引言
进行油田井下工作时不可避免会形成一些有害物质,这些物质如果处理不当排放出去,会严重影响农作物的生长以及人们的健康。此外,油田工地上的污染物质也会恶化作业条件,对工作人员的健康造成威胁,不及时处理还会形成长期的安全隐患。所以说,不断采取改进设计、使用清洁能源和原料、采用先进的工艺技术与设备、改善管理、综合利用等措施,从源头削减污染,提高资源利用效率,减少或者避免生产过程中污染物的产生和排放,以减轻或者消除对人类健康和环境的危害。就井下作业而言,目前主要任务是确定污染源及污染物分布,制定切实可行的清洁生产措施与方案。
1、井下作业工艺
井下作业是对油气井油气流、产能、油气层压力及油、气、水性质进行分析和处理的作业,主要包括 试油、试气、测试、压裂、酸化、洗井、冲砂、检泵等作业。
2、污染源分布
在井下作业过程中对环境有影响的主要污染物有落地油、污水、噪声、固体废弃物、放射性同位素等。其分布情况见表 1。
3、作业污染源的控制对策
从生产实践分析,井下工作有以下几个特点:
(1)施工场地面积广;
(2)污染地不集中;
(3)污染物构成物质多而杂;
(4)污染物难以彻底清除。要想从根本上处理好污染物,最佳的办法就是设计科学的开发方案,强化维护工作,提高作业周期。再者,还应当改进施工技术,提升操作水平,从各个环节来降低污染排放。尽力保证全过程的清洁作业,降低整体的作业污染率是当前主要的污染控制策略。
3.1 无污染施工方案设计
在进行设计施工流程时应当按照实际施工地点的地形结构、油井的建造参数等详细资料来综合分析可能引起的污染问题。污染预防工作要渗透到各个施工环节,工艺以及地质的设计要结合先进的环保技术和设备,污染控制要直指源头。
3.2 作业过程推广应用“十大无污染作业法”
(1)通干线压井法。一般有两种途径:一次性和重复作业。具体操作为将油路和倒流线路连接起来,直接将压井液通入生产线,避免污液与外界接触。
(2)采用配备了泄油器的管柱。泄油器的功能是把存在于油管内部的液体排出,控制单向排流,避免外界污染。一般泄油器有两类:憋压式与机械式。
(3)在下油路安装抽油杆式自动封油装置。该装置能将管、杆内部都密封起来,把污水隔绝在油井的上方,而下部可以继续抽取干净的原油。
(4)在下油管路上安全自动封油装置。该装置的原理和抽油杆自封器相似,一般有两种常见类型:普通型以及便捷自补偿型。
(5)双管路进回水法水。建造两条管路,分别作为溢流和及高压污水的回流管路。
(6)采取安装了单向阀的循环罐来冲洗砂子。单向阀能够防止污水回流,循环罐能重复使用冲砂液,降低排污。
(7)选用半封闭式罐体来灌注混气水从而进行洗井作业。该罐体能够一定程度防止洗井作业过程中的油水外溅,保持现场的清洁。
(8)全过程一体酸化法。选取封闭式作业环境,将工作人员和外界环境同酸液隔离开来。
(9)新井投产组织对其进行泥浆的回收工作。通过对新井进行作业时输出的旧泥浆进行回收,在对应的泥浆站中进行加工,从而使其再次被利用。
(10)保证工地的清洁。在竣工的时候,需要及时对工地进行清理,尤其是废弃的材料以及设备,防止造成污染。
3.3 洗井水现场处理回用
洗井车的水压力来自井口出水压力,洗井车接入井口污水后先对其进行除污,然后通入储水箱,最后通过高压泵排入油井内,往复操作,直到清洁达标。而经过分离得到的污泥、污油由专门的车辆收集进行二次处理。
3.4 车(船)拉送集中处理方式回用
在环境比较容易遭受破坏的地方,对废弃的材料以及液体进行处理时,需要建立制定的处理站。这样的话就可以保证废弃的材料与液体不会污染到周围的环境,甚至可以通过二次加工,实现反复利用的目的。对于一些比较难以处理的材料,需要对其进行特殊的处理,比如说进行焚烧,或者是选择合适的地方进行掩埋处理。
3.5 推广使用新工艺、新材料、新装置、新技术
运用最新的工艺技术,进行清洁化的生产。比如说利用油管捞砂工艺、钢丝绳捞砂工艺、不压井作业技术,该类工艺就可以很好地保护环境,同时也能够节省清水资源,从而保证压井与冲砂的清洁化处理。对于斜井提油管的问题,可以通过利用相关喷提工艺对其进行处理。另外,对于稠油井喷提污染问题的处理,可以通过运用与油稠作业井分段洗井相关的工艺来实现。
3.6 作业井控技术改进
作业井喷一般都会造成很大的危害,比如说造成周围环境被污染,由于管道问题出现油气资源的浪费,更重要的是会危及到人员与财产安全。经过仔细的研究与分析,是可以发现井喷的一些前兆现象的。只要是运用科学的研究方法,对其进行恰当的处理,就可以保证作业的顺利进行。一般情况下,作业井喷包括两种情况,其一是有油管的,其二是无油管的。而且对应的处理工艺也是不一样的。但是都必须遵循先预防,早发现,早处理的原则。
3.7 末端作业废水处理
现在,经过研究者们的不懈努力,油田已研制出了一种作业废水处理机,其工艺是:缓冲罐、旋流器、化学混凝、气浮、过滤,出水水质各项指标都有很大程度提高。
3.8 建立作业完井环境保护管理规范
(1) 施工结束后,及时回收施工器材,清理井场,消除污染危害,恢复原地貌。
(2) 施工产生的油泥砂、生活垃圾、施工废物等应采取防扬散、防流失、防渗漏或者其它防止污染环境的措施。不得擅自倾倒、堆放、丢弃、遗撒固体废物。废物的贮存、处理应符合国家的规定,达到国家、施工所在地政府要求。
(3) 作业井完工后由作业单位负责对井场污染进行清理,恢复井场原貌,污染应在3日内治理完毕,治理完成后申请上级环境保护部门进行验收,并与采油厂进行环境保护交接,现场填写作业井环保交接书。采油队与作业队在每月月底前,将当月的作业环境保护交接书报送上级环保部门备查。
(4) 生态环境敏感性地区的作业施工,施工单位应保存相应的影像资料,证实施工现场是否得到恢复。
(5) 建立作业施工环境保护档案,做好施工现场质量回访,听取采油队、当地居民对作业施工的建议和意见。
(6) 采油队与作业队对现场污染发生意见分歧时,可申请上级环境保护部门协调或仲裁。
4、结束语
总而言之,针对石油井下的污染应当严肃妥善科学的处理,以科技来支撑石油开采与环境的和谐发展。采用新型的处理设备和处理方式,保障作业与环境的清洁。 参考文献: [1] 丁建林.低产井套管捞油环保井口装置[j].钻采工艺,2004,27(4):107-108 [2] 张安.生化处理油田污水的新趋势[j].安全与环境工程,2003,44(08):34-35
[3]中国石油天然气总公司编.石油安全工程[M],北京:石油工业出版社 ,1991.
作者简介:张晓梅,女,本科,工程师,中原油田分公司石油工程技术研究院。