石油鉆井現場環境保護措施分析

中國石油川慶鉆探國際工程公司 安強強

在進行石油鉆井作業的過程中，鉆井液是確保石油工程可以順利完成必不可少的一項生產物質。一口井的鉆井作業在完成之后，所存留在作業現場的廢棄物絕大多數都是廢棄的鉆井液（石油鉆井作業過程中產生的最主要的污染物便是廢棄的鉆井液）。調查研究顯示，對于石油鉆井作業來講，由于其往往具有野外的特征，所以施工團隊現場所有的廢棄物幾乎全部排放起來，積存于廢漿的儲存池內，這樣一來，就使這些鉆井廢棄物中的有害成分逐漸復雜化。但是由于出外排廢棄鉆井液外，其他一些工業的廢棄物排放數量也非常有限，所以在這種情況下，廢棄物的環境安全性主要取決于外排的廢氣鉆井液（刪除）。為了有效解決鉆井廢棄物對于周圍環境所造成的影響，石油鉆井作業的技術團隊不僅需要應用各種低毒或者無毒的鉆井液體進行鉆井，同時還需要開發各種各樣的鉆井廢棄物環境處理技術。然而就目前來看，由于我國的石油鉆井技術發展起步比較晚，我國的鉆井液處理技術總體水平還比較低，目前該領域的技術發展空間很大。

一、我國石油鉆井環境保護的現狀分析

眾所周知，在石油開發過程中，石油鉆井作業是最復雜的一項工作內容，并且石油鉆井作業所產生的排放廢物對于當地的環境危害也最大。在這種情況下，國家有關部門逐漸加大了對于環境保護的力度，并且針對石油鉆井作業當中所產生的一系列廢棄物制定了有關的處理措施。但是就目前來看，部分單位仍然存在無法及時處理石油鉆井廢棄物而造成堆放的現象。造成這種現象的原因主要有以下幾個方面。

（1）環保管理條例制定與執行。各個地區針對石油鉆井作業的環境管理條例在制定以及執行的過程中，各個區域都有不同的規定。同時相關企業的重視度不同，有些企業為了減少成本而鋌而走險，違法排放。

（2）缺乏配套的處理技術。就目前來看，雖然我國已經很早就開展了對于石油鉆井廢棄物處理技術的研究，但是由于我國缺乏專門的技術和設備，所以導致這項研究的效果并不明顯。與此同時，由于我國的經濟發展水平和執法的力度受到了一定的限制，所以并不能投入大量的資金或者設備用于處理石油鉆井的廢棄物，這樣一來，就對當地的環境安全造成了十分嚴重的影響。

（3）鉆井液處理劑。在開展石油鉆井作業的過程中，針對石油鉆井作業所使用的鉆井液往往都是水基鉆井液，廢棄物的毒性也主要來源于鉆井液。然而目前國家有關部門往往更加強調的是使用低毒性的鉆井液，這就可以實現廢棄物經過處理后達到國家的排放標準，減少對環境的污染。

二、石油鉆井作業環境污染的特點

（1）污染物的間歇排放與連續排放相結合。在石油鉆井作業過程中所產生的一些污染物，例如像廢油或者是沖洗廢水等，往往都是間接排放的，而像一些污染物，如鉆井液廢液或者巖屑等則是連續排放的。

（2）污染的可控與難控相結合。在石油鉆井作業過程中，像一些生活污水以及油污滴漏等等，往往可以通過提高施工團隊工作人員的工作素質、業務能力以及環保意識而避免其造成污染。但是石油鉆井液對當地地層水的污染，地層流體對于大氣的污染則是難以控制的。

（3）分散性污染與區域性污染相結合。在開展石油鉆井作業的過程中，所形成的一些具有開采價值的油氣藏必須要滿足“生、儲、蓋”等特殊地層和一定的地質構造條件，這樣一來，就決定了油氣的鉆井作業是有區域性的。然而在我國，具有開采價值的油氣區塊比較多，幾乎遍布全國各省（區、市），但是由于油氣的儲量不大，呈現出了大油田少、小油田多、分布十分分散的情況，這樣一來，就導致我國在開展石油鉆井作業過程中所造成的環境污染表現出區域性污染和分散性污染并存的局面。

（4）石油鉆采污染和地方污染相結合。在進行石油鉆井作業的過程中，石油鉆采所產生的污染與當地的工業和現代的生活所產生的污染相疊加，超出了當地環境的自凈能力，這樣一來，就導致石油鉆井作業污染治理比較困難。

（5）污染物的不可見性與可見性并存。石油鉆井作業往往在地面以下數千米進行，這對地下流體、巖石的污染幾乎是不可見的，但是危害卻十分深遠。而對于地面油污、廢棄鉆井液、巖屑等污染物卻是很容易發現的。

（6）污染物對人體健康環境的影響越來越大。在石油鉆井過程中，通過不斷地采用新型的鉆井液材料，新材料往往都是高分子人工合成的材料，這些材料在自然界當中由于缺少可以降解的微生物，所以就導致這些新材料在應用的過程中不斷地堆積，影響到人民群眾的身體健康和其他生物的生存與繁衍。

三、石油鉆井作業的環境污染治理措施分析

（1）對于水污染以及治理措施。在石油開采團隊進行鉆井作業的過程中，對于水體的污染

主要包括地層水的污染，地表水的污染和河流海洋的污染、而造成污染的主要原因則是由于在鉆井作業過程中所發生的嚴重的井噴事故、井漏事故，或者是在作業過程中由于鉆井液出現的濾失、滲透的情況，沖洗井架、鉆臺、鉆井設備等產生的廢水等，來自洗衣房、廁所、廚房和浴室等場所的生活污水也是水體的嚴重污染源。在開展鉆井作業過程中，所引起的水污染與其他方面所引起的水污染具有特殊性，也有相似性，鉆井液滲透到地層，改變了地層水和地表水的ph值，所以就會使水的生態環境遭到嚴重破壞，從而影響水體水生生物的繁殖與生長。對于被鉆井液所污染的水體，由于其鈣化程度一般都會高于正常的水平，而當地的農民如果用這樣的水澆灌莊稼，就會污染土壤，從而導致土壤出現肥力下降、易板結等情況。如果長期用這種水澆灌土壤，則會使當地出現土地鹽堿化、農作物無法生長等情況。鉆井液與生活污水混合會使水質嚴重惡化，水中的有機質含量增多，溶解氧的含量下降，嚴重威脅到水中生物的生存和成長。在還原環境下，還會使低毒性物質轉化為高毒性物質，鉆井液當中的重金屬往往會通過食物鏈進入生物體，并且在生物體當中實現堆積，從而產生累積效應，使一些水生耐毒生物增多，其他生物則會受到抑制，甚至會產生滅絕的情況，嚴重破壞水中的生態平衡。油污染會使水中的氧氣減少，影響到魚苗、魚卵等的生長和發育。為了有效杜絕上述這種情況的發生，減少鉆井作業對于水體的污染，施工團隊的工作人員可以優化固控工藝，通過采取閉合鉆井液循環系統以及欠平衡鉆井技術，防止出現鉆井液的濾失是漏失。對于廢棄鉆井液，通過采取固化技術，可以讓其成為像土壤一樣的固塊，施工團隊繼續用塑料膜進行密封，之后與巖屑一起挖坑填埋。對于少部分廢棄鉆井液，通過采取回注法將其注入不滲透的地層或者是廢棄井的環形空間當中，研究團隊還需要努力開發研究出新型的低毒易降解的專業鉆井液，實現鉆井液的回收循環利用，以及防止發生井漏或者井噴等事故。在減少鉆井液排放量的同時，石油鉆井作業的施工團隊還需要減少生活污水的排放，實現生活污水先沉淀、后凈化、再排放。

（2）土壤污染以及治理措施。對于石油鉆井作業所產生的土壤污染，主要來自回收不當而散落地面的廢棄鉆井液，機械設備的潤滑油、動力油，淺層鉆井時鉆井液的大量濾失以及漏失的鉆井液添加劑等。除此之外，向鉆井液材料、生活垃圾以及巖屑等如果處理不當，也會成為土壤的主要污染源。在這些污染源當中，油類的污染是土壤最為嚴重的污染，它的主要成分有鹽類、有機聚合物、重金屬離子、木質素磺酸鹽等。在進行石油鉆井作業過程中所產生的污染物對于植物的根系具有十分嚴重的影響。石油污染物進入土壤之后，會停留在土壤的微小孔隙當中，阻礙土壤與大氣氣體的流動和交換，從而影響到植物根系的呼吸作用以及植物根系對于周圍溶液當中礦物離子的交換和吸附，與此同時，還會改變土壤的干濕性。植物生長過程中所必需的礦物離子由于缺少了溶液環境而不能實現自由的運移，油膜附著在根尖，進一步阻礙了植物根系的呼吸，從而使植物根系由于缺氧而腐爛。石油鉆井作業過程中所發生的井噴事故，會使土地上的植物體沾上一層油膜，而油膜則會堵塞葉片的氣孔，影響到植物的光合作用，同時還會減弱植物的蒸騰作用，影響到礦物離子在植物體內的運輸，使植物不能進行正常的生長和發育。由于鉆井液直接或者間接地進入土壤，改變了土壤原先的ph值和可溶性鹽的離子濃度，使土壤出現易板結以及鹽堿化的情況，同時還會導致土壤當中的碳元素、硫元素、氮元素比例失調，影響到植物的正常生長。重金屬離子的污染還會影響到植物的生長和發育，使植物出現植株矮小，果實減少等情況，最為主要的是金屬離子和難以分解的有機物聚合物被植物所吸收之后通過食物鏈，生物體當中實現不斷的堆積。如果人民群眾吃了這些含有毒物質的食物，生命健康就會受到影響。除此之外，來自合成液或者是地層深處的一些有毒性物質，會使土壤當中的微生物種類以及數量發生變化，導致土壤的酶活性降低甚至消失，土壤當中的生物被毒害，影響到整個土壤的生態平衡系統。為了有效防止石油鉆井作業所產生的土壤污染問題，最為主要的措施就是需要嚴格的加強廢棄鉆井液、巖屑的排放管理，防止出現井噴或者井漏等事故。石油鉆井作業的施工人員需要盡可能地避免應用合成基鉆井液、油基鉆井液，對于這些鉆井液的應用需要有嚴格的管理措施，防止這些鉆井液溢出泥漿池或者處理池。與此同時，施工團隊還需要防止巖屑對于土壤的污染，將這些污染物作為路基或者是瓦磚等的建筑材料進行處理。石油鉆井作業的施工人員對于土壤污染的處理，一般會采取化學沉淀法、提取綜合法、生物修復法、物理當中的重力沉降過濾法、離心分離法以及熱脫毒、熱解吸等。除此之外，還需要加強石油鉆井作業施工人員的環境保護意識，在進行石油鉆井設計的過程中，盡量減少土地占用量，通過應用一些小井眼或者是微小井眼進行鉆井，培育出優良的微生物，對已經污染的土壤進行修復。在可能產生污染的設備設施底部建立防溢池并進行防滲布鋪墊，進一步減少污染物外泄時對土壤的污染。

（3）大氣污染以及治理措施分析。在進行石油鉆井作業過程中所產生的大氣污染物主要來源于井噴、井涌以及在正常鉆井過程中所產生的地層氣體，或者是在井噴失控著火之后燃燒所釋放出來的二氧化碳氣體、一氧化碳氣體等。對于鉆井液的配料，鉆井液材料的裝卸以及在井隊搬遷過程中所產生的粉塵，大功率柴油機揮發的一些油性物質，或者是施工過程中的壓縮機、發電機、制氮機、增壓機等，如果應用的物質不能充分燃燒，那么所產生的污染物也會影響到大氣。在進行石油鉆井作業過程中所產生的大氣污染物主要來源于井噴、井涌以及在正常鉆井過程中所產生的地層氣體如硫化氫等、發電機等設備產生的尾氣以及鉆井液材料的裝卸以及在井隊搬遷過程中所產生的粉塵，大功率柴油機揮發的一些油性物質等。就目前來看，由于空氣鉆井技術應用越來越頻繁，空氣鉆井技術所產生的大量粉塵往往會通過除塵之后排放到沉沙池當中，即使施工團隊所有的設備可以正常運轉，但是在沉沙池周圍的數10m內，還是會有十分沉厚的粉塵灰。在這個過程中，一旦出現了防噴器膠芯磨損或者是降塵泵出故障等情況，那么施工現場就會頃刻籠罩在粉塵當中，能見度十分低，容易引發安全事故。這些細小的粉塵被人吸入人體之后，有一些就會黏在人體的呼吸道壁上，隨后由分泌物排出。有的則會深入到人體的肺部當中，在肺泡內沉積下來，從此以往沉積物將會堵塞人體的毛細管道，從而使肺泡的功能受到嚴重的影響，降低人體的肺活量，人體的呼吸次數增多，心跳加快，很容易就會導致人體出現呼吸道疾病或者是心臟病等。在石油鉆井作業鉆入油氣層之后，地層油氣會以溶解以及自由擴散等方法進入到循環的鉆井液當中，如果施工團隊可以控制井體，那么這些氣體從鉆井液處理系統分離出來，會擴散到大氣當中。油類物質有一些會揮發到大氣當中，而有一些則會在鉆井液當中繼續循環。鉆井作業所造成的大氣污染一般都是短時的、局部的，所以在這種情況下，要想有效地防止大氣污染，那么石油鉆井作業的工作人員在開展技能培訓的過程中，就需要提高技術人員處理事故的能力，將井噴事故降至最低。同時，還要加強對于鉆井的監督管理工作，嚴格按照國家相關規定和企業的各種規章制度開展鉆井作業，提高石油鉆井作業施工人員的抗風險意識和自我保護意識。對于一些容易起粉塵的鉆井材料，施工人員需要盡量地采用桶灌裝少用袋裝的方法，在條件允許的情況下，可以始終保持周圍的空氣濕潤。

四、結束語

總而言之，石油鉆井作業的施工團隊在開展環境保護工作的過程中，必須要堅持走產業化發展的道路。石油鉆井作業的工作人員必須要提高自己的專業工作能力，正確認識到石油鉆井作業所產生的大氣污染、土壤污染、水源污染等問題，積極更新鉆井技術，優化鉆井方案，減少鉆井作業對當地環境以及人體的危害，實現我國石油鉆井作業的可持續發展，為我國經濟社會的長治久安打下良好的基礎。