含油污泥组分数据库的建立

姜雪 张思良 章媛媛 苏比努尔·哈力木拉提

（1. 新疆维吾尔自治区环境保护科学研究院，新疆乌鲁木齐 830011；2. 新疆环境污染监控与风险预警重点实验室，新疆乌鲁木齐 830011；3. 新疆清洁生产工程技术研究中心，新疆乌鲁木齐 830011）

1 引言

新疆位于我国西北边陲，油气资源丰富，含油污泥是油气田在勘探开发过程中所产生的主要污染物之一［1］。油气田开发过程中有多个环节都会产生含油污泥，其产生的含油污泥量和原因各不相同，含油污泥来源不同，其理化特性的差异性非常大。为了更方便地对含油污泥的来源、性质、污染特性等方面进行系统研究，进而为含油污泥处理和再利用技术开发提供基础数据支撑，本文对新疆油田含油污泥的来源及组成成分进行调查监测，利用Access 建立了含油污泥组分数据库。

Microsoft Access 办公软件以功能强大和易学易用而著称，通过简单的操作即可完成大量数据的管理工作。Access 数据库系统提供了表生成器、查询生成器、报表设计器以及数据库向导、表向导、查询向导、窗体向导、报表向导等多种工具，操作简便，容易掌握［2］。本文主要实现数据的分类、查询、录入、统计等功能，Access 数据库完全能够满足需求。在含油污泥的调查及监测中产生了大量的数据，通过数据库设计可以方便地查询含油污泥的理化性质数据、污染特性数据、产生量以及监测样品的基本信息。含油污泥组分数据库的建立，填补了新疆在含油污泥无害化处置前和资源化利用研究领域的空白，为含油污泥“减量化、资源化、无害化”处理和再利用技术开发提供大量基础数据，同时为环境管理部门提供了科学的管理和研究工具。

2 含油污泥组成分析

2.1 含油污泥特征因子的确定

含油污泥主要来源于油气田开采过程中产生的落地原油及油气处理过程中产生的分离污泥等。其污染物按照来源主要是采出的原油油气分离过程产生的含油污泥，包括接转站、联合站、污水处理站的油罐、沉降罐、污水罐、隔油池的含油底泥，以及作业、管线穿孔而产生的落地原油等［3］。

本文按照含油污泥污染物来源分别从石油类物质组成、油田开采添加剂、底层中岩屑土壤成分等方面综合分析考虑［4］，确定了含油污泥常规组成分析检测指标和污染特性分析指标，共47 项。常规组成分析主要包括含水率、含油率、固相含量、粒径分布、污泥矿物成分、有机物含量、发热量、pH 值。污染特性分析主要包括苯、甲苯、乙苯、二甲苯、苯酚、对二甲苯、间二甲苯、异丙苯、邻二甲苯、苯乙烯、多环芳烃16 种（苯并〔a〕芘、萘、二氢苊、苊、芴、菲、蒽、荧蒽、芘、苯并〔a〕蒽、艹屈、苯并〔b〕荧蒽、苯并〔k〕荧蒽、茚苯〔1，2，3-cd〕芘、二苯并〔a，h〕蒽、苯并〔g，h，i〕芘）、无机氟化物、氰化物、铍、钡、镍、砷、汞、铅、镉、铜、锌、铬、六价铬等指标。

2.2 含油污泥监测方案

本文以新疆油田公司主要勘探开发的准噶尔盆地为研究区块。新疆油田公司先后开发建设了克拉玛依、彩南、石西、石南、莫北、陆梁等多个油气田，针对新疆油田公司不同油气田作业区及下属站点，对含油污泥的来源及产生量进行调查。由于含油污泥产生后进行集中处理，在集中处理装置处进行采样基本上能够代表整个油田含油污泥污染物情况，为全面了解含油污泥中的有害成分及含量，项目组在有代表性的集中处理装置处设置采样点采集含油污泥样品，同时在各污泥产生点也设置采样点。监测点位共涉及新疆油田公司11 个作业区中的23 个联合站或处理站及3 个油气储运公司，监测点位设置见表1。

表1 含油污泥监测点位

采集样品类型主要为罐底泥、修井、跑冒滴漏、管线刺漏回收污泥、污水脱泥（前）、污水脱泥（后）等，包含了原油开采、修井和集输环节产生的所有类型含油污泥。

（1）联合站及污水处理站污水脱泥。

各油田油气开采区块均设有油气处理联合站，因此沉降污泥采样点主要设置在各联合站储泥池，储泥池中存放的污泥主要为联合站沉降罐底泥，大部分经过脱水处理。污水处理站通常为联合站的配套设施，对联合站油气处理产生的废水进行处理，处理过程中通过加药絮凝沉降会分离出沉降污泥，这部分污泥也大部分经过脱水处理后存放在贮存池。因此需在主要联合站和污水处理站设置监测点，对污泥池底泥、罐底泥和污水脱泥样品进行采样。

（2）修井、跑冒滴漏、管线刺漏油土。

管线刺漏、跑冒滴漏油土主要是在试油、压裂、修井等作业过程中散落地面的原油，事故落地原油，或管线、阀门的跑、冒、滴、漏散落在地面的原油，这些原油与土壤接触而形成的油土。此类油土产生后均暂存于油田联合站的污泥存放池中，堆放一定时间后运输到含油污泥处置公司进行集中处理。本文分别在各联合站的污泥存放池设置了监测点位，对管线刺漏油土进行采样。

（3）罐底泥。

罐底泥主要来自中转站、联合站、污水处理站的油罐、沉降罐、污水罐、隔油池的底泥，此类污泥均在各联合站进行采样。

（4）老旧油泥。

位于新疆油田公司采油二厂属地的701 油库废液池，形成于20 世纪70 年代，总面积约2 km2，周长约6.8 km，预计污泥量约204 万t。2016 年新疆油田公司全面对701 油库废液池中的含油污泥进行清理集中，预计在2020 年完成所有污泥的处理。本次采样在701 油库废液池设置监测点，对老旧油泥进行采样检测。

3 含油污泥组分数据库

由于对新疆油田含油污泥的统计及含油污泥组分的检测数据繁多，为了更方便地查询、统计、分析、管理含油污泥组分数据，本文建立了含油污泥组分数据库。含油污泥组分数据库系统主要利用Access数据库的“表”“窗体”“查询”“报表”4 个部分进行设计。

3.1 数据库的设计

基本表是数据库的核心组成部分，本数据库为了满足工作需要，设定了6 个表，分别为归属油田表、二级单位表、下属站点表、取样部位表、含油污泥来源表、检测数据表。归属油田表、二级单位表、下属站点表分别用于录入克拉玛依油田、下属11 个作业区、各作业区下属26 个站点及站点经纬度。含油污泥来源表中将来源主要分为管线刺漏油泥、罐底泥、污水脱泥、修井油泥及其他油泥5 类，表中录入5 类油泥的所属站点、年产生量及处理去向。检测数据表中主要为所有样品的名称、取样部位、常规组分分析数据及含油污泥污染特性检测数据，这些信息通过手动录入或由Excel 表格导入Access。设计了登录窗体、主窗体、检测数据查询、来源情况查询、检测数据录入、检测数据导出，登录窗体设计用户名及密码如图1 所示。

图1 含油污泥组分Access 数据库登陆界面

主窗体可直接进入检测数据查询、来源情况查询、检测数据录入、检测数据导出窗体，如图2 所示。

图2 含油污泥组分Access 数据库主界面

登陆该数据库后可以使用含油污泥组分数据库的查询、录入、导出功能。按住shift+右键打开该数据库，可启用管理员模式，在该模式下可以对数据库的表对象、查询对象、窗体对象进行编辑、设计及修改，可对检测数据表及含油污泥来源表中的各项数据进行编辑修改。

3.2 数据库的功能介绍

数据库系统的主要功能是对污泥的原始资料提供浏览、输入、存储、搜索等。在正常登陆状态下，有如下4 项功能：

（1）检测数据查询：查看数据库中含油污泥样品的相关检测数据；

（2）含油污泥来源情况查询：查看数据库中不同来源的、不同站点的含油污泥产生量及处理去向；

（3）检测数据录入：将含油污泥的相关数据录入至数据库内；

（4）检测数据导出：将所需数据从数据库中导出至Excel 表中。

3.2.1 数据库查询

数据库设计了2 种查询界面：检测数据查询和来源情况查询。

3.2.1.1 检测数据查询

在该窗体下，可以通过选择归属油田、二级单位、下属站点、取样部位来定位样品采样编号，查询具体取样部位含油污泥的检测数据，检测数据查询窗口如图3 所示。检测数据主要分为4 个部分：基础数据、有机物成分、矿物成分、无机物及金属成分。基础数据即含油污泥的理化数据，包括pH、含水率、含油率、固相含量、干物质含量、粒径平均值、发热量等指标；有机物成分即含油污泥污染特性数据，包括苯、甲苯、乙苯、二甲苯、苯酚、多环芳烃（16 种）、无机氟化物、氰化物等有机物指标；无机物及金属成分包括铍、钡、镍、砷、汞、铅、镉、铜、锌、铬、六价铬等指标。

图3 含油污泥组分Access 数据库检测数据查询界面

3.2.1.2 来源情况查询

在该窗口可通过选择归属油田、二级单位、下属站点、取样部位，来查询含油污泥产生量、产生来源、所属油田公司及下属单位、含油污泥处理单位（去向），还可查询不同来源情况的含油污泥产生量及去向信息，如图4 所示。

图4 含油污泥组分Access 数据库含油污泥来源情况查询界面1

也可通过直接对污泥来源进行查询，得出同一来源下不同油田站点的含油污泥产生量及处理去向等数据，如图5 所示。

图5 含油污泥组分Access 数据库含油污泥来源情况查询界面2

3.2.2 数据库的录入、导出及维护

数据库的录入界面与数据库检测数据查询界面相同，可以录入不同油田下的二级单位、站点、取样部位及检测数据等信息。

通过检测数据导出窗体可选择相关数据表，选择需要的字段导出数据存为Excel 表，便于统计分析使用，根据需要可选择单个或多个字段进行导出。

在按住shift 键的情况下单击右键，选择打开，过程中不松开shift 键直至Access 软件完全打开，即可进入该数据库的编辑状态。在该状态下用户可编辑数据库中的表、查询、窗体的所有对象。在“01 检测数据表”中可以定位任何一项数据并对错误项进行修改，在02，03，04，05 的静态属性表中可以对油田、单位、站点及取样部位等信息进行更改增删；在“用户表”中可以添加或更改用户名及密码；在查询和窗体2 类对象中可以通过编辑再次进行自主修改及设计，对软件使用体验进行优化，增删相应功能，达到维护、管理数据库的目的。

4 结论与建议

（1）通过对新疆油田含油污泥来源的调查研究，确定了含油污泥的含水率、含油率、粒径平均值、pH值等常规组成分析检测指标和苯、甲苯、多环芳烃16 种、镉、铜等污染特性分析指标，共计47 项，分别对新疆油田公司11 个作业区的26 个联合站设置点位进行监测。

（2）利用Access 建立了含油污泥组分数据库，可提供含油污泥的检测数据查询和来源情况查询，同时提供录入、导出、维护数据等多项功能，为后期的数据分析工作提供一个易操作的平台。

（3）本文针对2018 年新疆油田公司下属所有作业区及站点的含油污泥组分数据建立数据库，今后还可继续对含油污泥组分数据库的其他功能进行开发，结合实际需要，增加模块，以更好地满足工作需要。例如，可以增加新疆其他油田公司的含油污泥监测数据，增加含油污泥处理后的还原土的检测数据，增加设计不同时间的含油污泥组分数据，从而形成一个全面的含油污泥处理前后组分监测系统，更好地服务于环境管理部门。