油田開發對環境的影響及防治措施

李爾陽 袁世科 高治梅

延長油田股份有限公司吳起采油廠 陜西延安 717600

我國目前的油田存在著數量多且覆蓋范圍廣等特點。目前，除了開發油田過程中的建設工程會對生態環境整體造成顯著的影響外，還會出現各種污染物，它們會對土地、水體、大氣、植被等生態環境的各個組成要素造成不容忽視的影響。因此，為減少油田開發對環境的影響，不僅需要考慮開發工程對環境產生的影響，也需要重視對污染物的防控。

1 油田進行開發時可能產生的污染物

油田開發技術是集地上、地下等多種技術于一身的綜合性技術。油田開發主要由勘探、鉆井、采油和井下作業等多種流程結合而成。再進行上述工作時，會產生各種各樣的污染物，本部分對油田開發的各階段會產生的污染物進行綜合分析。

1.1 油田勘探中可能產生的污染

目前，地震勘探技術已成為世界石油勘探技術的主流。它是利用炸藥的爆炸等震動來模擬地震波，通過專業器械接收傳回的地震波后，分析其在研制中的傳播規律，以了解該地區整體的底層結構，通過地形結構以尋找未被發現的油田，并嘗試探明儲量。

在進行上述工業流程時，地震鉆的沖擊會影響地下水的水質，而使用炸藥后，由于炸藥爆炸產生的氮氧化物、一氧化碳等有毒氣體甚至是飛濺的碎石都將會造成更加嚴重的污染。

1.2 鉆井作業中可能產生的污染物

鉆頭在鉆井作業中起著重要作用。其主要作用于鉆破油田上方的巖層。在進行鉆井作業時，會產生大量的固體廢物、廢水、廢氣等污染物質，嚴重影響周圍的自然環境。其中，固體廢物主要以廢渣、巖屑等為主；廢水主要由鉆井液等液體組成；而廢氣中的氮氧化物、氧化硫、碳氧化物、煙灰等是最常見的污染物。在開采過程中，碰到硫化氫和天然氣田等情況不可避免，且在開采過程中，還會有大量的天然氣和硫化氫等氣體污染物從井口噴出。

1.3 開展井下作業時會出現的污染物

在油田開發項目中，井下作業是指對油井、水井、天然氣井進行維修和維護的施工項目。在進行井下作業時會產生氣體、液體、固體以及油污等污染物。氣體污染物主要是氣井中的天然氣等揮發性氣體以及井下施工設備產生的尾氣，其主要成分也是碳氧化物、硫化物、碳氧化物等[1]。液體污染物主要是在維護油井的各種液體，包括洗井液、壓井液、返排液、酸化液等維護液體，在進行井下作業時也會帶出油井和水井中的部分原油與水，這些也是液態污染物的組成部分。固體污染物則是地層砂和在進行起出油管以及其他各種流程中可能出現的蠟。由于這些污染物都具有腐蝕性和毒性的特點，它們對環境都會造成嚴重的污染。

1.4 采油作業時會出現的污染物

采油過程中，主要會使用抽油機、螺桿泵、電泵等設備。這些設備共同協作，將采出的液體從地下輸送到地面，通過管道運輸到各種站場，并進行油、氣、水的分離處理。經過處理后將油氣外輸，殘留的水注入地層或作為熱洗用。上述流程產生的污染物由地面臟油、污水、固體廢料和廢氣等物質組成。在過程中，還會出現原油滲漏的現象，主要原因是管道的滲漏、油井井口的密封性不足以及光桿的斷裂。當原油暴露在空氣中時，產生的揮發性氣體會對空氣造成極大污染。采油和洗井產生的污水是采油工作時會出現的主要污水，其中主要以硫化物和其他大分子物質為主。同時由于開展采油工作時所使用的大量化學藥劑進入污水中，使污水成分變得更為復雜。這些污水若不經處理直接進行排放，會對環境造成極大影響。另外，廢棄油管以及沉降罐中的大量泥沙是固體廢料的主要成分，由于這些廢料直接接觸原油，所以勢必有大量原油摻雜其中，這些混雜的原油是造成污染的主要原因。燃燒廢氣與工業廢氣也有不同。燃燒廢氣是在原油通過加熱爐和鍋爐等加熱設備時產生的，各種氮氧化物、硫化物、碳化物摻雜其中[2]。而工藝廢氣則是在各種原油加工現場，由于原油中的大分子物質揮發造成的。

目前我國原油油田開發分布范圍較為分散，由于這種星星點點的油田分布現狀，導致油田污染源的分散程度較高。在復雜的油田開發工程的影響下，能造成環境污染的環節較多，污染物的成分復雜。在這種現實因素影響下，對污染物進行治理的工作就變得更難了。

2 油田開發對環境的影響

從上述對油田開發中出現污染物的分析中可以發現，油田開發中出現的污染物不僅包括氮氧化物、硫化物、大分子氣體等氣體污染物，也包括含油固體和廢棄油管等固體污染物，其中還摻雜了化學藥劑和原油的污水。在進行鉆井、管線鋪設、道路建設和油井地面部分的建設時也會對生態環境造成極大破壞。本部分主要論述各種污染物以及建設工作進行時，對生態環境造成的破壞，包括對大氣、水體、土壤、植被等環境因素的影響。

2.1 油田開發對大氣的影響

就油井開發產生的污染物方面，主要是SO2、NOX、CO、H2S 以及各種大分子物質，二氧化硫會嚴重影響植物生長，會對農業生產造成極大的負面影響。二氧化硫還會影響人類健康，這種影響主要表現在對人體呼吸系統方面。長期生活在二氧化硫環境中的人們會出現咳嗽、胸悶、氣短等癥狀，甚至還會引起支氣管炎、肺氣腫等疾病。氮氧化物對人體的傷害也表現在呼吸系統上，吸入過多的一氧化碳會引發哮喘、肺氣腫等疾病，甚至誘發肺癌；硫化氫會被人體各種粘膜吸收，會對呼吸系統以及人的視覺器官造成強烈刺激，嚴重者會引發硫化氫中毒，威脅生命安全。

在此之外，油井開發中可能造成井噴事故，引起火災。在油田火災中會出現大量的煙霧和化學物質，這些物質極難消散，對環境造成嚴重污染。用長遠的眼光來看，這些污染會造成全球氣候變冷，對人體來說這些氣體會造成呼吸道的疾病，使死亡率提高。

2.2 油田開發對水體的影響

油田開發能對水體環境造成的污染物主要是各種含油污水、含油泥漿、洗井廢液以及落地原油。其中含有的主要污染成分是石油類，各種重金屬、硫化物液體、鹽類以及堿類。鉆井廢液需通過長期儲存等待自然蒸發消耗，而這種法方法會造成鹽類沉積，沉積的鹽類則會滲入到表層地下水中，污染地下水。同時由于污水露天存放，在暴雨洪水等自然因素的影響下，會造成污水外溢，這種情況會污染地表水源。含油廢水經過處理直接注入地下水源，但是由于其量巨大，無法做到完全處理，也會極大程度影響地下水源[3]。

石油開發還會對地上水體造成影響。污水一旦滲漏進入水體，會對水體造成嚴重污染。由于地表水是主要的農業灌溉的水源，一旦這些摻雜了污水的水源被使用，會直接造成農作物污染。由于我國開發的油田大多處于農村，而地下水源是農村人口主要的飲用水源，這些水源在經過各種油田滲出的含有汪湖水等廢水的影響下，對人體健康造成潛移默化的威脅。

2.3 油田開發對土壤的影響

我國目前大多數油田開采后，并未得到良好的處理，油田污染依然存在。油田開發時，落地原油、含油污水、含油固體廢料以及鉆井泥漿是對土壤污染最為嚴重的廢棄物。原油以及各種含油廢料中，含有大量的無機鹽和有機物，這些物質會大大降低土壤質量，使土壤失去種植能力。石油物質是污染土地的最重要的因素，土壤表層會吸附油田開發中泄露的石油，改變土壤理化性質。這種改變會影響土壤中微生物的生存與農作物的生長，而這種破壞是長期存在的。油田開發中還會大量出現占地現象，無論是長期占地還是短期堆放，這些建設施工也會一定程度上改變土壤性狀。

3 主要的生態污染控制對策

3.1 水污染控制措施

首先，在污染物未流入地下蓄水層時，可以采取阻塞和阻斷的控制方法。阻斷污染物進入水源，避免水環境的污染。堵塞時：采用隔水板將污染源與地下水源隔離，以阻止污染源的蔓延。截流時：在地下水和受污染點之間，設一排排水口，以阻止污染源流向地下水。為防止石油和天然氣的泄露，對管道采取防腐蝕措施，可以防止因石油和天然氣的泄露使地下水造成污染。此外，為了強化油氣開發的污染治理，改善油氣資源的質量，必須在鉆井、采油、油氣運輸過程中采取清潔生產的管理措施[4]。

3.2 土壤污染控制措施

為減少油田開發對土壤環境造成的污染，應將油田上方的土地開發控制在最小程度，以降低對環境的污染。其次，要加強對石油資源開發過程中的管理，防止石油開采中出現的漏油事故，從而降低土壤環境的污染范圍。同時，要加強對土壤環境的監測，及時發現和預防土壤污染，并采取相應的防治措施，以防止土壤污染繼續蔓延[5]。

3.3 大氣污染控制措施

為降低油氣開采對大氣環境造成的污染，必須加強對油氣輸送的控制，同時采取大罐抽氣、輕烴回收等預防措施，以達到防治大氣污染的目的。此外，還應定期對石油天然氣輸送管線進行檢修，以避免因石油泄漏而產生的碳氫化合物對大氣環境造成的污染。若在監測中發現原油泄漏，應及時采取措施，盡量減少對大氣的污染。

4 宏觀層面控制油田開發時對環境影響的對策

4.1 強化政府的宏觀調控力度

政府可以通過建立石油開采污染防治的有關法律、加強環境執法機構的獨立性和權威性、改革石油資源產權制度、收取環境履約保證金等方法全面強化油田開發污染防治的制度與法律保障。同時對石油企業進行歸制，減少石油開采對環境的污染。

4.2 加強環保教育和宣傳力度，引導公眾積極參與環境保護

環保工作任重而道遠，只靠政府力量難以予以解決，還需要社會各界的積極參與和支持。目前很多發達國家環保工作的開展常常是來自社會的壓力，而非出于政府自愿。因此，我國在開展環境保護工程時，也需要依靠公眾參與。

（1）利用互聯網新媒體在內的各種信息媒介，廣泛宣傳，以增強人們的環保意識，使其自覺開展環保工作。

（2）要健全公民參與的程序，擴大公民參與的渠道，實現制度化、普遍化。

（3）完善環保信息披露體系。將有關石油公司的信息予以發布，引導企業改善油田開發流程，減少對環境的污染的目的。

（4）要推動民間環保團體的成立，健全有關的法律、法規，加強對非政府環保機構的經濟、政治上的扶持，加強對非政府組織的宣傳，推動非政府組織的形成。

4.3 加強石油企業環境保護管理

石油公司要按照國家有關法律和法規，擯棄先開發后治理的模式，降低油田開發對自然環境造成的影響。通過對HSE 的管理，可以降低企業的運行費用，降低各種安全事故。在開采過程中，實行清潔生產，從原材料的選擇到工藝技術的運用，從根本上控制油田開發對環境造成的污染，以此為基礎實現自然資源的可持續性發展。