油田開(kāi)發(fā)對(duì)環(huán)境的影響及防治措施

李爾陽(yáng) 袁世科 高治梅

延長(zhǎng)油田股份有限公司吳起采油廠 陜西延安 717600

我國(guó)目前的油田存在著數(shù)量多且覆蓋范圍廣等特點(diǎn)。目前，除了開(kāi)發(fā)油田過(guò)程中的建設(shè)工程會(huì)對(duì)生態(tài)環(huán)境整體造成顯著的影響外，還會(huì)出現(xiàn)各種污染物，它們會(huì)對(duì)土地、水體、大氣、植被等生態(tài)環(huán)境的各個(gè)組成要素造成不容忽視的影響。因此，為減少油田開(kāi)發(fā)對(duì)環(huán)境的影響，不僅需要考慮開(kāi)發(fā)工程對(duì)環(huán)境產(chǎn)生的影響，也需要重視對(duì)污染物的防控。

1 油田進(jìn)行開(kāi)發(fā)時(shí)可能產(chǎn)生的污染物

油田開(kāi)發(fā)技術(shù)是集地上、地下等多種技術(shù)于一身的綜合性技術(shù)。油田開(kāi)發(fā)主要由勘探、鉆井、采油和井下作業(yè)等多種流程結(jié)合而成。再進(jìn)行上述工作時(shí)，會(huì)產(chǎn)生各種各樣的污染物，本部分對(duì)油田開(kāi)發(fā)的各階段會(huì)產(chǎn)生的污染物進(jìn)行綜合分析。

1.1 油田勘探中可能產(chǎn)生的污染

目前，地震勘探技術(shù)已成為世界石油勘探技術(shù)的主流。它是利用炸藥的爆炸等震動(dòng)來(lái)模擬地震波，通過(guò)專業(yè)器械接收傳回的地震波后，分析其在研制中的傳播規(guī)律，以了解該地區(qū)整體的底層結(jié)構(gòu)，通過(guò)地形結(jié)構(gòu)以尋找未被發(fā)現(xiàn)的油田，并嘗試探明儲(chǔ)量。

在進(jìn)行上述工業(yè)流程時(shí)，地震鉆的沖擊會(huì)影響地下水的水質(zhì)，而使用炸藥后，由于炸藥爆炸產(chǎn)生的氮氧化物、一氧化碳等有毒氣體甚至是飛濺的碎石都將會(huì)造成更加嚴(yán)重的污染。

1.2 鉆井作業(yè)中可能產(chǎn)生的污染物

鉆頭在鉆井作業(yè)中起著重要作用。其主要作用于鉆破油田上方的巖層。在進(jìn)行鉆井作業(yè)時(shí)，會(huì)產(chǎn)生大量的固體廢物、廢水、廢氣等污染物質(zhì)，嚴(yán)重影響周?chē)淖匀画h(huán)境。其中，固體廢物主要以廢渣、巖屑等為主；廢水主要由鉆井液等液體組成；而廢氣中的氮氧化物、氧化硫、碳氧化物、煙灰等是最常見(jiàn)的污染物。在開(kāi)采過(guò)程中，碰到硫化氫和天然氣田等情況不可避免，且在開(kāi)采過(guò)程中，還會(huì)有大量的天然氣和硫化氫等氣體污染物從井口噴出。

1.3 開(kāi)展井下作業(yè)時(shí)會(huì)出現(xiàn)的污染物

在油田開(kāi)發(fā)項(xiàng)目中，井下作業(yè)是指對(duì)油井、水井、天然氣井進(jìn)行維修和維護(hù)的施工項(xiàng)目。在進(jìn)行井下作業(yè)時(shí)會(huì)產(chǎn)生氣體、液體、固體以及油污等污染物。氣體污染物主要是氣井中的天然氣等揮發(fā)性氣體以及井下施工設(shè)備產(chǎn)生的尾氣，其主要成分也是碳氧化物、硫化物、碳氧化物等[1]。液體污染物主要是在維護(hù)油井的各種液體，包括洗井液、壓井液、返排液、酸化液等維護(hù)液體，在進(jìn)行井下作業(yè)時(shí)也會(huì)帶出油井和水井中的部分原油與水，這些也是液態(tài)污染物的組成部分。固體污染物則是地層砂和在進(jìn)行起出油管以及其他各種流程中可能出現(xiàn)的蠟。由于這些污染物都具有腐蝕性和毒性的特點(diǎn)，它們對(duì)環(huán)境都會(huì)造成嚴(yán)重的污染。

1.4 采油作業(yè)時(shí)會(huì)出現(xiàn)的污染物

采油過(guò)程中，主要會(huì)使用抽油機(jī)、螺桿泵、電泵等設(shè)備。這些設(shè)備共同協(xié)作，將采出的液體從地下輸送到地面，通過(guò)管道運(yùn)輸?shù)礁鞣N站場(chǎng)，并進(jìn)行油、氣、水的分離處理。經(jīng)過(guò)處理后將油氣外輸，殘留的水注入地層或作為熱洗用。上述流程產(chǎn)生的污染物由地面臟油、污水、固體廢料和廢氣等物質(zhì)組成。在過(guò)程中，還會(huì)出現(xiàn)原油滲漏的現(xiàn)象，主要原因是管道的滲漏、油井井口的密封性不足以及光桿的斷裂。當(dāng)原油暴露在空氣中時(shí)，產(chǎn)生的揮發(fā)性氣體會(huì)對(duì)空氣造成極大污染。采油和洗井產(chǎn)生的污水是采油工作時(shí)會(huì)出現(xiàn)的主要污水，其中主要以硫化物和其他大分子物質(zhì)為主。同時(shí)由于開(kāi)展采油工作時(shí)所使用的大量化學(xué)藥劑進(jìn)入污水中，使污水成分變得更為復(fù)雜。這些污水若不經(jīng)處理直接進(jìn)行排放，會(huì)對(duì)環(huán)境造成極大影響。另外，廢棄油管以及沉降罐中的大量泥沙是固體廢料的主要成分，由于這些廢料直接接觸原油，所以勢(shì)必有大量原油摻雜其中，這些混雜的原油是造成污染的主要原因。燃燒廢氣與工業(yè)廢氣也有不同。燃燒廢氣是在原油通過(guò)加熱爐和鍋爐等加熱設(shè)備時(shí)產(chǎn)生的，各種氮氧化物、硫化物、碳化物摻雜其中[2]。而工藝廢氣則是在各種原油加工現(xiàn)場(chǎng)，由于原油中的大分子物質(zhì)揮發(fā)造成的。

目前我國(guó)原油油田開(kāi)發(fā)分布范圍較為分散，由于這種星星點(diǎn)點(diǎn)的油田分布現(xiàn)狀，導(dǎo)致油田污染源的分散程度較高。在復(fù)雜的油田開(kāi)發(fā)工程的影響下，能造成環(huán)境污染的環(huán)節(jié)較多，污染物的成分復(fù)雜。在這種現(xiàn)實(shí)因素影響下，對(duì)污染物進(jìn)行治理的工作就變得更難了。

2 油田開(kāi)發(fā)對(duì)環(huán)境的影響

從上述對(duì)油田開(kāi)發(fā)中出現(xiàn)污染物的分析中可以發(fā)現(xiàn)，油田開(kāi)發(fā)中出現(xiàn)的污染物不僅包括氮氧化物、硫化物、大分子氣體等氣體污染物，也包括含油固體和廢棄油管等固體污染物，其中還摻雜了化學(xué)藥劑和原油的污水。在進(jìn)行鉆井、管線鋪設(shè)、道路建設(shè)和油井地面部分的建設(shè)時(shí)也會(huì)對(duì)生態(tài)環(huán)境造成極大破壞。本部分主要論述各種污染物以及建設(shè)工作進(jìn)行時(shí)，對(duì)生態(tài)環(huán)境造成的破壞，包括對(duì)大氣、水體、土壤、植被等環(huán)境因素的影響。

2.1 油田開(kāi)發(fā)對(duì)大氣的影響

就油井開(kāi)發(fā)產(chǎn)生的污染物方面，主要是SO2、NOX、CO、H2S 以及各種大分子物質(zhì)，二氧化硫會(huì)嚴(yán)重影響植物生長(zhǎng)，會(huì)對(duì)農(nóng)業(yè)生產(chǎn)造成極大的負(fù)面影響。二氧化硫還會(huì)影響人類健康，這種影響主要表現(xiàn)在對(duì)人體呼吸系統(tǒng)方面。長(zhǎng)期生活在二氧化硫環(huán)境中的人們會(huì)出現(xiàn)咳嗽、胸悶、氣短等癥狀，甚至還會(huì)引起支氣管炎、肺氣腫等疾病。氮氧化物對(duì)人體的傷害也表現(xiàn)在呼吸系統(tǒng)上，吸入過(guò)多的一氧化碳會(huì)引發(fā)哮喘、肺氣腫等疾病，甚至誘發(fā)肺癌；硫化氫會(huì)被人體各種粘膜吸收，會(huì)對(duì)呼吸系統(tǒng)以及人的視覺(jué)器官造成強(qiáng)烈刺激，嚴(yán)重者會(huì)引發(fā)硫化氫中毒，威脅生命安全。

在此之外，油井開(kāi)發(fā)中可能造成井噴事故，引起火災(zāi)。在油田火災(zāi)中會(huì)出現(xiàn)大量的煙霧和化學(xué)物質(zhì)，這些物質(zhì)極難消散，對(duì)環(huán)境造成嚴(yán)重污染。用長(zhǎng)遠(yuǎn)的眼光來(lái)看，這些污染會(huì)造成全球氣候變冷，對(duì)人體來(lái)說(shuō)這些氣體會(huì)造成呼吸道的疾病，使死亡率提高。

2.2 油田開(kāi)發(fā)對(duì)水體的影響

油田開(kāi)發(fā)能對(duì)水體環(huán)境造成的污染物主要是各種含油污水、含油泥漿、洗井廢液以及落地原油。其中含有的主要污染成分是石油類，各種重金屬、硫化物液體、鹽類以及堿類。鉆井廢液需通過(guò)長(zhǎng)期儲(chǔ)存等待自然蒸發(fā)消耗，而這種法方法會(huì)造成鹽類沉積，沉積的鹽類則會(huì)滲入到表層地下水中，污染地下水。同時(shí)由于污水露天存放，在暴雨洪水等自然因素的影響下，會(huì)造成污水外溢，這種情況會(huì)污染地表水源。含油廢水經(jīng)過(guò)處理直接注入地下水源，但是由于其量巨大，無(wú)法做到完全處理，也會(huì)極大程度影響地下水源[3]。

石油開(kāi)發(fā)還會(huì)對(duì)地上水體造成影響。污水一旦滲漏進(jìn)入水體，會(huì)對(duì)水體造成嚴(yán)重污染。由于地表水是主要的農(nóng)業(yè)灌溉的水源，一旦這些摻雜了污水的水源被使用，會(huì)直接造成農(nóng)作物污染。由于我國(guó)開(kāi)發(fā)的油田大多處于農(nóng)村，而地下水源是農(nóng)村人口主要的飲用水源，這些水源在經(jīng)過(guò)各種油田滲出的含有汪湖水等廢水的影響下，對(duì)人體健康造成潛移默化的威脅。

2.3 油田開(kāi)發(fā)對(duì)土壤的影響

我國(guó)目前大多數(shù)油田開(kāi)采后，并未得到良好的處理，油田污染依然存在。油田開(kāi)發(fā)時(shí)，落地原油、含油污水、含油固體廢料以及鉆井泥漿是對(duì)土壤污染最為嚴(yán)重的廢棄物。原油以及各種含油廢料中，含有大量的無(wú)機(jī)鹽和有機(jī)物，這些物質(zhì)會(huì)大大降低土壤質(zhì)量，使土壤失去種植能力。石油物質(zhì)是污染土地的最重要的因素，土壤表層會(huì)吸附油田開(kāi)發(fā)中泄露的石油，改變土壤理化性質(zhì)。這種改變會(huì)影響土壤中微生物的生存與農(nóng)作物的生長(zhǎng)，而這種破壞是長(zhǎng)期存在的。油田開(kāi)發(fā)中還會(huì)大量出現(xiàn)占地現(xiàn)象，無(wú)論是長(zhǎng)期占地還是短期堆放，這些建設(shè)施工也會(huì)一定程度上改變土壤性狀。

3 主要的生態(tài)污染控制對(duì)策

3.1 水污染控制措施

首先，在污染物未流入地下蓄水層時(shí)，可以采取阻塞和阻斷的控制方法。阻斷污染物進(jìn)入水源，避免水環(huán)境的污染。堵塞時(shí)：采用隔水板將污染源與地下水源隔離，以阻止污染源的蔓延。截流時(shí)：在地下水和受污染點(diǎn)之間，設(shè)一排排水口，以阻止污染源流向地下水。為防止石油和天然氣的泄露，對(duì)管道采取防腐蝕措施，可以防止因石油和天然氣的泄露使地下水造成污染。此外，為了強(qiáng)化油氣開(kāi)發(fā)的污染治理，改善油氣資源的質(zhì)量，必須在鉆井、采油、油氣運(yùn)輸過(guò)程中采取清潔生產(chǎn)的管理措施[4]。

3.2 土壤污染控制措施

為減少油田開(kāi)發(fā)對(duì)土壤環(huán)境造成的污染，應(yīng)將油田上方的土地開(kāi)發(fā)控制在最小程度，以降低對(duì)環(huán)境的污染。其次，要加強(qiáng)對(duì)石油資源開(kāi)發(fā)過(guò)程中的管理，防止石油開(kāi)采中出現(xiàn)的漏油事故，從而降低土壤環(huán)境的污染范圍。同時(shí)，要加強(qiáng)對(duì)土壤環(huán)境的監(jiān)測(cè)，及時(shí)發(fā)現(xiàn)和預(yù)防土壤污染，并采取相應(yīng)的防治措施，以防止土壤污染繼續(xù)蔓延[5]。

3.3 大氣污染控制措施

為降低油氣開(kāi)采對(duì)大氣環(huán)境造成的污染，必須加強(qiáng)對(duì)油氣輸送的控制，同時(shí)采取大罐抽氣、輕烴回收等預(yù)防措施，以達(dá)到防治大氣污染的目的。此外，還應(yīng)定期對(duì)石油天然氣輸送管線進(jìn)行檢修，以避免因石油泄漏而產(chǎn)生的碳?xì)浠衔飳?duì)大氣環(huán)境造成的污染。若在監(jiān)測(cè)中發(fā)現(xiàn)原油泄漏，應(yīng)及時(shí)采取措施，盡量減少對(duì)大氣的污染。

4 宏觀層面控制油田開(kāi)發(fā)時(shí)對(duì)環(huán)境影響的對(duì)策

4.1 強(qiáng)化政府的宏觀調(diào)控力度

政府可以通過(guò)建立石油開(kāi)采污染防治的有關(guān)法律、加強(qiáng)環(huán)境執(zhí)法機(jī)構(gòu)的獨(dú)立性和權(quán)威性、改革石油資源產(chǎn)權(quán)制度、收取環(huán)境履約保證金等方法全面強(qiáng)化油田開(kāi)發(fā)污染防治的制度與法律保障。同時(shí)對(duì)石油企業(yè)進(jìn)行歸制，減少石油開(kāi)采對(duì)環(huán)境的污染。

4.2 加強(qiáng)環(huán)保教育和宣傳力度，引導(dǎo)公眾積極參與環(huán)境保護(hù)

環(huán)保工作任重而道遠(yuǎn)，只靠政府力量難以予以解決，還需要社會(huì)各界的積極參與和支持。目前很多發(fā)達(dá)國(guó)家環(huán)保工作的開(kāi)展常常是來(lái)自社會(huì)的壓力，而非出于政府自愿。因此，我國(guó)在開(kāi)展環(huán)境保護(hù)工程時(shí)，也需要依靠公眾參與。

（1）利用互聯(lián)網(wǎng)新媒體在內(nèi)的各種信息媒介，廣泛宣傳，以增強(qiáng)人們的環(huán)保意識(shí)，使其自覺(jué)開(kāi)展環(huán)保工作。

（2）要健全公民參與的程序，擴(kuò)大公民參與的渠道，實(shí)現(xiàn)制度化、普遍化。

（3）完善環(huán)保信息披露體系。將有關(guān)石油公司的信息予以發(fā)布，引導(dǎo)企業(yè)改善油田開(kāi)發(fā)流程，減少對(duì)環(huán)境的污染的目的。

（4）要推動(dòng)民間環(huán)保團(tuán)體的成立，健全有關(guān)的法律、法規(guī)，加強(qiáng)對(duì)非政府環(huán)保機(jī)構(gòu)的經(jīng)濟(jì)、政治上的扶持，加強(qiáng)對(duì)非政府組織的宣傳，推動(dòng)非政府組織的形成。

4.3 加強(qiáng)石油企業(yè)環(huán)境保護(hù)管理

石油公司要按照國(guó)家有關(guān)法律和法規(guī)，擯棄先開(kāi)發(fā)后治理的模式，降低油田開(kāi)發(fā)對(duì)自然環(huán)境造成的影響。通過(guò)對(duì)HSE 的管理，可以降低企業(yè)的運(yùn)行費(fèi)用，降低各種安全事故。在開(kāi)采過(guò)程中，實(shí)行清潔生產(chǎn)，從原材料的選擇到工藝技術(shù)的運(yùn)用，從根本上控制油田開(kāi)發(fā)對(duì)環(huán)境造成的污染，以此為基礎(chǔ)實(shí)現(xiàn)自然資源的可持續(xù)性發(fā)展。