论文部分内容阅读
摘 要:油田井下作业是对石油进行开发、维修和增产的活动,是所有能够维护正常生产中及油井报废前的准备工作的一切井下工程的总称。井下作业是油田在进行开发过程中的的关键步骤,由于油井内部复杂、工艺手段、环境情况差距等原因,所以在进行油田井下作业时,很容易对环境造成巨大影响,而且污染物多,成份十分复杂。所以针对油田井下作业的环境污染，进行监控和防止是油田开发保护的重要内容。
关键词:油田井下作业；环保技术；分析
Abstract: The down hole operation is developed, repair and increase the activity of the oil, it is a general term for all to maintain normal production and preparation work well abandoned before all the underground engineering. Down hole operation is the key step in the process of oil field development in the oil well, because the internal complexity, technology, environment gap and other reasons, so in the down hole operation, it is easy to cause great impact on environment, and pollutants, composition is very complex. So for the oilfield down hole operation of environmental pollution, monitoring and prevention is an important content of oilfield development and protection.
Keywords: the down hole operation; environmental technology; analysis
中图分类号：TV5
随着社会的发展,人们对环保问题越来越关注,对于经常产生环境问题的井下作业工作,其带来的环境污染已经成为制约井下作业工作的重要问题。所以其环保技术和清洁问题也成为油田工作中的重中之重。目前的井下作业施工中很多环节会产生污染物,起管柱时,油管和抽油杆清蜡时,冲砂和洗井作业等。所产生的污染,不仅使进行作业的员工的工作条件恶化,而且还给环境带来污染问题。所以,为减少污染和员工的不安全因素,应对油田井下作业中的环保清洁问题给予充分的关注。鉴于以上原因,开展了油田井下作业环保技术研究,试图减少油田井下作业的环境污染,给井下作业员工一个安全的工作环境。
1 油田井下作业中主要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,员工在此工作条件下进行操作也容易产生各方面问题。本文对油田井下作业所特有的主要污染物及其产生条件进行分析。
1.1 原油落地
在进行油田井下作业的过程中,造成原油落地的原因很多,其中原油落地量大,而且又经常出现的的原因有主要有以下几个方面:(1)油井在投入使用之前,由于地面集輸管线还没有完工,射孔替喷作业时原油进井场内排污池;(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排污池;(3);修井过程中的洗压井作业，提下油管，抽油杆作业，冲砂等常规作业中可能产生原油 (4)钻杆、油管、抽油杆,在井场放置、清洗而散落在井场内产生的原油;(5)若发生生产事故会产生大量原油,如管线侧漏，井喷，井喷失控等恶性事故。
原油落地后往往与水、泥土等成分形成混合物,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,有时由于排污池泄漏或井喷，井喷失控等原因,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,经常产生工业废液,根据产生废液的环节,废液来源主要有以下几类:(1)试油或修井时所排出的压井液、泥浆，无固相压井液;(2)修井作业中循环洗井,所产生的液变为含油污水;(3)洗井，排液后排出的洗井液。
这些工业废液的特点是:废液中固体含量高、颗粒粒径小;有机物含量高,如灰发酚、硫化物等;矿化度高,腐蚀性强,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,如果直接使其排入环境,将会对水源、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,若进行操作的员工直接接触,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。但由于泥浆的成份复杂,含有对环境有害的物质,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、压裂液等污染物成份复杂,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的主要手段
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,提高各级领导和员工的环保意识,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。
3.1 井下作业污水处理
一是将能够进行污水处理站的工业废水放入污水处理站,若污水不具备进污水站条件,要用罐车将其拉至污水处理站;二是循环使用污水,尽量减少对水源的污染规模;三是在工作结束后,应该立即清理井场,收回所用的操作器材,做到无污染,向甲方交无污染井。
3.2 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。
3.3 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、自然结晶-扩散等。
3.4 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。
3 . 5 预防或减少井下作业废气污染的措施
(1)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,井筒内的原油会喷出地面或流入井内的其他地层,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。井喷发生后需要用压井的方法进行控制,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。
(2)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。
(3)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。
3.6认真开展污染源普查，推进清洁生产审核。
根据国家、自治区和集团公司污染源普查要求，为全面掌握油田主要污染源，对5个固定废水排放口、300多个废气排放口、19套污染处理设施、96枚密封放射源及50台（套）电磁辐射污染源设备（设施）进行调查、监测，摸清了公司污染源现状，为下一步制定污染治理方案，实现总量削减和制定应急措施提供了科学依据。实施清洁生产方案113个，公司和所属的23个单位通过了自治区清洁生产审核验收。新疆油田公司2007年9月启动创建绿色油气田以来，各单位党、政、工、团齐抓共管，开展了治理污油（水）坑、清理油区垃圾以及回收各类工业固体废弃物等活动，，共恢复油田地貌3000余萬平方米，清理各类工业垃圾和生活垃圾7.8万余吨，回收各类工业废弃物2万余吨。各单位还将创绿活动与清洁生产紧密结合，杜绝生产对环境产生污染。
总之,做好油田井下作业过程中的环境保护,是石油企业和油田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征出发,利用各种方法进行环境保护,不断减少环境污染,实现安全清洁环保作业。
参考文献
[1] 徐根良 .含油废水处理技术综述 [J].水处 理 技 术 ,1991,17(1).
[2] 孙振伟.油气田井下作业过程中的环境污染及防治[J],科技传播,2010(5).
[3] 梁敬东.大庆外围油田井下作业环保技术[J].油气田地面工程.2008(08)
[4] 张发展.长庆油田井下作业技术发展状况分析[J].油气井测试.2004(08)
关键词:油田井下作业；环保技术；分析
Abstract: The down hole operation is developed, repair and increase the activity of the oil, it is a general term for all to maintain normal production and preparation work well abandoned before all the underground engineering. Down hole operation is the key step in the process of oil field development in the oil well, because the internal complexity, technology, environment gap and other reasons, so in the down hole operation, it is easy to cause great impact on environment, and pollutants, composition is very complex. So for the oilfield down hole operation of environmental pollution, monitoring and prevention is an important content of oilfield development and protection.
Keywords: the down hole operation; environmental technology; analysis
中图分类号：TV5
随着社会的发展,人们对环保问题越来越关注,对于经常产生环境问题的井下作业工作,其带来的环境污染已经成为制约井下作业工作的重要问题。所以其环保技术和清洁问题也成为油田工作中的重中之重。目前的井下作业施工中很多环节会产生污染物,起管柱时,油管和抽油杆清蜡时,冲砂和洗井作业等。所产生的污染,不仅使进行作业的员工的工作条件恶化,而且还给环境带来污染问题。所以,为减少污染和员工的不安全因素,应对油田井下作业中的环保清洁问题给予充分的关注。鉴于以上原因,开展了油田井下作业环保技术研究,试图减少油田井下作业的环境污染,给井下作业员工一个安全的工作环境。
1 油田井下作业中主要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,员工在此工作条件下进行操作也容易产生各方面问题。本文对油田井下作业所特有的主要污染物及其产生条件进行分析。
1.1 原油落地
在进行油田井下作业的过程中,造成原油落地的原因很多,其中原油落地量大,而且又经常出现的的原因有主要有以下几个方面:(1)油井在投入使用之前,由于地面集輸管线还没有完工,射孔替喷作业时原油进井场内排污池;(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排污池;(3);修井过程中的洗压井作业，提下油管，抽油杆作业，冲砂等常规作业中可能产生原油 (4)钻杆、油管、抽油杆,在井场放置、清洗而散落在井场内产生的原油;(5)若发生生产事故会产生大量原油,如管线侧漏，井喷，井喷失控等恶性事故。
原油落地后往往与水、泥土等成分形成混合物,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,有时由于排污池泄漏或井喷，井喷失控等原因,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,经常产生工业废液,根据产生废液的环节,废液来源主要有以下几类:(1)试油或修井时所排出的压井液、泥浆，无固相压井液;(2)修井作业中循环洗井,所产生的液变为含油污水;(3)洗井，排液后排出的洗井液。
这些工业废液的特点是:废液中固体含量高、颗粒粒径小;有机物含量高,如灰发酚、硫化物等;矿化度高,腐蚀性强,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,如果直接使其排入环境,将会对水源、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,若进行操作的员工直接接触,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。但由于泥浆的成份复杂,含有对环境有害的物质,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、压裂液等污染物成份复杂,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的主要手段
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,提高各级领导和员工的环保意识,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。
3.1 井下作业污水处理
一是将能够进行污水处理站的工业废水放入污水处理站,若污水不具备进污水站条件,要用罐车将其拉至污水处理站;二是循环使用污水,尽量减少对水源的污染规模;三是在工作结束后,应该立即清理井场,收回所用的操作器材,做到无污染,向甲方交无污染井。
3.2 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。
3.3 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、自然结晶-扩散等。
3.4 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。
3 . 5 预防或减少井下作业废气污染的措施
(1)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,井筒内的原油会喷出地面或流入井内的其他地层,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。井喷发生后需要用压井的方法进行控制,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。
(2)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。
(3)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。
3.6认真开展污染源普查，推进清洁生产审核。
根据国家、自治区和集团公司污染源普查要求，为全面掌握油田主要污染源，对5个固定废水排放口、300多个废气排放口、19套污染处理设施、96枚密封放射源及50台（套）电磁辐射污染源设备（设施）进行调查、监测，摸清了公司污染源现状，为下一步制定污染治理方案，实现总量削减和制定应急措施提供了科学依据。实施清洁生产方案113个，公司和所属的23个单位通过了自治区清洁生产审核验收。新疆油田公司2007年9月启动创建绿色油气田以来，各单位党、政、工、团齐抓共管，开展了治理污油（水）坑、清理油区垃圾以及回收各类工业固体废弃物等活动，，共恢复油田地貌3000余萬平方米，清理各类工业垃圾和生活垃圾7.8万余吨，回收各类工业废弃物2万余吨。各单位还将创绿活动与清洁生产紧密结合，杜绝生产对环境产生污染。
总之,做好油田井下作业过程中的环境保护,是石油企业和油田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征出发,利用各种方法进行环境保护,不断减少环境污染,实现安全清洁环保作业。
参考文献
[1] 徐根良 .含油废水处理技术综述 [J].水处 理 技 术 ,1991,17(1).
[2] 孙振伟.油气田井下作业过程中的环境污染及防治[J],科技传播,2010(5).
[3] 梁敬东.大庆外围油田井下作业环保技术[J].油气田地面工程.2008(08)
[4] 张发展.长庆油田井下作业技术发展状况分析[J].油气井测试.2004(08)