(1)對石油鉆探作業(yè)過程中開展廢棄物治理的環(huán)保工作的認(rèn)識

PAGEPAGE6對石油鉆探作業(yè)過程中開展廢棄物治理的環(huán)保工作的認(rèn)識孫金聲1樂宏2許期聰3孫鷺3何綸4（1.北京石油勘探研究院2.西南油氣分公司蜀南氣礦3.川慶鉆探工程有限公司鉆采工藝研究院4.四川石油管理局退休辦）摘要：本文論述了石油企業(yè)開展環(huán)保工作的必要性，針對目前國內(nèi)石油行業(yè)在污染治理中采用的各種方式及裝置，筆者認(rèn)為，急需從源頭上解決污染環(huán)境的問題，提倡綠色環(huán)保鉆井液完井液的應(yīng)用，同時加大力度開展環(huán)保設(shè)備的研制、開發(fā)和應(yīng)用等工作以及借鑒國外“清潔生產(chǎn)”的先進(jìn)環(huán)保理念，將是我國石油工業(yè)鉆井清潔生產(chǎn)環(huán)保事業(yè)今后發(fā)展的方向。關(guān)鍵詞：石油工業(yè)污染強(qiáng)化環(huán)保意識油田廢物治理開發(fā)應(yīng)用環(huán)保設(shè)備概述人類行為對社會和環(huán)境的影響無處不有，同人類的各種生產(chǎn)活動密切相關(guān)。隨著人類社會生產(chǎn)力和科學(xué)技術(shù)的空前高速發(fā)展，人類從自然界攝取資源的能力不斷加強(qiáng)，而另一方面則意味著人類破壞自然界的能力也隨之增強(qiáng)。在創(chuàng)造物質(zhì)文明的每一個生產(chǎn)過程中，總是伴隨著對環(huán)境的巨大沖擊。生產(chǎn)速度加快，對自然界排放的廢物相應(yīng)越來越多，越發(fā)危及人類自身的安全。石油工業(yè)也不例外，隨著石油工業(yè)的發(fā)展，油田鉆探、煉油、采氣過程中，占土地、蓋房屋、鉆油井、修公路，排放出大量廢棄物，對河流、湖泊、地下水、草原、沙漠、樹林、山地、農(nóng)田造成污染，生態(tài)環(huán)境和水質(zhì)受到不同程度的影響。特別是在鉆井完井采氣作業(yè)過程中，排出廢棄鉆井液和廢氣以及鉆屑等，如所帶出的鹵水主要是含Cl—，其腐蝕性強(qiáng)，污染的危害大，流入田土?xí)斐汕f稼多年減產(chǎn)或無收成；排出的廢氣或廢液含重金屬離子等有害成分，會對人畜健康造成威脅。因此對環(huán)境資源的破壞，必然反過來影響和限制生產(chǎn)建設(shè)的發(fā)展。如果不搞鉆井清潔生產(chǎn)工作，石油工業(yè)的環(huán)境污染與人民身心健康的矛盾就日益突出。隨著人民群眾對環(huán)境保護(hù)的呼聲和要求越來越強(qiáng)烈。近年來，環(huán)境污染事件日益增多，環(huán)境污染糾紛不斷上升，有的已影響到穩(wěn)定，影響到發(fā)展，影響到民生。加強(qiáng)環(huán)境保護(hù)是我國的基本國策，是落實科學(xué)發(fā)展觀的重要舉措，是全面建設(shè)小康社會的內(nèi)在要求，是構(gòu)建社會主義和諧社會的有力保障。黨和政府對今后環(huán)保工作提出了現(xiàn)實要求，胡錦濤總書記對環(huán)保工作作出重要批示：“當(dāng)前，環(huán)保任務(wù)十分繁重。望盡心盡責(zé)，強(qiáng)化依法治理，加大治理力度，努力實現(xiàn)總量控制的目標(biāo)。”2.保護(hù)環(huán)境是油田企業(yè)不可推卸的社會責(zé)任和法律責(zé)任可持續(xù)發(fā)展作為21世紀(jì)保持地球活力和整體性的原則，已經(jīng)在全世界得到一致的認(rèn)同。中國在石油工業(yè)生產(chǎn)高速發(fā)展的今天，既不能以犧牲環(huán)境追求發(fā)展，也不能因為環(huán)境而限制發(fā)展，只能選擇走可持續(xù)發(fā)展的道路。既努力發(fā)展石油勘探和開采事業(yè)，提高對資源、能源的利用率又努力保護(hù)和改善環(huán)境是我國現(xiàn)階段經(jīng)濟(jì)和社會發(fā)展的一項戰(zhàn)略任務(wù)。環(huán)境保護(hù)是關(guān)系人類生存，經(jīng)濟(jì)和社會發(fā)展的大事，我們每個公民，每一個石油職工應(yīng)該有良好的環(huán)保意識。創(chuàng)造能源與環(huán)境的和諧、善待生態(tài)環(huán)境更是21世紀(jì)石油企業(yè)不可推卸的社會責(zé)任。我國自1989年實施《環(huán)境保護(hù)法》以來，相繼頒發(fā)了《污水綜合排放標(biāo)準(zhǔn)》、《室外排水設(shè)計規(guī)范》（1997年修訂）、《危險廢物鑒別標(biāo)準(zhǔn)—腐蝕性鑒別》、《危險廢物鑒別標(biāo)準(zhǔn)—浸出毒性鑒別》、《環(huán)境空氣質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)》等標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范。同時也出臺了《國務(wù)院關(guān)于環(huán)境保護(hù)若干問題的決定》、《中華人民共和國水污染防治法實施細(xì)則》、《中華人民共和國清潔生產(chǎn)促進(jìn)法》等相關(guān)環(huán)保法規(guī)實施細(xì)則，已將環(huán)保工作提升到法律強(qiáng)制實施的高度，因此今后我國油田企業(yè)如何適應(yīng)環(huán)保法規(guī)的要求，切實發(fā)展油田鉆井完井廢棄物的無害化處理將是一項長期而必須的艱巨工作。3.依法建立完善相關(guān)制度，確保環(huán)境污染治理工作有序開展從20世紀(jì)90年代以來，我國石油工業(yè)的環(huán)保工作隨國家環(huán)保法律法規(guī)的建立、環(huán)保事業(yè)的發(fā)展而逐步發(fā)展，各油田紛紛成立環(huán)保委員會，成立質(zhì)量、安全、環(huán)保部門，配備專職人員，建立各種環(huán)保工作的規(guī)章制度，嚴(yán)格環(huán)境管理，和污染評價，污染治理設(shè)施逐步建立，并在鉆探作業(yè)和完井作業(yè)中完善HSE的管理制度，因而近年來任意排放污染的局面初步得到一定的控制，各油田周邊環(huán)境面貌有很大改變。遼河油田、四川油田、勝利油田、中原油田、大港油田等積極開展隨鉆和完鉆廢棄液的治理工作，并配套環(huán)保裝置，努力實現(xiàn)鉆井清潔生產(chǎn)。4.目前國內(nèi)油田廢棄物處理的主要方式以及存在的問題國際質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)委員會（ISO）于1996年公布實施了ISO14000環(huán)境質(zhì)量管理體系標(biāo)準(zhǔn)，其中便規(guī)定了源削減污染預(yù)防制度，將石油、化工等高污染行業(yè)的生產(chǎn)過程納入“清潔生產(chǎn)”管理范疇，以達(dá)到廢物減量化或最少化。歐美日等發(fā)達(dá)國家目前在油氣田生產(chǎn)過程中已全面施行的“零落地”廢棄物隨鉆處理技術(shù)，提醒我們也應(yīng)向“零落地”的目標(biāo)邁進(jìn)。由于我國環(huán)保事業(yè)起步較晚，石油工業(yè)的環(huán)保工程投資與開發(fā)距國際發(fā)達(dá)國家相比還有較大差距。例如我國陸上油田在鉆探過程中，往往只注重末端處理而忽視生產(chǎn)過程中的環(huán)保問題；另一方面，國內(nèi)現(xiàn)有的環(huán)保技術(shù)也不能完全滿足過程控制的高要求。相關(guān)的配套設(shè)備如污水處理裝置、脫水機(jī)、固化裝置和廢鉆屑收集裝置等在每個油田的配置中為數(shù)甚少，基本處于科研階段，還沒有較成熟的技術(shù)可以推廣。4.1石油工業(yè)作業(yè)過程中產(chǎn)生的污染源對生態(tài)環(huán)境存在嚴(yán)重影響多年的油田污染源調(diào)查分析表明：常規(guī)鉆進(jìn)作業(yè)中，鉆井完井廢液是油田主要的污染源之一。由于石油鉆探工作中一直被譽(yù)為鉆井“血液”的鉆井完井液，是服務(wù)于鉆井工程的一項重要技術(shù)，它直接關(guān)系到鉆井工程質(zhì)量的優(yōu)劣，開采的速度，采油的多少，它始終貫穿石油勘探開發(fā)的始終。隨著油田鉆井深度增加和技術(shù)難度的加大，而為了滿足工程需要，在鉆井液和完井液體系中化學(xué)添加劑的種類和數(shù)量越多,其產(chǎn)生的鉆井完井廢液成分就越復(fù)雜,這就對脆弱的油田生態(tài)環(huán)境造成的危害也就會越大。鉆井完井廢液是一種含粘土、加重材料、各種化學(xué)處理劑、污水、污油及鉆屑等的多相穩(wěn)定膠態(tài)懸浮體系。其危害環(huán)境的主要成分是烴類、鹽類、各類聚合物、重金屬離子、重晶石中的雜質(zhì)和瀝青等改性物，這些排放物無論在井場堆放或掩埋，或流入農(nóng)田、河流、海洋，或滲入地層，都會污染環(huán)境，影響動植物生長，重者危及人類生命安全。由于完鉆后大量的廢棄液體不可能耗資轉(zhuǎn)移利用，就必須要對其進(jìn)行無害化處理。4.2近代石油工業(yè)鉆探作業(yè)的污染治理需要更新的技術(shù)目前陸上油田鉆井完井作業(yè)對廢棄物治理采用的方法可以分為末端治理技術(shù)、過程處理技術(shù)或過程處理技術(shù)和末端治理技術(shù)相結(jié)合的技術(shù)以及采用化學(xué)處理和物理處理相結(jié)合的方法。各油田采用的機(jī)械裝置繁多，污水處理裝置大致相同，脫水壓榨裝置各有千秋，但均沒有取得自動化程度高、處理效果好、成本低的效果。特別是在氣體鉆井作業(yè)過程中，對廢氣渣的排放和治理還處于初期研發(fā)的階段。這是國內(nèi)在陸上油田環(huán)保工作的薄弱環(huán)節(jié)。①末端處理方式的不足目前國內(nèi)油田一般對廢棄液采用末端處理，即鉆井完井工作結(jié)束后，對廢棄物存儲池中的鉆井完井廢棄物統(tǒng)一進(jìn)行處理。由于鉆井完井廢棄物是由鉆井廢液、鉆屑以及含油污泥等組成，大部分為水分，所以通常采取先用化學(xué)方法（加入絮凝劑、破乳劑等）預(yù)處理將廢氣鉆井液分成污水和淤泥；再通過脫水處理裝置進(jìn)一步降低淤泥中的含水量，實現(xiàn)固液分離；最后再通過對固液分離后收集的污水和固形物分別處理來完成對整個廢棄物的無害化處理過程。該方式處理廢棄物的效果很大程度取決于脫水環(huán)節(jié)的脫水效果，因此脫水裝置壓榨、壓濾等應(yīng)用是關(guān)鍵技術(shù)。目前國內(nèi)油田所通常采用的板框式脫水機(jī)、濾帶式壓濾機(jī)以及離心脫水機(jī)等脫水裝置來看，雖然都有一定的處理能力，但在自動化程度、能源消耗、脫水效率等方面還有待提高。②過程（隨鉆）處理方式需要探討的內(nèi)容過程處理方式是利用井場固控設(shè)備（振動篩、除砂器、除泥器、離心機(jī)）以及鉆屑高效攪拌固化機(jī)對鉆井過程中產(chǎn)生的鉆屑隨時固化轉(zhuǎn)移，采用高效固化劑，固定鉆屑、粘土、泥渣和無機(jī)鹽等固體成分，封閉有害成分，有效地阻止有機(jī)物和重金屬鹽等的滲漏、流失和擴(kuò)散，基本實現(xiàn)鉆屑不落地、零排放。但由于此方式主要將廢泥漿初級脫水后即強(qiáng)行固化，需鉆屑、淤泥等收集系統(tǒng)以及使用大量的化學(xué)固化劑，成本不菲，目前國內(nèi)對鉆屑的收集和處理工作基本上還沒有展開。③過程處理與末端處理的綜合方式實現(xiàn)從源頭和生產(chǎn)過程中控制污染，最理想的方案應(yīng)該是應(yīng)用過程處理技術(shù)和末端治理技術(shù)相結(jié)合的技術(shù)。這需要設(shè)備系列化、規(guī)?；?、一體化，同時需要更深入地從理論上加以研究，成為一項從源頭到末端治理的系統(tǒng)工程，最大限度地降低環(huán)境污染的損失。5油田廢棄物處理工藝技術(shù)的發(fā)展趨勢以過程控制、清潔生產(chǎn)為核心理念，實施鉆井作業(yè)清潔生產(chǎn)，控制污染源頭，實現(xiàn)對污染物的消除處理和防止二次污染物的再產(chǎn)生，將是今后環(huán)保處理方式的發(fā)展趨勢。5.1“清潔生產(chǎn)”——隨鉆過程處理與末端處理方式相結(jié)合“清潔生產(chǎn)”即是從生產(chǎn)的各個環(huán)節(jié)著手對廢棄物進(jìn)行控制，從源頭上選用環(huán)境友好的鉆井液材料和助劑，最大限度的控制廢棄物的產(chǎn)生總量，結(jié)合過程處理與末端處理，盡可能的重復(fù)利用處理后的鉆井液，并將鉆井過程中實時產(chǎn)生的廢棄液進(jìn)行處理，最終達(dá)到零排放標(biāo)準(zhǔn)。5.2隨鉆過程處理與末端處理綜合方式：目前國內(nèi)有些油田較重視隨鉆處理過程中的污染治理工作，對隨鉆過程處理與末端處理相結(jié)合作了嘗試。勝利油田、中原油田、四川油氣區(qū)近年也開展了的污染的綜合治理，加大力度研制配套環(huán)保設(shè)備。充分利用井場的四級固控設(shè)備，注重了對廢棄鉆屑和淤泥的回收處理，研發(fā)強(qiáng)化了鉆屑收集系統(tǒng)，淤泥脫水裝置，廢棄物傳送裝置，同時普遍配套污水處理裝置，提高了對污水和可用鉆井液的回收利用，節(jié)約了資源，效益明顯。但由于配置設(shè)備占地面積較大，不適宜山地井場的應(yīng)用，加之受配套成本較高等因素限制，未能普及推廣。即時處理：隨時控制生產(chǎn)過程的污染和鉆井廢液的處理與回用，節(jié)約資源滿足鉆井清潔生產(chǎn)要求；隨鉆廢棄物處理裝置的撬裝式結(jié)構(gòu)：各單元設(shè)備組裝在矩形框架內(nèi)形成一個整體方便移動，滿足具有流動性、臨時性、分散性特點的鉆井作業(yè)要求；占地面積?。悍奖沆`活，適合不同地區(qū)、不同井型的鉆井廢棄物處理，自動化程度高：管理方便，能耗低，處理費用少；5.3積極研制開發(fā)配套環(huán)保裝置，提高自動化程度，降低配套成本。目前國內(nèi)某油田通過日本淤泥脫水壓榨機(jī)和濃縮蒸餾裝置以及德國琥珀螺旋壓榨機(jī)在油田進(jìn)行試驗，我們認(rèn)為今后應(yīng)總結(jié)吸收國外先進(jìn)工藝技術(shù)的經(jīng)驗，并結(jié)合國內(nèi)環(huán)保的要求，設(shè)計一套務(wù)實高效的技術(shù)方案，提高油田廢棄物處理的自動化程度和整體處理能力。目前國內(nèi)最新的設(shè)計方案是將國產(chǎn)的臥螺離心機(jī)、螺旋擠壓傳送機(jī)與日本的淤泥壓榨裝置、濃縮蒸餾裝置組合配套，初步取得了很好的試驗效果，配置成本也為國內(nèi)油田所接受。污污泥池上部清水污泥泵臥螺離心機(jī)初級固液分離脫水濃縮蒸餾裝置淤泥螺旋擠壓裝置固形物進(jìn)一步固液分離液相蒸餾水直接排放或回收利用化學(xué)穩(wěn)定處理后加以利用螺旋輸送水泵圖2鉆井廢棄物處理工作流程圖圖3國外淤泥壓榨機(jī)實物照片圖4濃縮濃縮蒸餾污水處理裝置圖5國產(chǎn)臥螺離心機(jī)圖6無軸螺旋輸送機(jī)6認(rèn)識：⑴石油工業(yè)的環(huán)保污染治理工作是一項功在當(dāng)代，利在在千秋的事業(yè)，利國利民，需要持久不懈的開展工作；⑵由于鉆采作業(yè)過程中的環(huán)保治理工作過去重視程度不夠，基礎(chǔ)工作還較薄弱，沒有較為成熟的技術(shù)和裝備可以推廣應(yīng)用。因此希望相關(guān)業(yè)務(wù)部門強(qiáng)化環(huán)保意識，制定切實可行的規(guī)章制度，提高環(huán)境效益；⑶未來鉆井完井液廢棄污染處理技術(shù)的發(fā)展方向，不應(yīng)僅僅是末端治理技術(shù)，而應(yīng)是實施鉆井清潔生產(chǎn)技術(shù)；⑷對鉆探工程作業(yè)中油基鉆井液的廢棄物的治理還有待進(jìn)一步研究，國內(nèi)對此項工作還屬薄弱環(huán)節(jié)；⑸對環(huán)境污染治理的評價手段及相關(guān)環(huán)評儀器的研究工作仍需加大力