我國油氣田每年有幾萬口井,每口井大約產生1000方的廢棄泥漿,如果不科學無害、有效地處理,必將給當(dāng)地環境帶來風險。“西南油氣田聚(jù)磺鑽井廢棄物不落(luò)地處理示範工程”采用中國石油安全環(huán)保技術(shù)研(yán)究院開(kāi)發的環保新技術,解決了油氣開采過程中廢(fèi)液循環(huán)利用和減量(liàng)化,解決了固相廢物(wù)的無害化和資源化,徹(chè)底解決了鑽井汙染隱患。
置之不顧將帶來環(huán)境風險 廢棄泥漿(jiāng)如何變資源(yuán)?
盡管國際油價持續低迷,不到40美元/桶,跌破了我國石油開采的成本。但隨著我國環保要求的提(tí)高,鑽井廢棄(qì)物(wù)不落地處理等(děng)新環保技術(shù)在油田逐步推廣應用。從四川遂(suí)寧城區開車近半小時,穿過了一座座美麗的小山村,最後(hòu)來到一個山腳下,那是中國(guó)石油西南油氣田川中油氣礦的磨(mó)溪(xī)009-3-X3井場。盡管細雨綿綿,但發現井場道路並(bìng)無泥濘(nìng),道(dào)路兩側砌築著(zhe)整齊的路沿石,路麵上鋪設著灰黑色的(de)基(jī)土,在雨中顯得平整而又幹淨。
磨溪009-3-X3井場是由中國石油安全環保技術研究院組織實施的“西南油氣田聚(jù)磺鑽井廢棄物不落地處理(lǐ)示範(fàn)工程”項目所在地,負責該示範工程的高工莫(mò)正(zhèng)平說,這條道(dào)路用的(de)基土、路沿石均是由該井場鑽井產生(shēng)的岩屑和廢棄泥(ní)漿,經再生循環利用、無害化處理(lǐ)而來。這些資源化產品達到(dào)了相應環保技術、建材強度等技術指標要求,不僅可用於築路,還可(kě)用於井場建設,目前這(zhè)些“變廢(fèi)為寶”的產品已在磨溪022-X1井鑽前工程中應用了(le)。
傳統鑽(zuàn)井排廢物:
打一口井、挖一個坑、埋一個隱患
川中油氣礦磨溪009-3-X3井的井區(qū)麵積並(bìng)不大。前(qián)麵是稻田、菜園和(hé)竹叢,山上有茂(mào)密的樹林,相距數十米就是農舍。
據了解(jiě),傳統石油鑽井施工是每鑽一口井,通常在井場開挖一(yī)個(gè)泥漿池,用(yòng)於存放(fàng)鑽井過程中除泥(ní)器、除砂器和離心機等固控係統排(pái)放的岩(yán)屑、廢棄泥(ní)漿和(hé)其它井場廢(fèi)水。經沉澱後,泥漿池中的上層液狀物,拉運至汙水處理廠集中處理;剩餘的岩屑、固體廢棄物和少量廢水在(zài)加入石灰、水泥等材料就地固化(huà)後覆土掩埋。
“我國油氣田(tián)每年有幾(jǐ)萬口井,每口井大約產生1000方的(de)廢棄泥漿,如果不科學無害、有效地處理,必將給當地環境帶來風險。”中國石油安全環保技術研究院院長閆(yán)倫江說(shuō)。
特別是鑽井(jǐng)泥漿(jiāng),即(jí)鑽井液,在鑽井作業中起著至(zhì)關重要的作用,被認為是石油鑽(zuàn)井(jǐng)中的“血液”,但其化學成分複雜。鑽(zuàn)井廢棄泥漿(jiāng)是石油天然氣工業的主要汙染源(yuán)之一,鑽(zuàn)井廢棄泥漿無害化、資源化處理成為石油天然氣(qì)開采過程中重要的技術難題,也是實現(xiàn)石油天然氣開(kāi)采實現清潔生產、實現綠色發展的必由之路。
據測算和統計,一般打2500—4000米深的井,每個井場(chǎng)產生廢棄泥漿和岩屑1000—1500方,開挖泥漿(jiāng)坑1000—2000立方米;打5000—6000米的井,開挖泥漿坑1500—3000立方米。這樣,每打一口井就要開挖一個泥漿坑,如固(gù)化(huà)處理(lǐ)不達標,就算(suàn)就地掩埋,也將留下汙染隱患。
閆倫江說,從《環保法》來講,企業生產必須實現無(wú)害化,這是硬指標;從經濟角度講,廢棄物資源化本身能生產副產品,本(běn)身具有經濟價值。這對於技術來講是一種挑(tiāo)戰,但從企業社會(huì)責任來說(shuō),是必然選擇。
環保鑽井(jǐng)治汙染:
減量化、無害化、資源化
“西南油氣田聚磺鑽井廢棄物不落地處理(lǐ)示範工程”采用(yòng)中(zhōng)國石油安全環(huán)保(bǎo)技術研究院開發的環保新技術,由中國石油西南油氣田、中國石(shí)油川慶鑽探公司、中國(guó)石油安全環(huán)保技術研究(jiū)院和北京華油興業能源技術(shù)有限公司共同承(chéng)擔現場施工與技術服務工作。
那(nà)麽,該如何處理這些(xiē)泥漿呢?
在示範工程現場可以看到,在鑽機固控設備一旁,擺放著泥漿不(bú)落地處理設備,再生處理後的泥漿返回到鑽井固控係統循環使用,岩屑經輸送係統再加處理劑製成為基土,製磚機正在利用基土生產出免燒磚來。
中國石油安全環保技術(shù)研究院副總工程師鄧皓說,“泥(ní)漿不落地處理與循環利(lì)用技術”主要特點是:依托鑽機(jī)的多(duō)級固控(kòng)係統,現場隨鑽收集鑽井廢棄泥漿(jiāng)和岩屑,取代了傳統開挖泥漿坑的廢(fèi)棄物收集方式;把分離出來的廢棄泥漿(液相(xiàng)),采取“去除有害的(de)、保留有用的”技術思路(lù),以“物理(lǐ)分離”為主(zhǔ)體工藝,實現泥漿再生處理,並(bìng)就地回用於鑽井;把分離出來的岩屑(固相(xiàng))等廢棄物,添加針對性開發出來的固化劑,就地實現固化和無害化,同時達到相應資源化(huà)利(lì)用的強度等指(zhǐ)標要(yào)求,用作鋪路的基土,或進一步製作成免燒磚、免燒條石等(děng)建材。解決了油(yóu)氣開采過程(chéng)中廢液循環利(lì)用和減量化,解決了固相廢物的無害化和資源化,徹底解決了鑽井汙染隱患。
據(jù)介紹,采用(yòng)“物理分離”主體工藝,而非添加化學藥劑來進行廢液分離。沒有添加泥漿體係之外的化學成分,泥漿中有用成分得(dé)以(yǐ)保留,節約重(chóng)新配製鑽井(jǐng)液的成本;固化劑也是自主研發的,能達到資源化利用(yòng)所要求的強度等要求,直(zhí)接用於鋪(pù)路(lù)、製磚等。
閆倫江說:“川中油氣礦磨溪009-3-X3井(jǐng)采用的是聚磺體係泥漿鑽井,聚磺泥漿體(tǐ)係的鑽井廢物處理更是一項挑戰,如處理前化學需氧量(COD)高達10000毫克/升,處理後資源化產(chǎn)品的(de)浸出液COD<100毫克/升,該項(xiàng)技術的成功應用是一項突破,做到資(zī)源化利用在國內也是首例。
“這項技術,我(wǒ)們還將進一步(bù)完善(shàn)和擴(kuò)大應用試驗,形成技術係列、標(biāo)準規範,以便更好地指導應用(yòng),從具(jù)體環(huán)保(bǎo)施工技術上(shàng)保障減量化、無(wú)害化和資源化理念的落實(shí)。”閆倫江說。
井場廢物(wù)得利(lì)用:
實現石油天然氣行業綠色發展之路
經國土資源部成都(dōu)礦產資源監督檢測(cè)中(zhōng)心、遂寧市安居區環境監測站檢測(cè),免燒磚、免燒路沿石和鋪路基土等聚磺(huáng)鑽(zuàn)屑資源化(huà)產品,浸出液指(zhǐ)標均達(dá)到(dào)國家《汙水綜合排放標準》(GB8978)的一級標準;經四川省建材產品(pǐn)質量監督檢驗中(zhōng)心檢測,免燒條石抗壓強度可滿足(zú)建築6層樓地基石承壓要(yào)求,免燒磚抗壓強度優於市售粘土紅磚或相當,均(jun1)無放射性,達到國家(jiā)相關建材標準。
在現場看到,免燒磚、免(miǎn)燒路沿石等資源化產品對井場、鄉村道路的改造,還用於井場的(de)建設和山坡護坡(pō)的建設(shè)等。由於我國已經禁止燒土(tǔ)製磚,大量用廢泥漿製成的免燒磚、免燒路沿石等,將可改善農村環境,又可節(jiē)約土壤和礦石、水(shuǐ)泥等資源。
據統計(jì),我國(guó)油氣田每年(nián)有幾萬口井,每口井大約產(chǎn)生1000方的廢棄泥漿,一個泥漿池通常占地約1.2畝至1.5畝。這樣算來,每年要產生的廢棄泥漿數千萬方,泥漿池需占地幾萬畝,廢棄泥漿變資源不但節省了大量(liàng)土地,而且避免了環境風險。
沒有經濟性的技術是沒有生命力的。中國石油勘探與生(shēng)產分公司總工(gōng)程(chéng)師、安全總監趙邦六說,聚磺體係泥漿鑽井廢棄物資源產品化(huà)後,就具有(yǒu)了經濟價值。因此,鑽井廢棄物的無害化處理和循(xún)環利用、資源化(huà)利用,是實現石油、天然氣清潔生產的(de)必由之路,也是實現石油天然氣行業綠色發展(zhǎn)的必然選(xuǎn)擇。
據悉,除中石油西南油氣分公(gōng)司外,該技術目前已在長慶(qìng)油田、中石(shí)化西南分公司、克拉瑪依油田、中石化東北分公司、勝利油田等區塊投(tóu)入應用。
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