[科普中國]-石油天然氣污染

石油天然氣污染是在石油天然氣勘探開發(fā)過程中可能產(chǎn)生的一種環(huán)境危害因素。

簡介在石油天然氣勘探開發(fā)過程中可能產(chǎn)生的環(huán)境危害因素。

油氣田在勘探、開發(fā)、集輸?shù)倪^程中，可能排放出一些污染物，包括廢水、廢氣、固體廢棄物、噪聲、放射性污染等。

勘探過程中的主要污染物油氣田勘探過程的環(huán)境污染主要包括勘探井的少量鉆井液污染、震源污染和噪聲污染。

開發(fā)過程中的主要污染物油氣田的開發(fā)包括鉆井、完井、采油（注水、注汽、注聚合物、注表面活性劑等）、井下作業(yè)（酸化、壓裂、洗井、修井等）、油氣集輸（聯(lián)合站原油脫水與污水處理、天然氣預(yù)處理）等主要過程。每一過程均要產(chǎn)生類別不同的環(huán)境污染物。其中以鉆井、井下作業(yè)、采油或采氣過程產(chǎn)生的污染物為主。

（1）鉆井過程主要污染物。鉆井過程的主要環(huán)境污染包括鉆井廢液，井場柴油機(jī)燃燒排放的氣體污染物，鉆井過程的噪聲污染，井場生活污水，井噴事故污染等，其中以鉆井廢液污染為主。鉆井液是保證鉆機(jī)正常運(yùn)轉(zhuǎn)必不可少的一種復(fù)雜的膠體體系，鉆井液可分為油基鉆井液、水基鉆井液、合成基鉆井液、氣基鉆井液等多種，其主要的成分包括黏土、水/油/合成基材料、控制鉆井液性能的各種有機(jī)的或無機(jī)的添加劑。以水基鉆井液應(yīng)用最廣，約占98%以上。因此，當(dāng)鉆井作業(yè)完成后，在井場將有較大量的鉆井廢液產(chǎn)生，根據(jù)地層特性的差異，鉆井廢液的成分各不相同。其中含有大量的無機(jī)離子（如氯離子、鈉離子、鐵離子、鉻離子等）和有機(jī)添加劑（如木質(zhì)素磺酸鹽、羧甲基纖維素、磺化瀝青、多元醇、酚醛樹脂、腐質(zhì)酸鉀、聚丙烯酰胺、聚丙烯腈胺鹽等）。通常，鉆井液是由一種或幾種有機(jī)物、無機(jī)物、黏土等構(gòu)成的一個復(fù)雜穩(wěn)定的膠體，這種穩(wěn)定體系的存在也增加了鉆井廢液的處理難度。井場一般對鉆井液進(jìn)行回收再用，并對井場鉆井液池進(jìn)行防滲處理，多余的鉆井液進(jìn)行深度處理或填埋。

（2）井下作業(yè)過程主要污染物。井下作業(yè)過程產(chǎn)生的環(huán)境污染物主要源于酸化、壓裂、洗井等作業(yè)過程中。在壓裂作業(yè)過程中，會產(chǎn)生返排出井筒的大量壓裂液，壓裂液中含有多種有機(jī)的和無機(jī)的化學(xué)添加劑，會產(chǎn)生含化學(xué)添加劑的污水和污泥；壓裂施工過程地面高壓泵組產(chǎn)生振動和噪聲污染；大功率柴油機(jī)組會產(chǎn)生煙氣排放污染和噪聲污染。在酸化作業(yè)過程中，酸液與地層含硫礦物質(zhì)反應(yīng)，可能產(chǎn)生有毒有害的硫化氫氣體，造成大氣污染；井下作業(yè)后的洗井水會富含各種酸液及其化學(xué)添加劑，形成洗井污水。井下作業(yè)污水是其主要的污染物類型，目前已有一些處理方法，但還有待繼續(xù)研究。

（3）采油或采氣過程主要污染物。國內(nèi)主要采用注水、注汽、注聚合物來提高油田采收率，在這些過程中，常常要加入一些高分子采油助劑和其他化學(xué)添加劑。這些化學(xué)藥劑經(jīng)過地層的機(jī)械作用和熱作用后，部分又將殘存在采出液中。采出液含水平均在80%以上，因此，油田采出水是采油或采氣過程中的主要污染物。此外，采油井周圍的落地原油、注汽鍋爐煙氣、注水和注汽泵噪聲、含油土壤等也是該過程的重要污染物。

采氣過程中要產(chǎn)生氣田廢水，中國四川等地區(qū)的氣田廢水一般礦化度較高、硫化物含量大，如不及時處理，排水采氣措施將難以持續(xù)進(jìn)行。氣田廢水的主要污染物包括：硫化物、石油類、懸浮物等。1

集輸過程中的主要污染物水驅(qū)和汽驅(qū)是目前國內(nèi)普遍采用的采油方式，對于注水或注汽采油而言，采出液是以油水乳化物（通常為水包油型）的形式存在，并從采油井匯入地面集輸管網(wǎng)。采出液通過集輸管網(wǎng)到聯(lián)合站后，在聯(lián)合站經(jīng)過油水分離后將要形成大量的含油污水，而且在原油脫水過程中，往往還需加入一定量的各種破乳劑，致使含油污水的有機(jī)污染物含量偏高。在含油污水處理過程中，也將加入各種化學(xué)添加劑，如絮凝劑、氣浮劑、破乳劑等，并形成較多的含油污泥。聯(lián)合站含油污水和含油污泥是原油集輸過程中的主要污染物，包括石油類、COD、氨氮、揮發(fā)分等。此外，油罐區(qū)、裝卸油站臺等有揮發(fā)烴類污染，污水沉降罐的污油和罐底污泥污染，過濾罐的廢濾料污染等。目前國內(nèi)油田對采油污水經(jīng)處理后主要用于回注（包括注水采油回注和回灌），油田含油污水外排生化處理已在國內(nèi)的冀東、大港、河南等油田成功運(yùn)行，并取得了良好的效果，主要的控制指標(biāo)COD、石油類等均能夠達(dá)到國家GB 8978—1996規(guī)定的污水綜合排放二級標(biāo)準(zhǔn)。勝利油田、遼河油田、新疆油田還進(jìn)行了稠油污水深度處理用于注汽鍋爐水的研究和應(yīng)用。天然氣集輸脫硫廠的主要污染為二氧化硫尾氣。此外還有脫硫工藝過程中產(chǎn)生的廢水污染、廢脫硫劑污染、烴類逸散形成的大氣污染等。2

其他環(huán)境污染及主要污染物除了上述油氣田勘探、開發(fā)、集輸生產(chǎn)過程會產(chǎn)生廢水、廢氣、固體廢棄物與噪聲等污染外，油氣田的一些生產(chǎn)配套設(shè)施也要產(chǎn)生污染，如油氣礦區(qū)的生活污水、油田機(jī)械加工廠的含油污水及機(jī)加工廢屑、自備電廠的“三廢”、礦區(qū)醫(yī)院廢水等。

本詞條內(nèi)容貢獻(xiàn)者為:

曹慧慧 - 副教授 - 中國礦業(yè)大學(xué)