2.1环境问题实例
油气钻探过程中的井喷能够造成毁灭性的灾害。2003年12月23日重庆开县井喷事故造成240余人遇难,直接经济损失8200多万元,这个事件震惊世界;有时在钻井液中使用大量的化学药剂,残留在地面能够造成较长时间的生态影响;噪声污染也十分严重,近年来,经常发生农民抱怨油田噪声导致鸡不生蛋、猪不产仔和鱼不生长,并向油田索要巨额赔偿;石油开发和炼制过程中产生的泄露原油、天然气、采出污水以及各种化学药品和废泥浆等污染物质,构成生态环境恶化的一个重要因素。石油产业的环境污染问题呈现出日益加剧的趋势,成为影响我国经济社会发展的一个消极因素。
2.2前人工作
由于五十多年的油田开发,造成老油区资源能量的严重不足,在不断采取物理和化学的开发综合调整措施和采油工艺技术,试图稳定油田产量过程中,给地面环境带来了严重污染,这些矛盾制约了综合经济的发展,引起了我们对石油开采过程中特别的关注。因此节约和利用资源、能源,降低消耗,在石油勘探和开采过程保护好环境是我们亟待解决的问题。同时,随着大庆油田的发现和我国石油工业的发展,国内的专家、学者开始就石油经济发展的相关问题展开研究,如“我国石油短缺对经济影响的探讨”,“国外石油企业经济与环境的协调发展”,“石油勘探开采过程中的环境污染问题”等。这些研究为我国经济的可持续发展、对石油资源的可持续利用提供理论基础。对经济、环境、资源的综合评价,国内的学者已经进行了很多研究和探讨,但缺少不同发展阶段国家战略政策对石油资源、经济与环境综合评价的影响研究。近些年来,生态现代化成为理论研究热点。它是从改变人的行为模式出发,通过改变经济社会发展模式,实现环境保护和经济发展双赢。将这种理论应用到石油勘探开发领域,能探究和解决环境污染、石油资源可持续利用与经济发展之间的矛盾。
2.3不同采油工艺带来的环境问题
原油一般包括凝析油、稀油及特种油,高凝油和稠油即为特种油。石油开采方式有自喷采油和机械采油,自喷采油是由于地下含油层压力较高,凭其自身压力就可以使原油从井口喷出的采油方式。机械采油则是利用各种类型的泵把原油从井中抽出,目前中国石油开采以机械采油为主。不同的地质情况不同的油品性质采用不同的机械开采方式。对粘度小于50毫帕斯卡·秒,密度小于0.934的原油(称为稀油),一般用常规开采;对粘度大于50毫帕斯卡.秒,密度大于0.934的原油(称为稠油),一般用热力采油,即采用热蒸汽吞吐、掺稀油及伴热的采油方式;对于粘度大于10000毫帕斯卡·秒,密度小于1的原油(称为特稠油),一般采用蒸汽驱的开发方式进行采油;对于粘度大于50000毫帕斯卡·秒,密度大于1的原油(称为超稠油),原油在油层里边呈不能流动状态,须采用蒸汽辅助重力泄油(SAGD)方式进行开采。以辽河油田为例,且冬季气候寒冷。油质除一部分稀油外,大部分油质为稠油和特稠油,特种油的比例占70%,由于原油重质成份多,粘度大,相对密度大,在油藏条件下原油几乎不能流动,无法用常规的方法开采,给生产和环境带来了一系列的问题;还有一部分为高凝油,即原油凝固点一般在45℃,最高达到67℃,原油在井筒和深度小于2000米,地层温度低于析蜡温度的油层中呈不能流动的状态。油田只得采用热力采油、稀释、化学降粘和乳化降粘方式开采。
2.2.1稀释开采也就是掺稀油开采
将一定量粘度小的稀油加入稠油中,降低粘度。以便于将特种原油顺利地从井筒采出地面,并在地面进行输送。这种采油方式因为不会消耗太多的能量,所带来的环境问题相对小一些。
2.2.2化学降粘采油
将具有能够断开烃链结构的化学药剂加入油层,在一定的温度和压力条件下断开烃链,降低高凝油和稠油的粘度,使之能够流动、采出地面并顺利输送。这种采油方式所带来的环境问题主要为化学药剂对地层的污染和对地表生态的影响。
2.2.3热力采油
旨在解决特种油在地层和井筒中流动的问题。即蒸汽吞吐、蒸气驱和蒸汽辅助重力泄油(SAGD),就是对油层注入高温高压蒸汽,加热油层里的原油,使原油的升高,粘度降低,增加原油的流动性,推动油层里的原油流向生产井。另外注入蒸汽对油层加热后,蒸汽变成热水流动,置换油层里原油滞流空隙。原油受注入蒸汽加热,其中轻质成分将气化,烃体积膨胀也会将原油推流到生产井。
与稀油相比,针对特种油的所有这些采油工艺技术都带有更加严重的环境后果。注蒸汽开采要消耗大量的燃料,增加碳排放。辽河油田每年注蒸汽量达400多万吨,如果以天然气作为燃料产生蒸汽的话,需要消耗天然气3亿多立方米,向大气中排放二氧化碳300万吨,平均每人9吨,高出全国人均水平3.5吨,对环境造成较为严重的污染。同时大量注入蒸汽进入地层后冷凝成水又伴随原油采出地面,处理过程中还要消耗一定的能源。所以,特种油田污水处理就是一个很大的解决环境问题的工程。
3石油勘探开发过程中保护环境措施研究
由于石油勘探和开发是寻找和从地下获取资源的过程,地质条件及地下的情况是石油开采中的决定因素。虽然石油开采是最终获取资源的活动,但是各种相关工艺如物探、钻井、应用化学方法解决层间和平面矛盾及综合测试等,对石油开采的地下地质情况和地面生态有直接的影响。因此在考虑环境时应作为石油勘探开发的环境因素一并考虑。
3.1从油田开发方案设计开始考虑环境问题
石油勘探开发企业应对采油生产之前的物探、钻井和采油生产中的各种油井作业的相关方提出管理要求,在各种设计中应了解施工中的基本环境因素和环境影响,国家对它的法律法规要求。并预以充分的注意,采取事先预防措施。由于石油开采涉及地面环境和地下地质情况,从钻井到采油、井下作业、外输都存在泥浆处理、油品泄漏、原油落地等环境问题。原油脱后水回注、烃类挥发,化学品药剂使用,有害固废处理、井喷、火灾等重要环境因素,如果逢值讯期控制不好,一旦事故发生就会导致大气、水体、土地、农作物和养殖业等的污染,伴随而来的就是环保纠纷经济赔偿,影响了企业正常生产,给企业带来巨大的经济损失。因此在油田开发方案总体设计过程中,应特别强调安全生产,环境保护等内容。
3.2从材料和工艺选用入手考虑环境问题 |
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