氣田綠色礦山建設(shè)的實踐與對策＊

李燁楠 羅小蘭 焦艷軍

(1.四川天宇石油環(huán)保安全技術(shù)咨詢服務(wù)有限公司；2.中國石油西南油氣田分公司安全環(huán)保與技術(shù)監(jiān)督研究院)

0 引 言

綠色礦山是在依法辦礦的前提下，以礦產(chǎn)資源節(jié)約集約利用和環(huán)境保護(hù)為基本出發(fā)點，以規(guī)范管理、技術(shù)創(chuàng)新、節(jié)能減排、土地復(fù)墾等為手段，以實現(xiàn)經(jīng)濟效益、社會效益、資源效益和環(huán)境效益協(xié)調(diào)統(tǒng)一為最終目的[1]，將可持續(xù)發(fā)展理念貫穿礦山建設(shè)、生產(chǎn)全過程的新形勢下的資源節(jié)約型、環(huán)境友好型礦山[2]。

天然氣作為我國普遍使用的一種清潔能源，其開發(fā)和利用程度日益受到重視。隨著我國對天然氣礦產(chǎn)資源的開發(fā)建設(shè)力度加大，如何更快的開發(fā)氣田的同時降低對生態(tài)環(huán)境的破壞無疑是一個重要問題。因此，進(jìn)一步提高氣田企業(yè)綠色礦山建設(shè)水平，加快實現(xiàn)國家綠色礦山建設(shè)要求尤為迫切。我國對石油天然氣開采行業(yè)綠色礦山建設(shè)主要包括：礦容礦貌環(huán)境優(yōu)美、環(huán)保高效開發(fā)、資源節(jié)約與綜合利用、建設(shè)現(xiàn)代數(shù)字化油田、保持企業(yè)良好形象等5方面內(nèi)容。

本文結(jié)合西南地區(qū)某氣礦開展綠色礦山建設(shè)工作與實踐，及時并系統(tǒng)地總結(jié)建設(shè)經(jīng)驗和推薦做法，對行業(yè)領(lǐng)域內(nèi)氣田的建設(shè)和開發(fā)具有一定的參考和借鑒意義。

1 氣礦綠色礦山建設(shè)實踐

氣礦自2017年12月開始進(jìn)行綠色礦山建設(shè)工作，經(jīng)過近10個月的努力，綠色礦山建設(shè)工作取得了一定的成效，基本達(dá)到了綠色礦山驗收標(biāo)準(zhǔn)要求。針對重點、難點開展專項整治，主要從資源高效開發(fā)、清潔生產(chǎn)、節(jié)能減排、風(fēng)險防控、氣田數(shù)字化建設(shè)、HSE體系建設(shè)等方面著力建設(shè)打造[3]，積極推動了氣礦綠色、低碳、可持續(xù)發(fā)展。

1.1 資源高效開發(fā)方面

面對老井產(chǎn)能遞減快、無新井產(chǎn)能補充的工作現(xiàn)狀，氣礦積極探尋挖潛增氣的良策，通過優(yōu)化泡排加注制度、調(diào)整地面工藝流程、“間歇+組合”開關(guān)井等措施，加注解堵劑、更換井下節(jié)流器等方式，著力解決了井堵問題，確保氣井產(chǎn)能發(fā)揮正常。部分實施效果良好的作業(yè)區(qū)在8個月的時間內(nèi)實現(xiàn)挖潛增產(chǎn)天然氣1 088萬m3，綜合遞減率控制在0.88%，實現(xiàn)氣井高效開采。

1.2 清潔生產(chǎn)方面

1)全面推行鉆井作業(yè)清潔生產(chǎn)。推廣“泥漿不落地、鉆井巖屑隨鉆處理平臺、巖屑資源化利用”為主的鉆井清潔生產(chǎn)作業(yè)體系，形成了“少污染、控風(fēng)險、提質(zhì)量”的清潔生產(chǎn)模式。水基鉆屑經(jīng)過離心或壓濾固液分離后，實現(xiàn)液相全部回收、部分回用，固相則添加固化劑后即時轉(zhuǎn)運至附近磚廠，通過加入專利產(chǎn)品激活固化體進(jìn)行燒結(jié)，制成建筑磚，從而實現(xiàn)水基鉆屑資源化利用。相比傳統(tǒng)的固化填埋方式，該措施可以最大程度地實現(xiàn)其減容化、無害化和資源化利用，減少了鉆井固廢對環(huán)境危害的風(fēng)險，同時避免了鉆井固廢的存積問題。

2)持續(xù)推進(jìn)環(huán)保隱患治理工作。氣礦在高效開發(fā)的同時，始終堅持做好環(huán)保隱患防治工作，通過建立年度隱患排查機制及日常隱患排查要求，定期排查隱患。先后對23座所轄重點集輸站氣田水池開展惡臭治理，通過加蓋密閉結(jié)合泡沫填充體將逸散出的硫化氫收集至罐中，靠脫硫劑吸附后通過15 m的放散管排放，實現(xiàn)硫化氫、惡臭等指標(biāo)廠界達(dá)標(biāo)。

此外，針對18座增壓站場機油儲存區(qū)域“三防”措施改造，并按時開展危險廢物申報登記工作，定期組織廢機油轉(zhuǎn)運。

3)開展氣田生態(tài)建設(shè)，打造環(huán)保示范區(qū)。結(jié)合地方和行業(yè)環(huán)境保護(hù)條例，從氣田綠化、土地復(fù)墾等方面開展環(huán)境綜合整治工作，建設(shè)清潔文明站場。全面開展站場環(huán)鏡綠化工作，個別作業(yè)區(qū)目前綠化面積高達(dá)17 747 m2，覆蓋率達(dá)到了可綠化面積的90%以上。

1.3 節(jié)能減排方面

1)氣礦節(jié)能降耗、“三廢”排放等均達(dá)到國家規(guī)定標(biāo)準(zhǔn)，并一次性通過了清潔生產(chǎn)審核驗收。通過建立能源計量網(wǎng)絡(luò)圖、能耗計量器具臺賬，能耗計量器具檢定記錄等相關(guān)資料，形成氣田生產(chǎn)過程能耗核算體系。

2)集輸站場脫水裝置板式換熱器改造。脫水裝置原水冷系統(tǒng)為管式換熱器，需通過循環(huán)水對貧甘醇進(jìn)行換熱降溫，消耗電能。氣礦以綠色礦山創(chuàng)建為契機，通過安裝AN76型全焊接板式換熱器替代原有脫水裝置的水冷換熱器對貧甘醇進(jìn)行降溫，停用循環(huán)水冷系統(tǒng)，并對脫水裝置貧、富液換熱工藝流程進(jìn)行調(diào)整，利用高溫貧液、低溫富液在板式換熱器內(nèi)進(jìn)行熱交換，降低貧液溫度，提高富液溫度，從而降低水、電消耗及重沸器天然氣耗氣量，實現(xiàn)脫水裝置的節(jié)能降耗。改造后，平均每臺脫水裝置年節(jié)水量615 m3，年節(jié)電量1.89×104kW·h，年節(jié)氣量2.97×104m3。

3)站場高耗能循環(huán)泵安裝變頻器。站場內(nèi)液相輸送的循環(huán)泵在動力設(shè)計上具有一定的富余性，生產(chǎn)中只能靠調(diào)節(jié)泵旁通閥來控制循環(huán)量，其輸入功率大，且大量的能源消耗在旁通中，循環(huán)泵處于高耗低效狀態(tài)。氣礦通過安裝變頻器，通過變頻器調(diào)速，可對循環(huán)泵轉(zhuǎn)速循環(huán)量的需求進(jìn)行調(diào)節(jié)，減少能源浪費。實施后，每臺泵年節(jié)電3.5×104kW·h。

4)閃蒸氣流程改造。閃蒸罐是三甘醇脫水裝置甘醇再生流程中一個重要的氣液分離設(shè)備，因閃蒸罐閃蒸出來的氣態(tài)烴具有可燃性，通常引入灼燒爐作為廢氣燃燒。氣礦為加強廢氣利用，將閃蒸氣的排放管線接入灼燒爐燃料氣流程，使閃蒸氣作為燃料氣，對廢氣進(jìn)行了有效的資源再利用，每座閃蒸罐可實現(xiàn)年節(jié)氣量約1.5×104m3。

1.4 風(fēng)險防控方面

1)強化管道完整性管理。開展主要集輸干線管道預(yù)膜，減緩腐蝕速率，融合實景三維建模技術(shù)，運用無人機巡管、管道光纖預(yù)警監(jiān)測、RSC高精度壁厚檢測、次聲波泄漏檢測等技術(shù)對含硫管道泄漏點進(jìn)行追蹤監(jiān)控，確保管道平穩(wěn)運行。近一年，集輸氣管線檢測69條共計828 km，有效防止管線泄漏帶來的安全環(huán)保隱患。

2)大力開展環(huán)境風(fēng)險評估。每年對各作業(yè)區(qū)含硫場站、含油水場站、回注井、固體廢物堆存站、含硫化氫、含油水管道分類進(jìn)行環(huán)境風(fēng)險評估。針對重大和較大危險源，進(jìn)行現(xiàn)有環(huán)境風(fēng)險防控和應(yīng)急措施差距分析，結(jié)合分析結(jié)果，完善相應(yīng)風(fēng)險防范措施和應(yīng)急措施。上年度通過評估共識別出兩個重大風(fēng)險源和10個較大風(fēng)險源，持續(xù)提升防范水平。

3)建立氣田水回注風(fēng)險監(jiān)控及預(yù)警技術(shù)。氣礦加強科技攻關(guān)，大力開展氣田水回注數(shù)值模擬研究，模擬氣田水在不同情景井壁滲漏情況下氣田水的運移特征及回注水質(zhì)的動態(tài)變化過程，指導(dǎo)地下水監(jiān)測井的布設(shè)。結(jié)合研究形成的技術(shù)成果指導(dǎo)了氣礦3座回注站周邊9口地下水監(jiān)測井(50～60 m深)的布設(shè)及建設(shè)，優(yōu)化了水質(zhì)監(jiān)測指標(biāo)及監(jiān)測頻率、節(jié)約了監(jiān)測費用，為回注井運行管理及風(fēng)險監(jiān)控提供了保障。

4)安裝車輛GPS及視屏監(jiān)控。氣礦在所轄6大主力生產(chǎn)作業(yè)區(qū)調(diào)控中心推行對氣田水拉運車輛、巖屑拉運車輛進(jìn)行視頻監(jiān)控。此外，針對32個產(chǎn)水量大的井站氣田水卸車場站對卸車車輛進(jìn)行視頻及現(xiàn)場監(jiān)控，確保氣田水拉運全過程風(fēng)險可控。

1.5 氣田數(shù)字化建設(shè)方面

1)建立以RCC(遠(yuǎn)程控制中心)為核心，中心站為樞紐，各采輸站場為單元的信息化管理架構(gòu)。氣礦通過SCADA(數(shù)據(jù)采集與監(jiān)視控制)系統(tǒng)升級改造及氣田生產(chǎn)信息化建設(shè)，實現(xiàn)生產(chǎn)數(shù)據(jù)全面采集，安全聯(lián)鎖控制重點覆蓋，生產(chǎn)輔助設(shè)施自動控制，站場視頻實時監(jiān)控，數(shù)字化氣田功能完善，生產(chǎn)安全管控水平全面提升。

2)加強油氣生產(chǎn)的物聯(lián)網(wǎng)系統(tǒng)建設(shè)。氣礦結(jié)合生產(chǎn)工藝站場數(shù)據(jù)采集功能需求，推進(jìn)“遠(yuǎn)程支持協(xié)作”的生產(chǎn)組織和管理模式的轉(zhuǎn)變。在所轄26座集氣站和58座單井站推行使用生產(chǎn)物聯(lián)網(wǎng)系統(tǒng)，經(jīng)過兩個多月試運行，達(dá)到預(yù)期效果。系統(tǒng)主要擔(dān)負(fù)生產(chǎn)現(xiàn)場巡查、維護(hù)保養(yǎng)、問題閉環(huán)整改等信息的提示、錄取、查詢、共享及臨時工作發(fā)布任務(wù)，有效減輕員工工作量，是氣礦建設(shè)“智慧氣田”的重要組成部分，進(jìn)一步提升氣藏安全受控管理水平。

1.6 HSE體系建設(shè)方面

1)HSE標(biāo)準(zhǔn)化手冊修訂。成立手冊修訂、現(xiàn)場驗證等兩個專業(yè)組推進(jìn)修訂工作，通過每周收集動態(tài)、每月通報工作進(jìn)度等方法全面掌握手冊修訂工作推進(jìn)情況。立足生產(chǎn)實際，對照驗收問題，將基層站隊HSE標(biāo)準(zhǔn)化手冊修訂工作與氣礦安全環(huán)保責(zé)任體系、風(fēng)險防控體系建設(shè)、工作循環(huán)分析、生產(chǎn)參數(shù)修訂等工作有機融合。

2)HSE履職能力建設(shè)。完成本年度操作員工HSE履職能力評估，通過理論測試、實做測試、訪談、考評等方式對員工崗位應(yīng)知應(yīng)會、崗位風(fēng)險識別與控制、應(yīng)急處置能力進(jìn)行全方位評估，確定員工履職能力等級，并與績效獎金系數(shù)掛鉤。此外，通過每月對員工HSE工作開展情況進(jìn)行考核，考核結(jié)果年底與員工安全環(huán)保風(fēng)險控制獎掛鉤。

2 綠色礦山建設(shè)對策及建議

通過上述對氣礦綠色礦山建設(shè)實踐作系統(tǒng)的分析研究，總結(jié)了幾點綠色礦山建設(shè)工作的推薦做法，對油氣田開發(fā)行業(yè)綠色礦山建設(shè)推廣問題提供對策建議。

2.1 探索挖潛增效措施，實現(xiàn)氣井穩(wěn)產(chǎn)

企業(yè)在氣田開采后期，應(yīng)加強技術(shù)攻關(guān)，通過摸索挖潛增效的措施，如：優(yōu)化泡排加注制度、調(diào)整地面工藝流程、“間歇+組合”開關(guān)井、加注解堵劑、更換井下節(jié)流器等方式，著力控制綜合遞減率，確保氣井產(chǎn)能發(fā)揮正常，實現(xiàn)老氣田高效開采。

2.2 持續(xù)強化清潔生產(chǎn)，拓寬節(jié)能減排渠道

持續(xù)資金投入和節(jié)能減排、綜合處置、利用相關(guān)技術(shù)研究，在鉆井固廢資源化利用，硫化氫回收利用、返排液處理、氣田水處理、含油固廢等方面積極開展新工藝新技術(shù)研究與現(xiàn)場應(yīng)用；大力排查歷史遺留環(huán)境問題，通過建立專項資金和制度落實解決，持續(xù)推進(jìn)氣田水池惡臭治理、危廢暫存區(qū)改造等環(huán)保隱患治理工作；通過技術(shù)節(jié)能最大限度地減少能源浪費和廢物排放，優(yōu)化運行模式，實現(xiàn)經(jīng)濟發(fā)展與生態(tài)環(huán)境相協(xié)調(diào)。

2.3 全方位、多手段完善風(fēng)險防控體系

企業(yè)應(yīng)著力開展技術(shù)應(yīng)用，從制度管理、預(yù)警、檢測、監(jiān)控等全方面提高風(fēng)險防范水平。將科技成果轉(zhuǎn)化為現(xiàn)實生產(chǎn)力，運用數(shù)字化信息技術(shù)，通過人防、物防、技防等綜合措施，有效提升氣田環(huán)境敏感區(qū)油氣泄漏防護(hù)能力。以實現(xiàn)油氣泄漏監(jiān)控、預(yù)警、應(yīng)急為主要功能，管道壓力、流量實時在線監(jiān)控；管道、站場閥門遠(yuǎn)程緊急截斷；氣田水回注站布設(shè)監(jiān)測井設(shè)施。

2.4 依靠科技創(chuàng)新，推進(jìn)數(shù)字化、信息化建設(shè)

氣田綠色礦山建設(shè)的關(guān)鍵是依靠科技驅(qū)動，企業(yè)可加強油氣生產(chǎn)物聯(lián)網(wǎng)、SCADA系統(tǒng)建設(shè)，升級數(shù)據(jù)采集與視屏監(jiān)控系統(tǒng)，全面推進(jìn)“單井無人值守+中心井站集中控制+遠(yuǎn)程支持協(xié)作”生產(chǎn)組織和管理模式的轉(zhuǎn)變。形成開采系統(tǒng)集中化，儲運系統(tǒng)連續(xù)化，監(jiān)控系統(tǒng)信息化，通過升級換代等途徑提高裝備自動化和現(xiàn)代化管理水平[4]。

2.5 系統(tǒng)完善管理體系，健全相關(guān)制度

樹立綠色發(fā)展理念，持續(xù)從安全生產(chǎn)、質(zhì)量監(jiān)督、環(huán)境保護(hù)、培訓(xùn)教育等方面完善管理制度體系，并制定相應(yīng)保障措施。

3 結(jié)束語

綜上，氣田綠色礦山建設(shè)應(yīng)以氣田高效開發(fā)、資源節(jié)約和綜合利用、環(huán)境保護(hù)、數(shù)字化建設(shè)、社區(qū)和諧作為綠色礦山建設(shè)的工作核心，以依法辦礦和安全生產(chǎn)作為綠色礦山建設(shè)的前提條件，以企業(yè)文化和規(guī)范管理作為綠色礦山建設(shè)的重要手段，以科技創(chuàng)新、節(jié)能減排、清潔生產(chǎn)、土地復(fù)墾等作為綠色礦山建設(shè)的保障措施，并結(jié)合礦區(qū)實際情況，全面推進(jìn)并保障綠色礦山建設(shè)工程的順利進(jìn)行，嚴(yán)格履行企業(yè)社會責(zé)任，搞好企地和諧共建，積極擴大企業(yè)影響力并樹立良好的企業(yè)形象，積極支持和帶動地方經(jīng)濟的發(fā)展[5]。

本文立足某氣礦生產(chǎn)實際，將綠色發(fā)展理念貫穿于氣田開發(fā)生產(chǎn)的全過程，以爭創(chuàng)國家級綠色礦山建設(shè)標(biāo)桿為目標(biāo)，統(tǒng)籌兼顧、因地制宜。堅持用生態(tài)經(jīng)濟理念實現(xiàn)資源的節(jié)約利用和環(huán)保的高效開發(fā)，通過一系列的對策措施有效地推進(jìn)了綠色礦山的創(chuàng)建工作，積極推動了油氣田企業(yè)綠色、低碳、可持續(xù)發(fā)展，以期促進(jìn)同行業(yè)綠色礦山的建設(shè)。