含油污泥組分?jǐn)?shù)據(jù)庫的建立

姜雪 張思良 章媛媛 蘇比努爾·哈力木拉提

（1. 新疆維吾爾自治區(qū)環(huán)境保護(hù)科學(xué)研究院，新疆烏魯木齊 830011；2. 新疆環(huán)境污染監(jiān)控與風(fēng)險(xiǎn)預(yù)警重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室，新疆烏魯木齊 830011；3. 新疆清潔生產(chǎn)工程技術(shù)研究中心，新疆烏魯木齊 830011）

1 引言

新疆位于我國西北邊陲，油氣資源豐富，含油污泥是油氣田在勘探開發(fā)過程中所產(chǎn)生的主要污染物之一［1］。油氣田開發(fā)過程中有多個環(huán)節(jié)都會產(chǎn)生含油污泥，其產(chǎn)生的含油污泥量和原因各不相同，含油污泥來源不同，其理化特性的差異性非常大。為了更方便地對含油污泥的來源、性質(zhì)、污染特性等方面進(jìn)行系統(tǒng)研究，進(jìn)而為含油污泥處理和再利用技術(shù)開發(fā)提供基礎(chǔ)數(shù)據(jù)支撐，本文對新疆油田含油污泥的來源及組成成分進(jìn)行調(diào)查監(jiān)測，利用Access 建立了含油污泥組分?jǐn)?shù)據(jù)庫。

Microsoft Access 辦公軟件以功能強(qiáng)大和易學(xué)易用而著稱，通過簡單的操作即可完成大量數(shù)據(jù)的管理工作。Access 數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)提供了表生成器、查詢生成器、報(bào)表設(shè)計(jì)器以及數(shù)據(jù)庫向?qū)А⒈硐驅(qū)А⒉樵兿驅(qū)А⒋绑w向?qū)А?bào)表向?qū)У榷喾N工具，操作簡便，容易掌握［2］。本文主要實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)的分類、查詢、錄入、統(tǒng)計(jì)等功能，Access 數(shù)據(jù)庫完全能夠滿足需求。在含油污泥的調(diào)查及監(jiān)測中產(chǎn)生了大量的數(shù)據(jù)，通過數(shù)據(jù)庫設(shè)計(jì)可以方便地查詢含油污泥的理化性質(zhì)數(shù)據(jù)、污染特性數(shù)據(jù)、產(chǎn)生量以及監(jiān)測樣品的基本信息。含油污泥組分?jǐn)?shù)據(jù)庫的建立，填補(bǔ)了新疆在含油污泥無害化處置前和資源化利用研究領(lǐng)域的空白，為含油污泥“減量化、資源化、無害化”處理和再利用技術(shù)開發(fā)提供大量基礎(chǔ)數(shù)據(jù)，同時為環(huán)境管理部門提供了科學(xué)的管理和研究工具。

2 含油污泥組成分析

2.1 含油污泥特征因子的確定

含油污泥主要來源于油氣田開采過程中產(chǎn)生的落地原油及油氣處理過程中產(chǎn)生的分離污泥等。其污染物按照來源主要是采出的原油油氣分離過程產(chǎn)生的含油污泥，包括接轉(zhuǎn)站、聯(lián)合站、污水處理站的油罐、沉降罐、污水罐、隔油池的含油底泥，以及作業(yè)、管線穿孔而產(chǎn)生的落地原油等［3］。

本文按照含油污泥污染物來源分別從石油類物質(zhì)組成、油田開采添加劑、底層中巖屑土壤成分等方面綜合分析考慮［4］，確定了含油污泥常規(guī)組成分析檢測指標(biāo)和污染特性分析指標(biāo)，共47 項(xiàng)。常規(guī)組成分析主要包括含水率、含油率、固相含量、粒徑分布、污泥礦物成分、有機(jī)物含量、發(fā)熱量、pH 值。污染特性分析主要包括苯、甲苯、乙苯、二甲苯、苯酚、對二甲苯、間二甲苯、異丙苯、鄰二甲苯、苯乙烯、多環(huán)芳烴16 種（苯并〔a〕芘、萘、二氫苊、苊、芴、菲、蒽、熒蒽、芘、苯并〔a〕蒽、艸屈、苯并〔b〕熒蒽、苯并〔k〕熒蒽、茚苯〔1，2，3-cd〕芘、二苯并〔a，h〕蒽、苯并〔g，h，i〕芘）、無機(jī)氟化物、氰化物、鈹、鋇、鎳、砷、汞、鉛、鎘、銅、鋅、鉻、六價鉻等指標(biāo)。

2.2 含油污泥監(jiān)測方案

本文以新疆油田公司主要勘探開發(fā)的準(zhǔn)噶爾盆地為研究區(qū)塊。新疆油田公司先后開發(fā)建設(shè)了克拉瑪依、彩南、石西、石南、莫北、陸梁等多個油氣田，針對新疆油田公司不同油氣田作業(yè)區(qū)及下屬站點(diǎn)，對含油污泥的來源及產(chǎn)生量進(jìn)行調(diào)查。由于含油污泥產(chǎn)生后進(jìn)行集中處理，在集中處理裝置處進(jìn)行采樣基本上能夠代表整個油田含油污泥污染物情況，為全面了解含油污泥中的有害成分及含量，項(xiàng)目組在有代表性的集中處理裝置處設(shè)置采樣點(diǎn)采集含油污泥樣品，同時在各污泥產(chǎn)生點(diǎn)也設(shè)置采樣點(diǎn)。監(jiān)測點(diǎn)位共涉及新疆油田公司11 個作業(yè)區(qū)中的23 個聯(lián)合站或處理站及3 個油氣儲運(yùn)公司，監(jiān)測點(diǎn)位設(shè)置見表1。

表1 含油污泥監(jiān)測點(diǎn)位

采集樣品類型主要為罐底泥、修井、跑冒滴漏、管線刺漏回收污泥、污水脫泥（前）、污水脫泥（后）等，包含了原油開采、修井和集輸環(huán)節(jié)產(chǎn)生的所有類型含油污泥。

（1）聯(lián)合站及污水處理站污水脫泥。

各油田油氣開采區(qū)塊均設(shè)有油氣處理聯(lián)合站，因此沉降污泥采樣點(diǎn)主要設(shè)置在各聯(lián)合站儲泥池，儲泥池中存放的污泥主要為聯(lián)合站沉降罐底泥，大部分經(jīng)過脫水處理。污水處理站通常為聯(lián)合站的配套設(shè)施，對聯(lián)合站油氣處理產(chǎn)生的廢水進(jìn)行處理，處理過程中通過加藥絮凝沉降會分離出沉降污泥，這部分污泥也大部分經(jīng)過脫水處理后存放在貯存池。因此需在主要聯(lián)合站和污水處理站設(shè)置監(jiān)測點(diǎn)，對污泥池底泥、罐底泥和污水脫泥樣品進(jìn)行采樣。

（2）修井、跑冒滴漏、管線刺漏油土。

管線刺漏、跑冒滴漏油土主要是在試油、壓裂、修井等作業(yè)過程中散落地面的原油，事故落地原油，或管線、閥門的跑、冒、滴、漏散落在地面的原油，這些原油與土壤接觸而形成的油土。此類油土產(chǎn)生后均暫存于油田聯(lián)合站的污泥存放池中，堆放一定時間后運(yùn)輸?shù)胶臀勰嗵幹霉具M(jìn)行集中處理。本文分別在各聯(lián)合站的污泥存放池設(shè)置了監(jiān)測點(diǎn)位，對管線刺漏油土進(jìn)行采樣。

（3）罐底泥。

罐底泥主要來自中轉(zhuǎn)站、聯(lián)合站、污水處理站的油罐、沉降罐、污水罐、隔油池的底泥，此類污泥均在各聯(lián)合站進(jìn)行采樣。

（4）老舊油泥。

位于新疆油田公司采油二廠屬地的701 油庫廢液池，形成于20 世紀(jì)70 年代，總面積約2 km2，周長約6.8 km，預(yù)計(jì)污泥量約204 萬t。2016 年新疆油田公司全面對701 油庫廢液池中的含油污泥進(jìn)行清理集中，預(yù)計(jì)在2020 年完成所有污泥的處理。本次采樣在701 油庫廢液池設(shè)置監(jiān)測點(diǎn)，對老舊油泥進(jìn)行采樣檢測。

3 含油污泥組分?jǐn)?shù)據(jù)庫

由于對新疆油田含油污泥的統(tǒng)計(jì)及含油污泥組分的檢測數(shù)據(jù)繁多，為了更方便地查詢、統(tǒng)計(jì)、分析、管理含油污泥組分?jǐn)?shù)據(jù)，本文建立了含油污泥組分?jǐn)?shù)據(jù)庫。含油污泥組分?jǐn)?shù)據(jù)庫系統(tǒng)主要利用Access數(shù)據(jù)庫的“表”“窗體”“查詢”“報(bào)表”4 個部分進(jìn)行設(shè)計(jì)。

3.1 數(shù)據(jù)庫的設(shè)計(jì)

基本表是數(shù)據(jù)庫的核心組成部分，本數(shù)據(jù)庫為了滿足工作需要，設(shè)定了6 個表，分別為歸屬油田表、二級單位表、下屬站點(diǎn)表、取樣部位表、含油污泥來源表、檢測數(shù)據(jù)表。歸屬油田表、二級單位表、下屬站點(diǎn)表分別用于錄入克拉瑪依油田、下屬11 個作業(yè)區(qū)、各作業(yè)區(qū)下屬26 個站點(diǎn)及站點(diǎn)經(jīng)緯度。含油污泥來源表中將來源主要分為管線刺漏油泥、罐底泥、污水脫泥、修井油泥及其他油泥5 類，表中錄入5 類油泥的所屬站點(diǎn)、年產(chǎn)生量及處理去向。檢測數(shù)據(jù)表中主要為所有樣品的名稱、取樣部位、常規(guī)組分分析數(shù)據(jù)及含油污泥污染特性檢測數(shù)據(jù)，這些信息通過手動錄入或由Excel 表格導(dǎo)入Access。設(shè)計(jì)了登錄窗體、主窗體、檢測數(shù)據(jù)查詢、來源情況查詢、檢測數(shù)據(jù)錄入、檢測數(shù)據(jù)導(dǎo)出，登錄窗體設(shè)計(jì)用戶名及密碼如圖1 所示。

圖1 含油污泥組分Access 數(shù)據(jù)庫登陸界面

主窗體可直接進(jìn)入檢測數(shù)據(jù)查詢、來源情況查詢、檢測數(shù)據(jù)錄入、檢測數(shù)據(jù)導(dǎo)出窗體，如圖2 所示。

圖2 含油污泥組分Access 數(shù)據(jù)庫主界面

登陸該數(shù)據(jù)庫后可以使用含油污泥組分?jǐn)?shù)據(jù)庫的查詢、錄入、導(dǎo)出功能。按住shift+右鍵打開該數(shù)據(jù)庫，可啟用管理員模式，在該模式下可以對數(shù)據(jù)庫的表對象、查詢對象、窗體對象進(jìn)行編輯、設(shè)計(jì)及修改，可對檢測數(shù)據(jù)表及含油污泥來源表中的各項(xiàng)數(shù)據(jù)進(jìn)行編輯修改。

3.2 數(shù)據(jù)庫的功能介紹

數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)的主要功能是對污泥的原始資料提供瀏覽、輸入、存儲、搜索等。在正常登陸狀態(tài)下，有如下4 項(xiàng)功能：

（1）檢測數(shù)據(jù)查詢：查看數(shù)據(jù)庫中含油污泥樣品的相關(guān)檢測數(shù)據(jù)；

（2）含油污泥來源情況查詢：查看數(shù)據(jù)庫中不同來源的、不同站點(diǎn)的含油污泥產(chǎn)生量及處理去向；

（3）檢測數(shù)據(jù)錄入：將含油污泥的相關(guān)數(shù)據(jù)錄入至數(shù)據(jù)庫內(nèi)；

（4）檢測數(shù)據(jù)導(dǎo)出：將所需數(shù)據(jù)從數(shù)據(jù)庫中導(dǎo)出至Excel 表中。

3.2.1 數(shù)據(jù)庫查詢

數(shù)據(jù)庫設(shè)計(jì)了2 種查詢界面：檢測數(shù)據(jù)查詢和來源情況查詢。

3.2.1.1 檢測數(shù)據(jù)查詢

在該窗體下，可以通過選擇歸屬油田、二級單位、下屬站點(diǎn)、取樣部位來定位樣品采樣編號，查詢具體取樣部位含油污泥的檢測數(shù)據(jù)，檢測數(shù)據(jù)查詢窗口如圖3 所示。檢測數(shù)據(jù)主要分為4 個部分：基礎(chǔ)數(shù)據(jù)、有機(jī)物成分、礦物成分、無機(jī)物及金屬成分。基礎(chǔ)數(shù)據(jù)即含油污泥的理化數(shù)據(jù)，包括pH、含水率、含油率、固相含量、干物質(zhì)含量、粒徑平均值、發(fā)熱量等指標(biāo)；有機(jī)物成分即含油污泥污染特性數(shù)據(jù)，包括苯、甲苯、乙苯、二甲苯、苯酚、多環(huán)芳烴（16 種）、無機(jī)氟化物、氰化物等有機(jī)物指標(biāo)；無機(jī)物及金屬成分包括鈹、鋇、鎳、砷、汞、鉛、鎘、銅、鋅、鉻、六價鉻等指標(biāo)。

圖3 含油污泥組分Access 數(shù)據(jù)庫檢測數(shù)據(jù)查詢界面

3.2.1.2 來源情況查詢

在該窗口可通過選擇歸屬油田、二級單位、下屬站點(diǎn)、取樣部位，來查詢含油污泥產(chǎn)生量、產(chǎn)生來源、所屬油田公司及下屬單位、含油污泥處理單位（去向），還可查詢不同來源情況的含油污泥產(chǎn)生量及去向信息，如圖4 所示。

圖4 含油污泥組分Access 數(shù)據(jù)庫含油污泥來源情況查詢界面1

也可通過直接對污泥來源進(jìn)行查詢，得出同一來源下不同油田站點(diǎn)的含油污泥產(chǎn)生量及處理去向等數(shù)據(jù)，如圖5 所示。

圖5 含油污泥組分Access 數(shù)據(jù)庫含油污泥來源情況查詢界面2

3.2.2 數(shù)據(jù)庫的錄入、導(dǎo)出及維護(hù)

數(shù)據(jù)庫的錄入界面與數(shù)據(jù)庫檢測數(shù)據(jù)查詢界面相同，可以錄入不同油田下的二級單位、站點(diǎn)、取樣部位及檢測數(shù)據(jù)等信息。

通過檢測數(shù)據(jù)導(dǎo)出窗體可選擇相關(guān)數(shù)據(jù)表，選擇需要的字段導(dǎo)出數(shù)據(jù)存為Excel 表，便于統(tǒng)計(jì)分析使用，根據(jù)需要可選擇單個或多個字段進(jìn)行導(dǎo)出。

在按住shift 鍵的情況下單擊右鍵，選擇打開，過程中不松開shift 鍵直至Access 軟件完全打開，即可進(jìn)入該數(shù)據(jù)庫的編輯狀態(tài)。在該狀態(tài)下用戶可編輯數(shù)據(jù)庫中的表、查詢、窗體的所有對象。在“01 檢測數(shù)據(jù)表”中可以定位任何一項(xiàng)數(shù)據(jù)并對錯誤項(xiàng)進(jìn)行修改，在02，03，04，05 的靜態(tài)屬性表中可以對油田、單位、站點(diǎn)及取樣部位等信息進(jìn)行更改增刪；在“用戶表”中可以添加或更改用戶名及密碼；在查詢和窗體2 類對象中可以通過編輯再次進(jìn)行自主修改及設(shè)計(jì)，對軟件使用體驗(yàn)進(jìn)行優(yōu)化，增刪相應(yīng)功能，達(dá)到維護(hù)、管理數(shù)據(jù)庫的目的。

4 結(jié)論與建議

（1）通過對新疆油田含油污泥來源的調(diào)查研究，確定了含油污泥的含水率、含油率、粒徑平均值、pH值等常規(guī)組成分析檢測指標(biāo)和苯、甲苯、多環(huán)芳烴16 種、鎘、銅等污染特性分析指標(biāo)，共計(jì)47 項(xiàng)，分別對新疆油田公司11 個作業(yè)區(qū)的26 個聯(lián)合站設(shè)置點(diǎn)位進(jìn)行監(jiān)測。

（2）利用Access 建立了含油污泥組分?jǐn)?shù)據(jù)庫，可提供含油污泥的檢測數(shù)據(jù)查詢和來源情況查詢，同時提供錄入、導(dǎo)出、維護(hù)數(shù)據(jù)等多項(xiàng)功能，為后期的數(shù)據(jù)分析工作提供一個易操作的平臺。

（3）本文針對2018 年新疆油田公司下屬所有作業(yè)區(qū)及站點(diǎn)的含油污泥組分?jǐn)?shù)據(jù)建立數(shù)據(jù)庫，今后還可繼續(xù)對含油污泥組分?jǐn)?shù)據(jù)庫的其他功能進(jìn)行開發(fā)，結(jié)合實(shí)際需要，增加模塊，以更好地滿足工作需要。例如，可以增加新疆其他油田公司的含油污泥監(jiān)測數(shù)據(jù)，增加含油污泥處理后的還原土的檢測數(shù)據(jù)，增加設(shè)計(jì)不同時間的含油污泥組分?jǐn)?shù)據(jù)，從而形成一個全面的含油污泥處理前后組分監(jiān)測系統(tǒng)，更好地服務(wù)于環(huán)境管理部門。