油气田含油污泥污染防治措施研究

(整期优先)网络出版时间:2023-06-14
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油气田含油污泥污染防治措施研究

来源1,万睿1,崔志阳2

1.中国石油天然气股份有限公司长庆油田分公司第二采油厂,甘肃 庆阳 745100

2.中国石油天然气股份有限公司长庆油田分公司第二采气厂,陕西 西安 710021

摘要:含油污泥是油气田勘探开发过程中所产生的危险物之一,在整个油田开采过程中的各个环节都有可能出现含油污泥。本文通过对含油污泥产生的条件进行分析,并提出一系列管理制度,推荐了含油污泥的处理技术,仅供参考。

关键词:含油污泥;管理制度;处置技术;资源再利用

引言:为提高经济效益,促使生态环境健康发展,早年间含油污泥就被列入危险废物,但相关的管理制度、应用技术还存在改进空间,各油田单位应合理建立健全监督管理体系,从根源上减少含油污泥的生产。

一、油气田含油污泥分类

(一)原油开采造成的污泥污染

在原油开采过程中有两个环节会产生油污泥:第一,在钻井作业中,每当探测到油层时,受地压作用所致,下钻、钻井工作时会出现溢油或者井喷的现象,由于在开采过程中不能及时处理,原油浪费,从而产生油污泥。第二,在原油的开采过程中,需要进行原油检测、封堵、修井等作业,工作人员不能做到同时兼顾,会产生落地油泥,并且,油管炸裂破损会导致原油泄漏,产生落地油泥。

(二)油田集中运输所产生的含油污泥

在原油开采出井后,会将原油进行收集、处理,并分别输送至矿场油库或外输站,这个过程叫做油田集输。接下来原油会在集输站进行油、水、气的分离,分离出来的水经过污水站的处理后,对油井进行回灌。集输站与污水站合称为联合站。因为原油开采大部分是采用先注水、再注表面活性剂的方法,在底层存在压力以后,原油受到挤压,通过油井输送到地面,随着油田的开采深度逐步加深,采出的原油中含水率也越来越高。因此,联合站在油水分离过程中所产生的含油污泥往往含油率、含水量很高,含固率很低,除了沥青质、老化原油、细菌之外,含油污泥中还存在污水处理过程中残留的缓蚀剂、阻垢剂、絮凝剂等药物成分。联合站的含油污泥有两个来源:分别是原油储罐、沉降罐、污水罐的罐底油泥,和污水储罐的溢流而形成的含油污泥。

(三)炼油厂污水处理过程产生的含油污泥

炼油厂的含油污泥俗称三泥,产量很大,通常具有成分复杂、降解难、沉降难、浓缩难、处理难的特点,是炼油厂在进行污水处理过程中所产生的含油污泥。

二、油气田含油污泥污染防治手段

(一)油气田勘探管理策略分析

油田整体的管理制度完善,可以在一定程度上将含油污泥的生产降到最低。从含油污泥的生产源头出发,在油田开采工作过程中着手,放眼于政策,制定规范规章制度其中包括油田工作人员的奖惩制度、引进新设备、完善作业机制。全面监管油田生产工作的每一个环节,制定每个环节所对应的应急方案及备选预案。

第一,建立健全原油开采作业管理监督制度。在原油开采整体过程中的各个环节做针对性检查。按照国家对危险废物管理要求,建立含油污泥管理体系,制定相关条款。明确含油污泥管理部门、单位和职责,对联单办理、台账记录、临时储存时限以及含油污泥管理考核奖惩条例,建立含油污泥产生、贮存、转移、处置全过程管理程序和操作规范。建立档案,制定年度管理计划,每月统计动态管理,确保可查阅、可追溯。基层单位每月检查,公司每年定期开展专项监督检查,确保合规暂存、合法运转,依法处置含油污泥。

第二,严格监管含油污泥总量指标,推进清洁生产、配套压滤装置等方式,从源头减少含油污泥。油井油田配备密闭清洗、钢制作业设备和高分子软体平台收集开采集输时散落的原油。生产作业现场应尽量减少原油输送环节,完善相应配套设备,降低含油污泥含水率,进一步减少含油污泥产量。严格按照建立的规章制度生产作业,加强原油泄漏整治,提高原油管线强度,减少因管线损坏所产生的油泥。

第三,针对含油污泥的收集、贮存、转移、处理建立专门管理链条,严格管控含油污泥在运输过程中再生。

第四,含油污泥的处置环节必须严密监管,将风险降到最低,筛选多个符合资质的处置商,做到优中择优,合理规避风险。在需要注意的生产现场设置警告标识,专人专管,专事专管。

第五,处理历史遗留的问题,将油田过去存留下来的含油污泥进行专项整治,建立组织相关部门进行隐患排查,彻底整治、清理油田内随意掩埋的污油地、污泥坑,消除历史遗留隐患。

第六,积极推进含油污泥再利用,进行含油污泥资源化整顿。结合自身油田实际情况、实际设备水平,开阔视野、创新思路,为含油污泥的去路找到新方向,建立相关部门,引进新型设备,强化自身油田素质水平,实现含油污泥的变废为宝。同时,上级领导应对这一环节进行定期抽检,检验工作人员工作质量,参与预案的制定与修订,制定应急措施备选方案[1]

(二)含油污泥污染处置技术分析

当前,国际上常见的含油污泥处置技术有两种,一是资源化处置技术,二是无害化处置技术两大类别。二者各有优劣,所产生的相关效益也不同。除这两种技术之外,随着科学的进步,也出现了含油污泥处置新技术。在我国,含油污泥的处理普遍是危废填埋或者锅炉掺烧,前者会对土壤、地下水等产生污染,后者在一定程度上浪费资源。根据资料表明,当含油污泥中油量占比高于8%时,回收油分就能产生不错的经济效益。而含油污泥处置的新技术大的优势在于效率高,能将含油污泥的除油率达到最大化,减少资源浪费,进而提高效益。

1.含油污泥资源化和无害化处置技术

传统的机械分离法,该方法是研究最早、目前最成熟,最通用的含油污泥处理方式,经过真空过滤、加压过滤、滚压过滤,直至最后的离心脱液,将含油污泥分成固、液、渣三种形态,污水排至污水处理厂,油液收集到回炼部门,油渣直接焚烧或掩埋,综合手段处理含油污泥。化学清洗法,利用搅拌、加热使清洗剂与油泥充分接触,通过自然降解、离心后会形成油、水、泥三种物质形态,该方法局限在于清洗剂,目前技术尚不成熟,仍旧在检验阶段,但一旦高效能的清洗成功出世,该方法的效率会明显提高。与化学清洗法相似,还有溶剂萃取法,这是一种利用相似相容原理的科学处理方法,当然,制约它的仍旧是科技产品,即溶剂效果的好坏,优点在于操作条件温和,残油回收彻底,且提炼出的油分较为清洁,发展潜力大。

化学处理手段不仅包括清洗、萃取,同时还有热解法。这种方法利用先进设备,对含油污泥空气隔绝后进行加强热的处理,该工艺能使含油污泥中的油类和有机物析出,将油泥分离成渣、液、气三种形态,提高了含油污泥资源的再利用率,并且废渣可以重新制造为吸附剂,创造了新的边际效益。传统的含油污泥处理方式还有焚烧法,其优点在于操作简单,有害物的去除率高,处理后的体积相对较小,方便处理后的处置问题,但其缺点在于燃料消耗大,成本较高,并且会造成二次污染,一般用于“三泥”[2]

2.含油污泥处理新技术

随着科学手段的进步,科学家们对科学理念的完善,含油污泥的处理技术进入了新高度。首先是微波处理技术,实际上它属于热解法范畴,但微波是特定波长范围的波,非化学反应。该方法利用微波的热效应将含油污泥进行分离和固化,固化过程中破坏含油污泥中的乳状液体系,进而实现油、水、固的三相分离,比较传统的电热解法,它的优势在于反应灵敏、效率高、速度快、选择性好,分离出的液油品质更好,合成气产率更高,前景广阔。波的概念不仅有微波,还有超声波,含油污泥的超声波处理技术是利用超声波对含油污泥的辐射作用,形成“空化效应”,令油从固体颗粒表面脱落。技术优势有二,处理效率高、占地面积小。超临界水氧化技术,这是一项新兴的快速降解有机物的新型污染处理技术,在高温高压的条件下,引发物质本质反应,优势是热能可回收利用,并能完全降解污染物质,环境保持率高,回收利用率高,经济效应强。最后,则是一种后期处理技术,植物修复技术,利用植物、太阳能、土壤微生物的共同作用来降解清除含油污泥中的污染物,最适用于含油率低的含油污泥,该方式的处理费用低,简单且无二次污染[3]

结论:含油污泥处理问题的管理制度和技术逐步完善改进,应当是现阶段我国各油气田单位的重点工作核心,不仅对生态环境保护有着重大意义,更能增加各单位的实际收益,提高了资源利用率。

参考文献:

[1]李向阳,马玉峰,梁海锋,等.油气田含油污泥污染防治管理探索[J].油气田环境保护,2023,33(01):37-40.

[2]章爱.含油污泥真空干燥分析[J].中国石油和化工标准与质量,2023,43(1):99-101.

[3]方柳亚,齐锁平,邓龙斌,等.含油污泥处理技术研究进展[J].石油管材与仪器,2023,9(02):1-7.