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[摘 要]油田井下作业包括对石油进行开采、维修等活动,是一切井下工程的总称。井下作业是油田开发过程中的一个重要环节,由于油井内部条件复杂,当作业工艺不合理时很容易对环境造成污染,且污染物种类繁多、成分复杂,治理起来十分困难,所以要加强作业时对环保的监控和防治。
[关键词]井下作业;环保;原因;特点;防治
中图分类号:TE358 文献标识码:A 文章编号:1009-914X(2017)27-0024-01
随着经济的不断进步,人民群众的环保意识越来越强,井下作业的环境污染问题已经成为制约企业发展的关键因素,所以环境保护问题已经成为油田工作的重中之重。目前,井下作业的很多环节都会产生污染,例如,打开井口管柱时、起管柱时、冲砂和洗井等都会产生污染物质。这些污染物不仅影响作业人员的健康,而且还给环境带来污染,所以要对油田井下作业的环境污染治理给于高度的重视。笔者将在本文中对井下环境污染的原因、特点、及防治做一些简单的介绍,供广大井下作业人员参考。
1 污染物产生的原因及特点
油田井下作业过程中产生的污染物种类成分较多,而且十分复杂,对于环境资源的破坏性大,作业人员在此工作条件下进行操作也容易产生各方面问题。
1.1 原油落地
在进行油田井下作业的过程中,造成原油落地量大,频率高的原因主要有以下几个方面。(1)油井在投入使用之前,由于地面集输管线还没有完工,射孔替喷时原油进入井场内土油池。(2)在进行试油、试采作业时,产生的小部分原油有可能进入井场内土油池。(3)在修井过程中,压井替喷、不压井作业的跑、冒油,以及在起下钻杆、油管、抽油杆过程中会产生原油。(4)钻杆、油管、抽油杆,在井场放置、清洗而散落在井场内的原油。(5)若发生生产事故会产生部分原油落地,如管线侧漏等事故。
落地后,原油往往与水、泥土等成分混杂在一起形成混合物,暴露于空气中后,其中的一些成分有可能会进入大气,形成大气污染。若原油渗入土壤当中,会造成土壤污染。若油井位置靠近水域,有时由于土油池泄漏或大雨造成原油溢出,使原油进入水域造成大面积的水域污染。
1.2 废水污染
在油田井下作业过程中,经常产生工业废水,根据产生废水的环节,废水来源主要有以下几类。(1)试油或修井时所排出的压井水、无固相压井液。(2)修井作业中有时使用循环水,使用后的水变为含油污水。(3)洗井后排出的洗井水。这些工作废水的特点是,水中固体含量高、颗粒粒径小、有机物含量高、矿化度高、腐蚀性大、大量外排对环境危害较大。
1.3 压裂液和酸液
从井口返排出来的压裂废液成分较复杂,如果直接外排,将会对水体、土壤造成污染,对人、动物、植物有很大危害。酸化所用的酸液(盐酸、氢氟酸),具有强烈的腐蚀性,排入土壤后会使土壤酸化。酸液与硫化物的积垢作用可产生有毒气体硫化氢。用于配制醋酸的醋酸酐可产生刺激性很强的蒸汽,若与作业人员直接接触,会造成严重的皮肤烧伤。
1.4 泥浆
泥浆的主要功能是用来压井。虽然近年来,由于科技的发展,井下作业中泥浆的使用量逐步减少。但由于泥浆的成分复杂,含有的对环境有害的物质,所以泥浆对环境和人体的危害和影响更为严重。
2 井下作业污染的特点
2.1 污染物及污染源分布分散,排放不规则
石油资源分布范围广泛,所以油田内油、水、气、井分布十分分散,进行井下作业必然会形成高度分散的污染。污染物在排放时间上不连续,无固定排污量和来源,容易造成临时性、突发性或大规模的排污活动。
2.2 污染物种类多,成分复杂
试油、修井作业、压裂、酸化都可能造成污染,泥浆、压裂液等污染物成分复杂,危害性较大。
2.3 污染范围大,涉及面广
由于污染物的来源分散,所以需要进行排污工作的范围大,如果发生大面积污染问题,一般会引起十分严重的损害,并且容易产生其他问题。
3 进行井下作业环境污染防治工作办法
在管理上,需要制订健全、严密的工作规章制度,并严格监督执行。加强对井下作业环境污染问题的宣传教育,提高各级领导和作业人员的环保意识,并且在井下作业工作中,积极进行新技术的的推广和使用,从根源上防止污染,目前,防治井下作业环境污染的主要技术手段有如下几种。
(1)井下作业污水处理。首先是将能够进行处理的工业废水排入污水处理站,若污水不具备排入污水站条件,要用罐车将其拉至污水处理站。其次是循环使用污水,尽量减少对水源的污染规模。最后在工作结束后,应该立即清理井场,收回所用的操作器材,做到无污染。
(2)废压裂液的处理。废压裂液应组织专人或者专门机构进行回收,使其重新循环利用,达到资源的可持续利用效果。
(3)残酸的处理。对于浓度大于10%的残酸,应组织回收利用,回收利用方法有自然结晶法、真空浓缩---冷冻结晶法、自然结---扩散等。
(4)泥浆的处理。回收后重复利用,不能重复利用的泥浆要做固化、无害化处理。
(5)预防或减少井下作业废气污染的措施。在施工前或进行井喷时,放压产生的气体要经具体的流程后进入计量站。井喷是石油或石油气开采中非常严重的事故。如果勘测对地下压力的估量和计算不准,或注入的泥浆密度太低时,井管中的油会喷出地面或流入井内的其它地层,就发生了井喷,井喷往往伴随着各种毒气,造成对环境和人的危害。井喷发生后需要用壓井的方法进行控制,压井主要有司钻压井法和工程师压井法,司钻压井法是先把井里的油排出,再用重泥浆替换原来的轻泥浆,这种方法耗时较长。工程师压井法是在测算好所需泥浆的量后,一次性将泥浆打入井管的方法,这种方法速度快,但需要在保证物资的基础上进行。
试油过程中产生的气体,能进站的要进站进行严格处理,若不能进站,则需要直接燃烧。酸化施工的基本要求是配液在配酸站进行,整个过程机械化操作,酸液配好后用密闭罐车运送到施工井场进行施工,整个过程密闭作业,既能防止酸挥发污染环境,又能保证质量和安全。总之,做好油田井下作业过程中的环境保护,是石油企业实现稳定和可持续发展的重要条件。所以,井下作业系统应从自身特点出发,利用各种方法进行环境保护,不断减少对环境的污染,实现安全清洁环保作业。
参考文献
[1] 李楠.井下作业过程中的环境治理[J].炼油与化工,2016.
[2] 王丙法.井下作业时含油废水的预防和治理技术研究分析[J].中国科技投资,2012.
[3] 韩洪义.油田井下作业技术探讨[J].石油质量与标准,2015.
[关键词]井下作业;环保;原因;特点;防治
中图分类号:TE358 文献标识码:A 文章编号:1009-914X(2017)27-0024-01
随着经济的不断进步,人民群众的环保意识越来越强,井下作业的环境污染问题已经成为制约企业发展的关键因素,所以环境保护问题已经成为油田工作的重中之重。目前,井下作业的很多环节都会产生污染,例如,打开井口管柱时、起管柱时、冲砂和洗井等都会产生污染物质。这些污染物不仅影响作业人员的健康,而且还给环境带来污染,所以要对油田井下作业的环境污染治理给于高度的重视。笔者将在本文中对井下环境污染的原因、特点、及防治做一些简单的介绍,供广大井下作业人员参考。
1 污染物产生的原因及特点
油田井下作业过程中产生的污染物种类成分较多,而且十分复杂,对于环境资源的破坏性大,作业人员在此工作条件下进行操作也容易产生各方面问题。
1.1 原油落地
在进行油田井下作业的过程中,造成原油落地量大,频率高的原因主要有以下几个方面。(1)油井在投入使用之前,由于地面集输管线还没有完工,射孔替喷时原油进入井场内土油池。(2)在进行试油、试采作业时,产生的小部分原油有可能进入井场内土油池。(3)在修井过程中,压井替喷、不压井作业的跑、冒油,以及在起下钻杆、油管、抽油杆过程中会产生原油。(4)钻杆、油管、抽油杆,在井场放置、清洗而散落在井场内的原油。(5)若发生生产事故会产生部分原油落地,如管线侧漏等事故。
落地后,原油往往与水、泥土等成分混杂在一起形成混合物,暴露于空气中后,其中的一些成分有可能会进入大气,形成大气污染。若原油渗入土壤当中,会造成土壤污染。若油井位置靠近水域,有时由于土油池泄漏或大雨造成原油溢出,使原油进入水域造成大面积的水域污染。
1.2 废水污染
在油田井下作业过程中,经常产生工业废水,根据产生废水的环节,废水来源主要有以下几类。(1)试油或修井时所排出的压井水、无固相压井液。(2)修井作业中有时使用循环水,使用后的水变为含油污水。(3)洗井后排出的洗井水。这些工作废水的特点是,水中固体含量高、颗粒粒径小、有机物含量高、矿化度高、腐蚀性大、大量外排对环境危害较大。
1.3 压裂液和酸液
从井口返排出来的压裂废液成分较复杂,如果直接外排,将会对水体、土壤造成污染,对人、动物、植物有很大危害。酸化所用的酸液(盐酸、氢氟酸),具有强烈的腐蚀性,排入土壤后会使土壤酸化。酸液与硫化物的积垢作用可产生有毒气体硫化氢。用于配制醋酸的醋酸酐可产生刺激性很强的蒸汽,若与作业人员直接接触,会造成严重的皮肤烧伤。
1.4 泥浆
泥浆的主要功能是用来压井。虽然近年来,由于科技的发展,井下作业中泥浆的使用量逐步减少。但由于泥浆的成分复杂,含有的对环境有害的物质,所以泥浆对环境和人体的危害和影响更为严重。
2 井下作业污染的特点
2.1 污染物及污染源分布分散,排放不规则
石油资源分布范围广泛,所以油田内油、水、气、井分布十分分散,进行井下作业必然会形成高度分散的污染。污染物在排放时间上不连续,无固定排污量和来源,容易造成临时性、突发性或大规模的排污活动。
2.2 污染物种类多,成分复杂
试油、修井作业、压裂、酸化都可能造成污染,泥浆、压裂液等污染物成分复杂,危害性较大。
2.3 污染范围大,涉及面广
由于污染物的来源分散,所以需要进行排污工作的范围大,如果发生大面积污染问题,一般会引起十分严重的损害,并且容易产生其他问题。
3 进行井下作业环境污染防治工作办法
在管理上,需要制订健全、严密的工作规章制度,并严格监督执行。加强对井下作业环境污染问题的宣传教育,提高各级领导和作业人员的环保意识,并且在井下作业工作中,积极进行新技术的的推广和使用,从根源上防止污染,目前,防治井下作业环境污染的主要技术手段有如下几种。
(1)井下作业污水处理。首先是将能够进行处理的工业废水排入污水处理站,若污水不具备排入污水站条件,要用罐车将其拉至污水处理站。其次是循环使用污水,尽量减少对水源的污染规模。最后在工作结束后,应该立即清理井场,收回所用的操作器材,做到无污染。
(2)废压裂液的处理。废压裂液应组织专人或者专门机构进行回收,使其重新循环利用,达到资源的可持续利用效果。
(3)残酸的处理。对于浓度大于10%的残酸,应组织回收利用,回收利用方法有自然结晶法、真空浓缩---冷冻结晶法、自然结---扩散等。
(4)泥浆的处理。回收后重复利用,不能重复利用的泥浆要做固化、无害化处理。
(5)预防或减少井下作业废气污染的措施。在施工前或进行井喷时,放压产生的气体要经具体的流程后进入计量站。井喷是石油或石油气开采中非常严重的事故。如果勘测对地下压力的估量和计算不准,或注入的泥浆密度太低时,井管中的油会喷出地面或流入井内的其它地层,就发生了井喷,井喷往往伴随着各种毒气,造成对环境和人的危害。井喷发生后需要用壓井的方法进行控制,压井主要有司钻压井法和工程师压井法,司钻压井法是先把井里的油排出,再用重泥浆替换原来的轻泥浆,这种方法耗时较长。工程师压井法是在测算好所需泥浆的量后,一次性将泥浆打入井管的方法,这种方法速度快,但需要在保证物资的基础上进行。
试油过程中产生的气体,能进站的要进站进行严格处理,若不能进站,则需要直接燃烧。酸化施工的基本要求是配液在配酸站进行,整个过程机械化操作,酸液配好后用密闭罐车运送到施工井场进行施工,整个过程密闭作业,既能防止酸挥发污染环境,又能保证质量和安全。总之,做好油田井下作业过程中的环境保护,是石油企业实现稳定和可持续发展的重要条件。所以,井下作业系统应从自身特点出发,利用各种方法进行环境保护,不断减少对环境的污染,实现安全清洁环保作业。
参考文献
[1] 李楠.井下作业过程中的环境治理[J].炼油与化工,2016.
[2] 王丙法.井下作业时含油废水的预防和治理技术研究分析[J].中国科技投资,2012.
[3] 韩洪义.油田井下作业技术探讨[J].石油质量与标准,2015.