淺談壓裂酸化產生的廢物處理

摘 要：隨著油田開發的進一步深入，壓裂酸化技術作為油氣層改造、油田增產的重要手段被廣泛的應用，但是該技術帶來的環境污染狀況必須予以關注，在我國環境污染不斷加劇的背景下，如何能將壓裂酸化過程中產生的污染物降至最低，已成為急需解決的問題。本文首先對壓裂酸化產生的污染物進行了介紹，并分析了其所帶來的危害，然后對壓裂酸化廢物的處理方法進行了剖析，最后提出了壓裂酸化施工作業現場的環保措施，以期為今后的工作提供技術支持。

關鍵詞：壓裂酸化；廢物處理；研究

DOI：10.16640/j.cnki.37-1222/t.2016.17.025

0 引言

壓裂酸化技術是目前油田增產和增注的重要手段，但是隨著應用范圍和規模的增大，在壓裂酸化過程中所產生的各種廢水、廢氣、廢渣的處理卻成為了一項難題，若是處理不當，將會嚴重影響到生態環境。因此，如何能有效的減少和處理壓裂酸化過程的污染物，成為環保工作者必須要大力研究和解決的問題。

1 壓裂酸化作業中產生的污染物種類及所帶來的危害

1.1 污染物種類

（1）廢液，主要包括壓裂施工中壓裂液廢液、各種液體添加劑殘液、酸化施工中的廢酸、施工設備發生刺漏而產生的凍膠、壓裂后返排產生的廢液、生活污水以及施工后大罐清洗廢水，尤其是當施工現場大罐數量較多時，清洗廢水更是不可忽視。（2）固體廢物，主要包括破膠劑、支撐劑使用過程中所產生的殘渣以及各種化工料的包裝袋，若是處理不到位，會對生態環境造成極大的破壞。（3）廢氣，主要包括酸化過程中各種酸類揮發所產生的廢氣和泵車所產生的尾氣。（4）其他污染源，包括壓裂酸化過程所產生的噪音污染、人為產生的各種污染以及特殊添加劑所造成的污染等。

1.2 污染物所帶來的危害

第一，污染物進入土壤后，會破壞植物的新陳代謝過程，影響植物對水分及養分的吸收，對植物的生長產生不良影響，嚴重的會造成植物的死亡并威脅到人畜的安全。被酸液污染的土壤，在少則幾年多則幾十年內，會喪失農牧和畜牧功能。第二，如果污染物進入水體中，將會嚴重的影響水體的水質，并在水面上形成一層薄膜，這樣會影響到水體與空氣間氧氣的交換，同時降解污染物又需要消耗大量的氧氣，這就造成了水體的缺氧，會影響到水生生物的環境，嚴重的會造成水生生物的死亡。第三，污染物中所含的大量酸性氣體擴散到空氣中，容易引起易感人群的不良反應，給人們的身體健康帶來威脅。

2 壓裂酸化污染物處理方法

（1）挖坑填埋法。若是環保要求不高，則可以對污染物采取挖坑填埋的方法，其中以深坑填埋為主，同時要主要做好防滲工作，在很多區域此種方法已經禁用。

（2）焚燒法。焚燒法的工作原理就是在高溫狀態下，使有機污染物氧化分解，轉化為水和二氧化碳等物質的過程，可以有效的去除酸化壓裂過程中產生的廢酸以及固體廢物。

（3）重復利用法。對于返排量較大的壓裂酸化過程，可以作為注水水源使用，何煥杰等人的研究表明，經預處理、化學降粘的返排水可以作為注水水源進行重復使用；張梅華等人研究表明在石油開采過程中，會產生大量的鉆井污水、壓裂廢水以及酸化廢水等，通過對這些廢水中所含污染物的分析，壓裂廢水與采油污水進行混合處理，只會影響到膜濾系數以及總鐵含量，對水的整體處理效果沒有很大的影響；王松等人發現，可以采用納米光華技術對壓裂廢水進行處理，處理過程不會產生新的污染物，而且處理后的水能滿足回用的標準，可以用于注水水源使用，目前此項技術已經在河南某油田得到了應用，并取得了良好的效果；蔡愛斌等研究發現，在適當的預處理后，將壓裂酸化廢水與采油污水1：20混合，然后再進行進一步的處理，出水SS達標，可以作為回注水進行重復利用。

3 壓裂酸化施工現場的環保措施

3.1 建立與完善環保管理體系與責任機制

要想做好壓裂酸化過程的環保管理工作，首先需要建立和完善環保管理體系，設立專門的管理機構，對壓裂酸化作業中的環保管理情況進行認真的分析，并對可能出現風險進行評估，制定合理的工作計劃并進行優化，盡量避免和減輕可能出現的風險，并制定應急預案并定期組織進行演練。加強員工的業務和環保培訓，使其能快速的意識到突發事件的發生，并能第一時間采取有效的措施，同時使員工增強環保意識，能自主的保護環境。

制定嚴格的獎懲制度，實行責任到崗制度，對壓裂酸化施工過程進行有效的監管，對于工作中出現的違規違章行為進行嚴厲的懲處，對于未壓裂酸化施工提出建設性意見或者是改進措施的員工，給予一定的獎勵，充分的調動起員工們的主觀能動性，保證環保管理工作的順利進行。

3.2 確保施工設備的正常運行

壓裂酸化施工中會用到強酸，往往還需要面臨高壓的環境，這就使得施工中存在著許多不穩定因素，要保證施工的質量，減少危險事故發生的頻率，就需要保證施工設備處于良好的狀態下，并定期對設備進行檢修，在施工結束后，要對施工過程中存在的安全隱患進行分析，并制定相應的防范措施。

3.3 及時有效的處理污染物

壓裂酸化施工過程中，會產生多種的污染物，并且處理的難度也較大，需要不斷的優化革新污染物的處理工藝，并根據現場的實際情況，選擇最合理最優化的處理方法，諸如挖坑填埋法這樣可能引起二次污染的方法盡量避免使用，處理水污染物以及返排廢水可以采用高溫焚燒法，實現污染物的減排。壓裂酸化過程產生的污染物也可以采用重復利用法，可以有效的節約處理成本，給企業帶來更大的生產效益。

3.4 推廣使用清潔原料

要大力的研制與應用清潔原料，這樣可以從源頭實現污染物的減排，采用清潔壓裂液具有以下優勢：有效減少破膠劑帶來的污染；濾后不產生殘渣，保證支撐裂縫的導流能力；具有更高的攜砂能力，大大節省了砂的用量；可以減輕對儲層及巖心的傷害；減少添加劑的用量；可操作性較強，無需長時間溶脹，便于現場施工。

3.5 大力推廣使用連續混配壓裂液及配液裝置

配液在壓裂酸化過程中占有重要地位，傳統的配液方式耗時較長、勞動強度大，容易發生腐敗現象，而且余液若未得到妥善的處置，將會造成嚴重的環境污染，所以需要大力推廣連續混配裝置，不但可以有效的提高工作效率，還可以減少余液的產生，防止其破壞生態環境。

參考文獻：

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