石油开采必须将环境保护放在首位
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[摘要]河南油田是如何防止和控制石油开采对生态环境的危害和污染的，又是如何做到既快速发展又保护好周围环境的呢？本文集中对含油污水、固体废物两项资料和现状进行研究分析。
[关键词]石油开采；环境保护；含油污水；固体废物
[中图分类号]X741[文献标识码]A
河南油田是一个集油气勘探开发、精蜡化工于一体的大型国有企业，年产油233万吨。但河南油田是如何防止和控制石油开采对生态环境的危害和污染的，又是如何做到既快速发展又保护好周围环境的呢？
为此，我进行了“关于石油的开采、加工和使用过程”的社会调查和实践活动。集中对含油污水、固体废物两项资料和现状进行研究分析。
1河南油田治理含油污水、固体废物的基本技术与效果
1.1含油污水治理的技术与效果。油田污水主要包括原油脱出水（又叫油田采出水）、作业污水及其他类型的含油污水。含油污水产生的地方主要在原油生产单位和精蜡厂。河南油田生产原油按区块为单元进行管理，大部分区块采用注水开采，从注水井注入油层的水，其中大部分通过采油井随原油一起回到地面，这部分水在原油外运和外输前必须加以脱除，脱出的污水中含有原油。精蜡厂也会将进厂原油进一步脱除，脱出的污水中也含有原油，因此被称为油田脱出水（采出水）。作业污水成分非常复杂，主要包括钻井液、洗井液、酸化液等，钻井污水中还含有重金属。其他类型污水主要包括油污泥堆放场所的渗滤水、洗涤设备的污水、油田地表径流雨水、生活污水以及事故性泄露和排放引起的污染水体等。
1.2含油污水处理技术。油田含油污水的处理根据油田生产、环境等因素可以有多种方式。油田因污水种类多，地层差异及钻井工艺不同等原因，各污水处理站不仅水质差异大，而且油田污水的水质变化大，这为油田污水的处理带来困难。当油田需要注水时，油田污水经处理后回注地层，此时要对水中的悬浮物、油等多项指标进行严格控制，防止其对地层产生伤害。如果是作为蒸汽发生器或锅炉的给水（污水回用），则要严格控制水中的钙、镁等易结垢的离子含量、总矿化度以及水中的油含量等。如果处理后排放，则根据当地环境要求，将污水处理到排放标准。
1.2.1含油污水处理后回注。从井里采出的液体，通过管道送到联合站，进入三相分离器，将油、水、泥三相分离，油收集后外输，污水中含油，不能直接外排或回用、回注，需要进行继续处理。含油污水进入两级大罐，进行加药、沉降分离，通过物理和化学变化过程，分离后的污水进入气浮装置，污水中的杂质、污油随着水中的溶解气泡上浮，去除效率达90%以上，之后再进行一次过滤就可以把水注回地下。
1.2.3含油污水处理后回用。因为锅炉对水质的要求非常高，除了水中杂质要非常低之外，对水中的离子（Ca2+、Mg2+）要求更高，因此从气浮装置出来的污水还需要进行深度精细过滤处理，去除掉水中不溶解的杂质，然后通过离子交换树脂，将水中的Ca2+、Mg2+交换掉，不对锅炉造成结垢等安全影响，然后加热成蒸汽后再注到地下，替代清水采油。
稠油开采需要注水蒸气，注水蒸气就要用大量的水。河南油田将稠油污水处理合格后回用到注汽锅炉，节约大量清水资源，达到节水减排、清洁生产的目的。
1.2.4含油污水处理后外排。除去注水的净化污水，如果要外排，还需要通过生物处理，使水中的COD（化学需氧量）达到外排标准要求。因此在稠油联合站采用的是“生物膜水解酸化-生物膜接触氧化”工艺，净化污水先进入冷却塔，然后进缓冲水池、生物膜水解酸化池、中沉池再进入生物膜接触氧化池、二沉池后达标外排。
在生物膜水解酸化池中，有机物在水解酸化菌和兼性厌氧菌的作用下，经过水解酸化过程，把难降解的有机物转化为易降解的有机物。如把大分子的有机化学物质，转化为短链脂肪酸、醇类、酯类等低分子量的简单有机物，使水解酸化池出水的生物可生化性提高。在生物膜好氧氧化池中好氧菌进一步把这些易降解的有机物氧化分解成为无机物、C02和水，达到外排的要求。
2固体废物治理的技术与效果
石油开采固体废物是石油勘探、开发过程中产生的丧失原有利用价值或被抛弃、放弃的固态、半固态物质。主要有三类：一是钻井施工中产生的废弃泥浆。泥浆在施工中具有带出破碎岩屑、降低井下温度、保护井壁的重要作用，但施工后就被废弃，其含有重金属、盐碱、油等污染物。据技术人员介绍，每口井产生废弃泥浆都在200方以上；二是采油生产中产生的含油污泥。它包括施工现场遗留的含油污泥和石油集输过程中沉淀产生的油泥砂，其含有大量铜、锌等有毒有害物质；三是石油生产或事故状态的落地油。
2.1石油开采固体废物对土壤生态的危害。石油开采产生的固体废物均属于国家严格控制的危险废物，产量大，处置困难，如果处置不当会造成二次污染。对土壤的危害表现在三方面：一是石油排入土壤后，能破坏土壤结构，侵蚀土层。它常常聚集在土壤表层，阻碍植物根系的呼吸与吸收功能，甚至引起根系的腐烂；二是固体废物中的盐、碱成分，导致土壤板结，对植物生长不利或无法生长，致使土壤无法复耕；三是各种重金属滞留于土壤，影响植物的生长和微生物的繁殖，植物吸收后使污染物进入食物链，直接危害到人和动物健康。
2.2河南油田构建了控制石油开采对土壤生态危害的技术路线。河南油田非常重视石油开采对土壤生态危害防范处理，已经从控制危害、达标处置，从减量化、无害化到资源化等阶段，建立了一套责任控制措施体系，目前实现了全面清洁生产。其最有效的措施是通过技术对策实现危害可控。可概括如上图。
2.3废弃泥浆无害化处置技术对策。钻井废弃泥浆是泥状工业废弃物，通常是半固态，常规的技术对策是固化填埋。它的基本原理是：向废弃泥浆中加入固化剂，使其转化为固态，就地覆埋或再利用，抑制废弃泥浆中金属离子及有机物质对土壤的侵害。
固化剂是由四种成分组成的混合物：阳离子沉淀剂是一种含磷酸盐的无机物，沉淀重金属离子，降低其活性；阴离子沉淀剂将可溶性阴离子有机污染物变成不溶物，降低其毒性并调整pH值；吸附剂可吸附有机物和金属离子；硬化剂通过化学反应形成无机聚合物包裹污染物，使其不能游离，达到无害化效果。
2.4含油污泥多种处置技术对策。油泥砂和无法回收的落地油都作为含油污泥来处理。目前河南油田介绍有六种处理方法：一是直接或固化后的简单填埋；二是回收原油的物理化学处理；三是使固液分离的生物技术处理；四是作燃料制砖；五是热解回收原油；六是锅炉焚烧。
这六种方法中最有效、处理最彻底的是锅炉焚烧法。它的基本原理是：将脱水干燥后的含油污泥加入锅炉燃煤，利用煤作为含油污泥的固化剂，利用含油污泥中的可燃物进行助燃，使高温燃烧后的油泥成为稳定残渣，既得到了彻底处理也实现了热能利用。它的关键技术路径是：油泥就地脱水（使含水率降至65%）控制掺拌比例进行炉膛技术改造实现型煤燃烧调整工艺流程确保充分燃烧炉渣与烟尘集中排放处理，确保环保达标。这项技术在河南油田已形成了较为成熟配套的工艺技术，并获得了两项国家实用新型专利技术。在环保和节能方面收到了很好的社会和经济效益。
3调查思考与总结
3.1经济发展不能以牺牲环境为代价。河南油田在资金十分紧张的情况下，每年投入12 807万元专项生产维修资金，进行环境治理，确保实现废水、废液、废渣循环利用和无害化处理率100%，土地复耕率100%的绿色开发目标。调查发现，由于石油石化企业大都远离城市，没有生活污水、垃圾处理的依托，全靠企业自己投资治理。建议政府和企业共同关注环保问题，加大对生活污水、垃圾处理的研究、治理力度，提高综合治理效果。
3.2环境治理要依靠技术、管理来破解。环境治理是一个复杂的高技术、高风险过程，企业面临多项技术难点和工艺难题，既需要国家优惠政策扶持，也需要企业组织技术攻关保障。企业应着力推广环境保护及资源化利用先进技术，实现关键技术的破解和创收增效。如河南油田从可持续发展战略高度出发，制定了切实可行的河流、水系水资源保护规划，将采油过程中产生的污水变废为宝，实现改善水质的目标，还社会一个碧水蓝天。坚持理论研究与现场试验结合，河南油田研发应用的“含油污泥锅炉焚烧技术”已经成熟并成为国家和行业推广项目，取得经济效益和环境保护的双丰收。同时，建立完善的环境保护管理制度，引入项目化管理机制，提高项目运行效率，落实责任和控制措施，量化、细化管理控制环节，增强安全环保目标的可控性，才能持续管理好环保工作。
3.3加大环保执法检查和处罚违法违纪的力度。近年发生的食品安全事故、环境安全事故再次提醒人们，只看企业有无环保制度不行，关键要看执行落实效果。河南油田每季度组织开展HSE大检查，发现并处理一些环保问题，这种做法很值得借鉴。各企业上级管理部门要检查下级单位制度是否落实到位，加大制度执行情况检查监督力度。
3.4做好环境保护、节约资源的知识普及和文化的培育工作。树立全社会保护资源、节约资源的意识，才能真正实现节能减排，建设好我们的家园。