成分为剩菜饭等,集中收集,施工结束后送生活垃圾填埋场处理。
3.1.3 噪声污染
施工期产生的噪声主要施工机械和车辆运行噪声[2],噪声源强为70~92 dB(A)。
3.1.4 大气污染物
施工期产生的废气主要为柴油机燃烧排放的烟气[2],道路、管道施工产生的扬尘[2],施工车辆排放的尾气,由于这些影响都是暂时性的,施工一结束就随之消失,对周围空气环境产生的影响较小。
3.2 运行期
3.2.1 正常工况
1)水污染物,油田产能建设项目运行期产生的废水主要为油田采出水及生活污水。油田采出水为油井采出液经油水分离工艺后分离出的含油污水,主要污染物为石油类,经含油污水站处理后回注地下油层[1];生活污水为场站工作人员产生,主要污染物为COD 及NH3-N 等,经生活污水站处理后排放。2)大气污染物,工程运行期产生的废气主要为燃烧烟气及非甲烷总烃挥发[1]。燃烧烟气来自转油站加热炉运转产生,主要污染物为SO2、NO2及烟尘;非甲烷总烃来自于原油集输环节中的无组织挥发。3)噪声污染,工程噪声源主要是抽油机运行产生的噪声,噪声源强为65~75 dB(A)。4)固体废弃物,主要包括原油排泥砂及场站工作人员产生的生产垃圾。采油生产万吨原油一般会产生排泥砂(固相)约0.3t,统一收集送含油污泥处理站处理;产生的生活垃圾由油田物业统一收集送城市生活垃圾处理场处理。
3.2.2 非正常工况
油田产能建设项目的非正常工况主要指修井、洗井等作业期,主要产生含油污水及作业污油。油井作业周期1.5 年,作业污水产生量4m3/井次,注水井作业周期为2 年,作业污水产生量60m3/井次,此部分污水采用作业污油污水回收装置回收后送含油污水站处理后回注,不外排。由于作业含油污水采用回收装置回收,因此产生的作业污油量很少,考虑意外情况,一般每口油井作业期间产生的作业污油可按50 kg/井次,统一收集送含油污泥处理站处理。