试油压裂与环境污染研究

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1试油压裂作业主要污染物产生的原因和对环境的危害

1.1液体污染

1.1.1落地原油

原油落地后与水、砂、泥土形成混合物，在露天暴露时，其中的溶解气、轻烃类物质发生挥发进入大气，造成大气污染；渗入土壤会造成土壤污染；特别是井喷或土油池垮塌使原油大量外溢，使原油流入水域造成大面积的水体污染；原油飘洒在周边的农作物、植物上，造成农作物、植物死亡。其主要产生以下几种危害：

(1)人体长期接触这些物质，会对血液和造血器官、神经系统、内脏造成损害。

(2)原油进入水体，在水面扩展成光滑的油膜，阻碍水体与大气之间的物质交换，直接影响水质和水生生物的生存。

(3)原油进入地表，会造成油膜黏附在农作物根茎上，使其枯死。芳烃、重金属离子等被植物吸收后，会通过食物链危及人体健康。

1.1.2压裂酸化液体及废水压裂酸化液体及废水主要有以下几种危害：

(1)酸化排出的残液及添加剂中有毒物质会对环境造成污染。

(2)用于配制醋酸的醋酸酐可产生刺激性很强的蒸汽，直接接触会造成严重烧伤。

(3)压裂后排出的废液成分较复杂，含有原油、地层水和多种化学添加剂，如果直接排入环境，将会对水体、土壤造成污染，对人、动物、植物有极大危害。

1.2气体污染气体污染主要包括两个方面：

(1)气体污染产生的原因。

(2)气体对环境产生的危害。

2试油压裂作业环境污染的特点

2.1污染源分散，排放不规则由于石油资源分布地区广，因此其油田开发区也分布较广，具有分散性的特点，进行试油压裂作业必然会导致各分散点污染。另外各分散点污染物排放时间具有无固定性、无连续性，污染物随机、突发性排放，加重了污染分散点的污染指数。

2.2污染具流动性，涉及环节多由于试油压裂作业很复杂，涉及多种工艺和工序，且每个工艺和工序都有各自的排污类型、时间、污染物特点，综合起来污染环节增多、加大，整个污染面更广。试油队流动式生产施工，作业流动性大，给环境保护管理工作增加了很大难度，如果不能及时治理污染，会给开发区域留下污染隐患。

2.3污染范围大，涉及面广污染源大多处在农田、养殖区、重点水体等环境敏感地区，如果发生大面积污染，就会产生严重危害，影响较大。

2.4污染的种类多,污染物成分复杂试油压裂、酸化等作业过程都可能造成污染，污染物中的污水、污油、化学物质、有毒有害气体等多种成份不易分离处理，危害性较大。

3防治试油压裂作业环境污染的主要措施

3.1井控防污染技术提高工艺技术的本质安全性，安装性能可靠的防喷器，试压合格，保证出现井控险情时能及时关井；选用优质压井液压井，观察压井平稳后再起下管柱，防止由于井喷液体、气体对环境的污染。

3.2起油管防污染技术──井口自封装置为了防止起油管时，油管外壁附着的原油随油管一起上行，带到地面，在井口安装简便井口自封封井器进行刮油。该自封封井器结构简单，体积小、重量轻、不增加井口高度、使用方便，可以和其它任何井口及防喷器配套使用，很好密封油套环空，还可以防止作业时小物件落井。

3.3抽汲防污染技术──气密封式井口防喷盒及密闭罐系统在抽汲排液过程中，安装气密封式井口防喷盒和天滑轮护罩等防喷装置，防止抽汲排出液体或原油污染井口四周、飘洒在井场外围农田或地表造成污染；采用密闭罐系统收集抽出的液体和原油伴生气，将原油伴生气从管线引出燃烧，减小原油伴生气污染。

3.4放喷防污染技术──分离燃烧排放气井压裂、酸化后放喷排液时，通过分离器，进行气液分离，将分离出的天然气充分燃烧，废液回收再利用，防止井内气体及雾化液体对环境造成污染。

3.5采用新型低分子环保型压裂液低分子环保型压裂液技术，不但可以降低压裂施工增产作业对油气层改造造成的污染；又可以进行回收再利用施工，提高企业经济效益；还可以减少对地表和空气的污染，产生积极的社会效应，树立和谐发展的采掘业责任形象，因此，可大力推广应用低分子环保型压裂液，减少压裂液对环境的污染。

3.6现场采用防渗布隔离技术

为了防止抽汲、循环、起下管柱、压裂酸化等工艺过程及井喷液体对环境的污染，在井口周围、排污渠、排污池等处铺设防渗布，对井内返出的液体回收，集中处置，可有效防止液体落地产生污染。

3.7加强环保治理费用投入，落实治理措施在开发方案中充分考虑环境治理费用，并保证环境治理费用投资到位，设计、修建井位时，实地踏勘测量，考虑自然或原有开辟地，尽量避开河道、行洪区、有滑坡现象的区域；施工期间督促检查施工单位修建符合要求的排污池、生活垃圾池、化粪池，施工过程按要求将污水、固体垃圾分类排放，施工结束对试油压裂产生的污水、原油、固体垃圾进行回收处理，填埋各个排污池，恢复地貌。

4结语

油田试油压裂采用井控设备、密封抽汲防喷盒、防渗隔离、绿色环保型压裂液综合防治试油压裂作业环境污染的工艺技术后，在试油压裂作业过程中真正消除了环境污染，且技术领先，在一定程度上提升了经济、环境效益。首先，高度重视科研，并加大力度进行科研攻关，改革创新并推广更为实用的技术。其次，转变污染控制模式，从末端污染控制转向源头削减及全过程控制，是消除试油压裂作业环境污染的关键，是油田实现生产与环境协调发展的必由之路，也是油田实现经济和环境效益双赢的最佳途径。

作者：陈根林单位：川庆钻探工程有限公司长庆石油工程监督公司