油田井下作业清洁生产的影响因素及应对措施

2022-09-11

油井在生产过程中, 经常会发生一些故障, 例如结蜡、砂卡、井下落物、套管损坏和机械设备损坏等, 都需要及时进行修理和排除, 否则就会影响正常的生产。所谓修井, 就是为恢复和提高油、水井的生产和注水能力, 而对它们所进行的解除故障以及清洁生产工作和所实施的措施[1]。

1 井下作业废水处理

井下作业产生的废水, 能循环使用的要循环使用;不具备进干线条件的废水要通过现场配套废水处理设施处理达标或用罐车拉至污水处理站进行处理。作业施工结束后要立即清理井场, 回收井场器材, 恢复原有地貌, 做到工完料净场地清、不留污染井。目前, 主要处理工艺流程或装置有以下3种。 (1) 双管循环洗井流程即在建注水管线时专设洗井水回收管线, 建成双路管网, 收集各注水井排出的洗井污水, 集中输送到采油废水处理站进行处理, 然后回注地层。该方法只适用于井点较集中、距污水处理站较近的注水井。 (2) 洗井水处理车流程即利用井口出水压力将污水注入洗井车内进行净化处理, 处理后的清水排入水箱, 再用泵车注入井内, 如此循环洗井直至合格。此种方法处理分离出的污泥、污油等污染物集中到污物车内, 易于再处理, 还设有反冲洗流程。洗井车在大庆、吉林等油田均得到了较好的应用。 (3) XW-40修井液密闭循环处理装置是为适应油田修井和保护环境的需要而研制的新型处理装置。该装置能够有效去除修井作业泥浆和洗井液中的泥砂和原油, 使修井液重复使用, 节约水资源, 减轻环境污染。此装置也可用于其他含油、含砂的污水处理[2]。

2 采油污水的防治

目前, 采油厂的采油污水通常进行联合调度, 先尽量回注地层, 实在不能回注时才进行外排。相应地, 采油污水的处理工艺包括回注水处理工艺和外排水处理工艺。回注水处理工艺包括重力沉降处理工艺、压力沉降处理工艺、沉降除油和气浮工艺、水力旋流工艺、深度处理工艺等。

采油污水的外排处理多采取“隔油——絮凝——气浮——生化处理——外排”的工艺流程。前期的隔油、絮凝、气浮等预处理措施目的是去除水中石油类、悬浮物等污染物, 以保证后期生化处理的效果。生化处理措施是外排处理工艺流程的主体, 其处理效果的主要影响因素包括p H值、温度、养料、有毒物质浓度、BOD5浓度等。目前, 生化处理方法主要有活性污泥法、生物膜法、氧化塘法、厌氧消化法等几种。由于传统的物理——化学处理工艺不能有效地去除采油污水中的COD、BOD等溶解性污染物, 已不能满足现代石油工业的发展与环境保护的需要, 采用生化法处理等新处理工艺处理采油污水已成为一种必然趋势。

3 落地原油的防治

落实各项管理措施和配套技术, 全面取消土油池, 采取管道泵或套管进行污泥回灌等措施可减少落地原油的产生量。落地原油的处理方法包括以下几种[3]。

(1) 回收利用。原油落到地面后, 应立即使用拖拉机、推土机、挖掘机、自卸卡车、抽油泵和贮油罐等专门的机械设备, 采取措施加以回收。可在事故现场和修井井场挖掘防渗集油坑、排油沟等将落地原油集中在一起, 以防止其四处漫流, 便于油泵将其抽汲到油罐中。泥煤、砂土、锯末和其他各种吸油材料等天然或人工合成吸附材料可作为落地原油的辅助收集手段使用, 并可重复利用。 (2) 土壤空气抽取法。土壤空气抽取法的基本原理是:采用机械泵使空气通过遭污染土壤孔隙, 此时土壤中的挥发性有机化合物 (VOCs) 转移到空气流中, 含有VOCs的空气流按有机污染物的种类分类收集, 然后进行气相处理。土壤空气抽取法能有效去除土壤中的落地油等挥发性有机化合物, 可应用于污染现场或在地表处理池中进行。应用于砂砾土、砂土等大孔隙粗质土壤时比较有效, 还可用于处理建筑物下面的土壤和具有一定深度的土壤 (如80m) 。 (3) 生物处理法。利用微生物的新陈代谢将落地原油转换为无害无毒物质, 即为生物处理法。筛选合适的微生物菌种、保持良好的土壤条件、控制适宜的温度和湿度、适当加入无机养分和氧气等措施可加强生物处理的效果。落地原油的生物处理, 既可在污染现场应用, 也可在地表处理池中进行。现场生物处理需要管路和通风系统供应营养和氧气。 (4) 洗涤法。在含油土壤中加入洗涤溶液, 搅拌后, 刮去洗出的浮油, 此即为洗涤法。洗涤溶液可直接循环使用而对处理效果影响不大, 大大减少了用水量和废水排放量, 降低了废水处理费用。洗涤下来的原油可回收使用。洗涤处理法能耗低, 处理费用低。 (5) 固化法在落地原油中加入固化剂, 将其制成固体燃料或铺路材料, 但原油并没有得到回收, 污染源仍然潜在。 (6) 焚烧法。将落地原油进行焚烧, 虽然可除去绝大多数有机污染物, 但原油不能回收利用, 并且会产生大气污染物, 设备投资大, 运行费用高。 (7) 溶剂萃取法。向污染土壤投加萃取溶剂将原油萃取出来的方法。此法对溶剂需求量大, 回收溶剂时对设备要求往往较高, 且萃取剂有可能造成新的土壤污染问题[4]。