油田開采主要污染物及其防治技術(shù)

1、油田開采主要污染物及其防治技術(shù)環(huán)境影響評(píng)價(jià)論壇2011-02-03 13:27:41閱讀1462評(píng)論34 字號(hào)：大中小訂閱一，油田廢水污染防治油田廢水污染物種類為石油類，COD、SS、揮發(fā)酚、硫化物、氤化物、六價(jià)銘、神等，而主要是 COD、SS、石油類，這三種污染物約占所有污染物排放總量的95%以上。1，鉆井廢水PH值偏高，一般在812之間；含SS和COD高，分別多在2000mg/L以上及500mg/L10000mg/L 之間，石油類在50mg/L500mg/L之間，而且有很高的色度。污染防治措施：（1）打叢式井（即在一個(gè)井場(chǎng)打多口井，可以提高鉆井廢水的重復(fù)利用率，減少鉆井泥漿和鉆井廢 水的排

2、放量）；（2）鉆井泥漿采用閉路循環(huán)系統(tǒng)，完善泥漿四級(jí)固控凈化手段，杜絕泥漿的跑、冒、滴漏。用途是 可以提高泥漿重復(fù)利用率，減少新鮮泥漿配制量，相應(yīng)減少新鮮用量和鉆井泥漿與鉆井廢水的排放量。（3）優(yōu)質(zhì)泥漿回收利用。用途是可以減少新鮮泥漿配制量。（4）使用鉆井廢水沖洗鉆臺(tái)、鉆桿，水剎車、泵拉桿等冷卻循環(huán)使用，清洗沙樣廢水要重復(fù)使用。 用途是可以提高鉆井用水的重復(fù)使用率。2，采油廢水一般SS含量高，顆粒粒徑小，細(xì)菌含量高，油水密度差小，有機(jī)物含量高。水溫一般為40-60度。污染防治措施：（1）采油廢水回注。用途是不僅減少了廢水外排，而且能節(jié)約大量新鮮用水，緩解油田供水水源緊 張的矛盾。（2）注好水、

3、注有效水，提高注水驅(qū)油效率。用途是可以有效控制原油含水上升幅度，在減少采油 廢水產(chǎn)生量的同時(shí)，減少了無效注水，節(jié)約大量新鮮用水。3，作業(yè)廢水PH值49，主要污染物有COD、SS、石油類、硫化物等。含硫氣田水：硫化物含量高，其他污染物類似采油污水性質(zhì)。污染防治措施：。建洗井水回收流程。回收洗井水處理后回注，減少洗井水的外排，節(jié)約水資源。用采油廢水洗井。盡可能不用清水洗井，減少新鮮水的用量。4，油氣集輸儲(chǔ)運(yùn)廢水（1）杜絕油井、管線、儲(chǔ)罐保溫伴熱循環(huán)水的漏失。減少循環(huán)水補(bǔ)充用量。（2）摻水流程，油水分離后，廢水重復(fù)使用。減少新鮮水用量。（3）鍋爐冷凝水回收使作。用作鍋爐補(bǔ)充水。（4）冷卻水重復(fù)使用。

4、液化氣儲(chǔ)罐噴淋用水，機(jī)泵冷卻水、氨冷卻塔噴淋用水，循環(huán)使用。（5）反沖洗水回收使用。廢水處理系統(tǒng)濾罐，需定期反沖洗，將反沖洗水回收處理再加以利用，減 少了外排水量。（6）站庫(kù)排水系統(tǒng)做到清污分流。減少?gòu)U水排放量。二，油田固體廢物污染防治油氣田企業(yè)固體廢物主要有三類：鉆進(jìn)廢棄泥漿、巖屑，落地原油，油泥與油砂。1，鉆井廢棄泥漿（1）分類：水基鉆井泥漿、油基鉆井泥漿和氣基鉆井泥漿。（2）來源：一是由于地質(zhì)性質(zhì)的變化，更換泥漿體系產(chǎn)生的廢棄泥漿，也即不適于鉆井工程和地質(zhì)要求的鉆井 泥漿，在鉆井過程中，因部分性能不合格而被排放的鉆井泥漿；二是鉆完井后棄置于井場(chǎng)的泥漿。即完井 時(shí)井筒內(nèi)被清水替出的鉆井泥漿

5、；三是泥漿循環(huán)系統(tǒng)滲漏產(chǎn)生的廢棄泥漿，即循環(huán)系統(tǒng)跑、冒、滴、漏而 排出的鉆井泥漿。萬米進(jìn)尺廢棄泥漿產(chǎn)生量為634T/104米，鉆井廢棄泥漿排放量約為40 x104T/年，排放 率40%左右。（3）主要成分：取決于鉆井泥漿的類型以及使鉆井泥漿滿足鉆井要求而加入的添加劑。一般情況下，鉆井泥漿的主 要成分有水、油、黏土、加重材料、泥漿處理劑（有機(jī)處理劑、無機(jī)處理劑、表面活性劑）、堵漏材料等。（4）主要污染物：烴類、鹽類、各種有機(jī)聚合物、木質(zhì)素磺酸鹽、某些重金屬（如汞、銘、銅、鉛、神）及重晶石中 的雜質(zhì)。（5）性質(zhì)：PH值較高，約為8.512，呈堿性；含有一定量的加重劑和化學(xué)處理劑；有些鉆井泥漿含有油

6、類；有 些含有毒性（由于所鉆進(jìn)的地層中含有有毒物質(zhì)，添加劑中含有有毒物質(zhì)）。（6）危害：過高的PH值、高濃度的可溶性鹽及石油類影響土壤的結(jié)構(gòu)和危害植物生長(zhǎng)；有害的重金屬離子，如 六價(jià)銘、二價(jià)汞、二價(jià)鎘、二價(jià)鉛及不易被動(dòng)植物降解的有機(jī)物、分子聚合物易進(jìn)入食物鏈，并在環(huán)境或 動(dòng)植物體內(nèi)蓄積，危害人類的身體健康和生命安全；廢物中的有機(jī)處理劑使水體的COD、BOD增高，影 響水生生物的正常生長(zhǎng)。（7）控制措施：A,合理選用泥漿體系及泥漿的使用與回用使用無毒低污染泥漿。為保護(hù)淺層地下水不受污染，表層鉆進(jìn)時(shí)，使用清水泥漿，盡可能不使用 化學(xué)添加劑。配制鉆井液時(shí)，嚴(yán)格控制有毒、有害泥漿添加劑的使用。鉆井中遇

7、到淺水層，下套管時(shí)應(yīng)注 水泥封固，防止地下水水層被地層其他流體或鉆井泥漿污染。開發(fā)研究無毒無害鉆井泥漿體系。某油田通 過在鉆井泥漿中加入鉀離子、銨離子等農(nóng)作物生長(zhǎng)所需要的成分，形成對(duì)土壤環(huán)境有利的綠色鉆井泥漿體 系。采用閉合泥漿循環(huán)系統(tǒng)。對(duì)鉆井液性能進(jìn)行四級(jí)凈化，避免鉆井液的頻繁稀釋及反復(fù)加藥，這樣 可以使鉆井液體積減小，耗藥量降低，從而使完井后的廢鉆井液處理量降低。對(duì)廢泥漿池進(jìn)行防滲處理， 防止污染地下水。泥漿的再循環(huán)利用。完井后對(duì)泥漿進(jìn)行回收，重復(fù)使用。B，改革生產(chǎn)工藝搞好鉆井設(shè)計(jì)，合理選擇井身結(jié)構(gòu)、井眼尺寸及鉆井技術(shù)。采用定向井、叢式井組可節(jié)約井場(chǎng)占地，可以減少鉆井過程對(duì)地貌的破壞。另外

8、，叢式井在一個(gè)井 場(chǎng)打多口井，可以提高泥漿和泥漿廢水的重復(fù)利用率，減少鉆井廢水的排放量。鉆水平井與取得相同產(chǎn)量的鉆直井相比，可以減少鉆井占地，節(jié)約鉆井進(jìn)尺，從而減少鉆井液排放。分支井鉆井是指在一口主井眼中鉆兩口或多口水平井。分支井在節(jié)約鉆井進(jìn)尺、減少能源消耗、提 高鉆井泥漿及廢水的重復(fù)利用率，與水平井所起的作用相似。小井眼技術(shù)是指井眼直徑不于常規(guī)井的鉆井工藝。當(dāng)鉆井深度一定時(shí)，井眼直徑越小，廢鉆井液的 產(chǎn)生量越少。在可能的情況下，采用細(xì)孔井工藝會(huì)大幅度降低鉆井廢液產(chǎn)生量。提高鉆井泥漿抑制能力，控制地層造漿。具體措施是采用具有抑制泥頁(yè)巖水化作用的鉆井液，抑 制由于地層水向井筒浸滲而形成的表面造漿

9、，從而減少在表層鉆進(jìn)時(shí)泥漿量的迅速增加。搞好固井，防止固井工程事故，而增加鉆井廢液的排放量。提高鉆井泥漿固相控制效率。鉆井液密度是一項(xiàng)重要的性能指標(biāo)，其必須控制在一定范圍內(nèi)。隨 著鉆井液的重復(fù)使用，泥漿中的固相含量一般會(huì)逐漸升高，升至一定限度后必須加藥加水重新調(diào)制，因此， 提高鉆井液固控系統(tǒng)的處理效率，控制鉆井液中固相含量的升高，對(duì)減少鉆井液的產(chǎn)生和排放量起著重要 作用。（8）鉆井泥漿處理辦法回收再利用可以用機(jī)械方法將廢棄泥漿轉(zhuǎn)化為干粉再用，主要回收加重劑和少量鉆屑及膨潤(rùn)土。老井鉆井泥漿 用于新井壓井。直接排放適用于污染程度較低、且易于自然降解的淡水基鉆井泥漿的處理。注入安全地層或井下的環(huán)形空

10、間本法是將廢鉆井泥漿通過深井注入地層。為了防止地下水和油層的污染，必須選擇合適的安全地層。 所謂安全地層，一般是指壓力梯度較低且周圍不滲透的地層。有時(shí)為了方便起見，也可將廢鉆井泥漿注入 井的環(huán)形空間或不滲透的地層間的鹽廢鉆井，泥漿運(yùn)到指定處理場(chǎng)集中處理。該方法適用于油、水基廢鉆 井泥漿。由于處理費(fèi)用高，一般只在特殊情況下采用。MTC處理。MTC固井技術(shù)是一種新型的固井技術(shù)，它是在鉆井液中加入固化劑和化學(xué)處理劑，使之轉(zhuǎn)化為固井 液。這樣，既可減少水泥用量，節(jié)約固井成本，又為解決廢鉆井泥漿的再利用、減少環(huán)境污染提供了有效 的途徑?；靥罨靥钍且环N花費(fèi)較少而又普遍采用的方法。在回填開始之前，首先將儲(chǔ)存

11、坑內(nèi)的廢物進(jìn)行沉降分離， 將上面的水澄清，必要時(shí)可加入一些混凝劑，達(dá)到規(guī)定的要求后，就地排放。剩下的污泥待其干燥到一定 程度后，即可在儲(chǔ)存坑內(nèi)就地填埋，一般項(xiàng)部要保持較厚的表土層，并使儲(chǔ)存坑周圍恢復(fù)到原有的地貌。 本方法主要用于淡水基鉆井泥漿的處理?？觾?nèi)密封實(shí)質(zhì)上是一種特殊的回填處理。其做法是先在儲(chǔ)存坑的底部和四周鋪墊一層有機(jī)土（通常用量為 2128kg/m2），上面鋪一層厚度為0.5mm的塑料膜，再蓋一層有機(jī)土，以防塑料膜破裂。經(jīng)上述處理后 的儲(chǔ)存坑，成為鉆井廢泥漿充填池，待鉆井廢泥漿中水分基本蒸發(fā)完后，再蓋上有機(jī)土層，回填，恢復(fù)地 貌。土地耕作法土地耕作法可使廢物中的有毒成分獲得最大程度的

12、稀釋，而且處理成本較低。固化處理向廢水基鉆井泥漿或鉆井泥漿沉積物中加入固化劑，使之轉(zhuǎn)化成像土壤一樣的固體（假性土壤）填 埋在原處或用作建筑材料等。這種方法能較大程度地減少?gòu)U鉆井泥漿中的金屬離子和有機(jī)物對(duì)土壤的侵 蝕，從而減少?gòu)U鉆井泥漿對(duì)環(huán)境的影響與危害，同時(shí)，又可保證廢鉆井泥漿池在鉆井過程一結(jié)束即能還耕。強(qiáng)化固液分量處理廢鉆井泥漿經(jīng)化學(xué)脫穩(wěn)后，進(jìn)行離心分離，固相成型，就地掩埋，水相再進(jìn)行化學(xué)混凝沉降過濾后， 達(dá)標(biāo)排放。2,鉆井巖屑（1）在鉆井過程中被鉆頭破壞，由泥漿帶回到地面的地層巖屑，也就是在鉆進(jìn)過程中鉆頭切削地層 巖石而產(chǎn)生的碎屑，通過泥漿循環(huán)到井口，進(jìn)入泥漿循環(huán)系統(tǒng)，經(jīng)振動(dòng)篩分離后，排入

13、井場(chǎng)巖屑池中。（2）綜合利用方法：加入適當(dāng)添加劑后可制成建筑材料，如磚等；稍作處理后，鉆屑可用來鋪路； 可用來填坑或圍淤造田。3，落地原油（1）來源：落地原油有兩種類型，一是井下作業(yè)過程中散落地面的原油，在試油、壓裂、修井等作業(yè)過程中， 從井口放噴的原油，起下油管、抽油桿散落地面原油。另一方面是事故落地原油，在原油集輸過程中，由 于管線，閥門的跑、冒、滴、漏散落地面的原油，由于不法分子破壞散落地面的原油。另外，井噴事故也 產(chǎn)生落地油。油氣田企業(yè)生產(chǎn)萬噸原油落地原油產(chǎn)生量約51T/年，排放效率約10.5%。(2)落地原油控制推廣應(yīng)用無污染作業(yè)，控制原油不落地；加強(qiáng)落地原油的回收，做到責(zé)任明確，措

14、施具體，獎(jiǎng)罰分明；加強(qiáng)管理及設(shè)備養(yǎng)護(hù)，減少跑、冒、滴、漏；油氣生產(chǎn)設(shè)備跑、冒、滴、漏后，要及時(shí)維修、更換；試油、作業(yè)、試井、清防蠟時(shí)，采取防噴措施，用缺罐承接油、含油污泥、廢水；取消土油池，代之以罐，避免原油落地。4，油泥、油砂來源來自中轉(zhuǎn)站、聯(lián)合站、污水處理站的油罐、沉降罐、污水罐、隔油池的底泥、含油污水處理設(shè)施、 輕烴加工廠、天然氣凈化裝置等清除出來的油泥、油砂，主要成分是油、泥沙和水，含水率高達(dá)9%以上， 且充分乳化，難以沉降，隨著油田進(jìn)入三高開采期，采出液量成倍增加，油泥、油砂的產(chǎn)生量激增，研究 開發(fā)油泥、油砂無害化處理、處置措施已變得非常緊迫。油氣田企業(yè)生產(chǎn)萬噸原油油泥、油砂產(chǎn)生量為

15、16 噸/年，排放率約0.44%。污染控制油泥、油砂中含有大量的可燃成分，經(jīng)化學(xué)機(jī)械脫水后，可以作為燃料使用，也可以將一定比例的 油泥、油砂與煤混和均勻用用燃料。三，環(huán)境空氣污染物環(huán)境空氣污染物類型與來源油田企業(yè)排放的廢氣包括燃料燃燒廢氣和生產(chǎn)工藝廢氣兩類。燃料燃燒廢氣主要包括以原油、渣油、天然氣、煤為燃料的各種鍋爐、窯爐、加熱爐、高壓蒸氣爐 排放的廢氣；生產(chǎn)工藝廢氣包括鉆井柴油機(jī)、發(fā)電機(jī)等動(dòng)力設(shè)備排放的廢氣，天然氣脫硫尾氣；烴類氣體 主要是采油氣井口、油氣集輸計(jì)量管網(wǎng)、分離器排空以及管線泄漏等、聯(lián)合站和計(jì)量站等的儲(chǔ)罐的大小呼 吸；其他還有物探、井下作業(yè)的動(dòng)力廢氣以及機(jī)動(dòng)車輛的尾氣。污染控制A

16、，工藝廢氣類型多樣，其中最重要的是采油(氣)、油氣集輸過程中揮發(fā)的烴類和天然氣凈化廠尾氣，這兩類 廢氣的排放具有石油天然氣開發(fā)行業(yè)的特點(diǎn)，處理設(shè)施比較完備。烴類氣體一般采用密閉集輸、原油穩(wěn)定、 輕烴回收的方法處理。天然氣處理廠主要污染物是含硫化合物，采用各種方法回收硫，減少SO2、H2S的 排放。油氣田企業(yè)原油損耗率在1%3%，主要來源于油氣田集輸過程中的烴類損耗。原因是產(chǎn)能建設(shè)不配 套、油氣分離不徹底、流程不密封造成的。為了回收資源、保護(hù)環(huán)境，降低原油損耗率的主要工藝技術(shù)措 施有：將原開式流程改為密閉式流程：采用有自吸能力輸送混氣原油的泵（如螺桿泵），以使分離器中 的原油可直接進(jìn)泵，不需在常

17、壓罐中進(jìn)行脫氣。密閉油、水、氣分離：輸送或集油站的原油，采用三相分離器進(jìn)行油、水、氣的分離。水進(jìn)污水 處理系統(tǒng)，油進(jìn)原油穩(wěn)定裝置，氣進(jìn)輕烴回收系統(tǒng)。原油穩(wěn)定為將原油中的C1C4為些揮發(fā)性較強(qiáng)的組分較徹底地提煉出來，原油進(jìn)入有一定溫度的原油穩(wěn)定塔 分離較輕組分，穩(wěn)定處理后的原油進(jìn)儲(chǔ)罐，揮發(fā)性烴類進(jìn)輕烴回收系統(tǒng)。大罐抽氣原油儲(chǔ)罐上部空間充滿烴類氣體，當(dāng)壓力升至一定值時(shí)，通過罐頂呼吸閥外排至大氣環(huán)境，當(dāng)壓力 過高時(shí)，通過安全閥外排。為回收這部分氣體，在部分油田推廣應(yīng)用大罐抽氣裝置。輕烴回收系統(tǒng)從三相分離器、原油穩(wěn)定塔、大罐抽氣回收的輕烴進(jìn)回收系統(tǒng)進(jìn)一步處理，主要是通過對(duì)氣體進(jìn)行 壓縮，使重組分液化，

18、輕組分（干氣）外輸或作為加熱爐燃料。套管氣回收油井在開采過程中，套管中氣體壓力必須控制在一定范圍以內(nèi)，超過這一范圍就要泄壓。套管氣回 收就是建立套管將這部分氣體回收作為加熱爐燃料。采用密閉流程、輕烴回收工藝處理后，原油損耗率可降至0.7%以下，經(jīng)濟(jì)效益顯著。B，燃煤、燃料燃燒廢氣以消煙除塵為主。主要有旋風(fēng)除塵器、多管除塵器、水膜除塵器和靜電除塵器等。燃油廢氣處理以 提高燃料燃燒效率為主，主要采用高效燃燒火嘴和進(jìn)行爐膛拱改造。四、油田井噴及污染防治井噴，是地層流體（天然氣、石油或水）經(jīng)井眼涌出無控制流的現(xiàn)象。這種現(xiàn)象是由于井內(nèi)泥漿樁 壓力不能平衡地層中流體的壓力而產(chǎn)生的，失去控制的井噴，不僅影響正常鉆進(jìn)，而且常常釀成嚴(yán)重事故， 破壞地下油氣資源、礦產(chǎn)資源和水資源，井口噴出的大量有毒、有害物質(zhì)會(huì)大面