蛋疼五侠第二季4:“绿色钻井”面临的问题与对策思路

“绿色钻井”面临的问题与对策思路
2010-01-29 | 作者：赵华 | 来源： 资源网 | 【大中小】【打印】【关闭】
引言
据有关文献统计，我国油气资源占世界总资源量的3%，可采资源量丰度为世界平均值的37%，剩余可采储量占世界可采储量的1.8%，且陆上35.8％的油气资源分布在高原、山地、黄土源、沙漠、沼泽和滩涂等较恶劣的环境或生态脆弱的敏感地区。在已探明的可采储量中，埋深在2000一3500m的占56%，西部地区多超过3500m；重油、稠油陆上占16.4%，海上占33.3%；低渗透或特低渗透储层的油气、重油、稠油和士于3500m的占50％以上；在待探明可采资源中埋藏更深，有的品位更差，边际性很强，很难动用。今后我国油气资源的勘探开发、增储稳产遇到的难度很大，环保压力也很大。
我国陆上多数油田目前已进入开发中后期逐年递减，“稳定东部”变得越来越困难；依靠科技进步，在争取勘探突破的同时，千方百计利用各种手段，动用恶劣环境下的或生态脆弱敏感地区的油气资源是当前乃至今后相当长的一个时期实现增储增产的重要途径。但是，在这些敏感地区进行野外钻井作业遇到的一个极其突出的问题就是如何保护好生态环境的问题。于是人们提出了一个新的概念—“绿色钻井”的概念，并要求予以实行。
一、“绿色钻井”的概念
“绿色钻井”是指整个钻井过程中，着眼于污染预防，最大限度地减少原料和能源的消耗，降低生产成本，减少和防止钻井过程对生态环境破坏的钻井。
钻井工程是油气勘探开发活动中的一项野外作业工程，钻井生产过程中的“废浆、废水、废油”以及岩屑、生产生活垃圾等废弃物不可避免地对周围环境产生污染和伤害，特别是在生态脆弱的敏感地区一旦出现这种伤害，后果将是严重的，一时难以修复的。因此，业界有识之士倡导“绿色钻井”的呼声越来越高，现正逐步获得多方理解，达成共识。2003年实施的《中华人民共和国清洁生产促进法》、2007年发布的《节能减排综合性工作方案》，极大地推动了节能减排、清洁生产的开展，“大力推进清洁生产，积极实现可持续发展”树立绿色环保意识，从源头控制污染，实现油气勘探开发的绿色环保，已经成为当今油气勘探开发企业义不容辞的责任和义务。
二、当前“绿色钻井”面临的问题
“绿色钻井”的关键是节能减排和循环利用问题，它涉及生产的组织与管理、物资装备的使用与维保、工艺技术的选择与实施等多个方面。目前推行绿色钻井需要强化以下两项工作。
1、提高认识，完善政策
目前部分钻井企业对“绿色钻井”认识不足、意识不强，甚至陷入“绿色钻井”就是多花钱的钻井的误区；政府和行业没有建立配套的扶持政策、激励政策，没有把“绿色钻井”纳入工程建设、生产力改造、污染治理、区域性环境整治工作的范畴；国家政策性引导，企业自主需求还不活跃；还未营造和建立“绿色钻井”技术和服务市场、产业系统、运作机制。随着清洁生产的持续发展，钻井企业必须进一步提高对“绿色钻井”技术的认识，有关部门要指定完善的技术政策，以便使这项有益于人类生存环境得到有效保护的技术能够尽快推广。
2、制定“绿色钻井”的相关法规
鉴于缺乏制约钻井污染物消减排放以及污染控制与回收的政策机制、行业自律法规制度以及污染事故的应急处理预案与措施，弱化了企业责任，迟滞了“绿色钻井”，当前应该组织力量编制绿色钻井的相关技术指南和规范、操作手册等行业性法规。
三、实施“绿色钻井”的对策思路
“绿色钻井”的根本出路在于通过不断的技术改造和创新，分批次淘汰、改造落后高耗钻机装备，夯实“绿色钻井”的基础。
以“减量化、再利用、资源化”把握能源和材料消耗，实现水及其他资源的回收再利用，这是“绿色钻井”的关键。全员动员克服“低、老、坏”，杜绝“跑、冒、滴、漏”，实现节能减排，消减环境污染。“川气东送”建设工程的钻机网电改造技术、钻井废弃物不落地技术、钻井废弃液的无害化处理，以及其他地区的一些“绿色钻井”成功案例的示范作用将在我国掀起“绿色钻井”的高潮。油气勘探开发企业肩负着能源开发的国家使命和社会责任，同时又是能耗大户、环保重点，节能减排、清洁生产是这类企业的一种社会责任，责无旁贷，必须把节能减排、清洁生产提到转变经济发展方式、节能挖潜、降本增效的高度。
1、改造创新，抓住“绿色钻井”的根本
近年来，中国石油化工集团公司、中国石油天然气集团公司、中国海洋石油总公司这我国三大油公司在绿色生产、清洁生产方面做了大量有实效性的工作，投入了大量的资金进行装备改造和升级配套，其中，钻井装备的国产化升级改造、钻井液循环处理系统的密闭配套、井控装备的更新、区域性钻井液回收配送及无害化处理、“电代油”的网电改造以及现场油水管理等也是重要的方面，这些为实现“绿色钻井”奠定了良好的基础。
淘汰、改造落后的高能耗钻井装备，使钻井装备保持先进性、完好性，可以减少检修频次；加强现场的油水管理，可以提高内燃动力机、钻机维护使用效果；禁用三氯苯或四氯化碳等毒性有机溶剂清洗钻井装备，消减可能发生油水污染的机会；钻井装备的网电改造可实现节能减排的重大突破。
配套的四级固控钻井液循环系统，可强化钻井液固相控制；通过合理使用振动筛、除砂器、除泥器、旋流分离器及钻井液清洁器等固控设备，能减少钻井液稀释及处理剂用量；封闭钻井液循环系统，可实现钻井液不落地，规避了渗溢污染。
先进工艺技术的应用可铺就“绿色钻井”的道路。各油田企业普遍引用的高效PDC钻头等优快钻井技术，实现了提速、提效、废弃物减量化；引用的定向井、丛式井、大位移井、水平井及小井眼钻井等工艺技术实现了节约土地、投资和能耗，消减了废弃物污染；引用的欠平衡钻井技术或采用的低密度钻井液，从根本上解决了钻井液侵入或漏失引发的地层污染问题；不断开展的钻井液处理剂物料平衡及循环系统监测技术研究，以及实时的钻井液性能消减水和处理剂的用量监测，为实现“绿色钻井”创造了条件；推广引用无毒或低毒钻井完井液，禁用铬木质素类稀释剂、酚类或甲醛类杀菌剂等处理剂，在一定程度上消减了水资源的消耗与排放，减少了环境污染。
在“小窍门”上做好“绿色钻井”大文章。作业现场单双车（柴油机）的合理应用，可减少不必要的能源浪费；配备双气动绞车和液压大钳的井队，可实现无大车甩钻具；配备顶驱的钻机，正常钻井期间合理调配发电机供电，每天可节约柴油1吨以上。
2、回收利用，把握“绿色钻井”的关键
钻井生产企业有“能耗大户、用水大户、污染大户”之称，因此要强化用料的回收利用工作。作业现场通过加强油水管理，合理利用净化回收装置，做好柴油机、发电机废弃润滑油的净化回收和利用，减少润滑油消耗和废弃污染；推广应用离心、水力旋流辅以化学絮凝回收钻井液废水，实现钻屑、钻井液废弃物最小化、无毒化及回收利用。川东北地区钻井废弃物不落地技术、无害化处理为减少废弃钻井液处理费用提供了“绿色钻井”的成功范例。全面推广应用岩屑、钻井液废弃物外运处理、就地填埋、土地播撒、地面外排、蒸发、环空回注、固化等无害化处理技术，严格控制井场洗砂用水，禁用长流水冲刷离心机出砂口，拦蓄流经易污场地（包括装备、化学品等存放场地）的水流使其进人排污坑，以回收利用，控制污染物排放。
3、强化管理，夯实“绿色钻井”基础
清洁生产过程中严格执行操作程序，保持设备的密闭和表面清洁。通过上覆盖、下承接各种易污装备设施产生的污染物，减少雨水冲刷、落地油污的产生。
针对钻井现场有大量钻井液处理剂的特点，通过下铺上盖合理储藏、保护和使用各种化学处理剂和材料，特别是严格控制和防止各种危险化学物品泄漏或抛洒事件的发生。
加强作业现场油、气、水管线的防腐保护，易污区域设置不透水层，减少井场表层土壤可能受到“跑、冒、滴、漏”的污染。
优化钻井液、水泥浆体系，使用无毒添加剂、处理剂，强化钻井液处理剂、注水泥浆过程中密度检测和实现动态控制，消减处理剂、添加剂、水的用量和抛洒污染；使用无铅管具丝扣油，规避土壤铅污染等。
4、进行无害化处理，实现“绿色钻井”的根本
钻井施工现场有大量钻井液、泥浆等，进行无害化处理，使废弃泥浆池成为可以耕种的良田，这样才能林根本上打牢“绿色钻井”的基础。
2009年8月6日，在山东省东营市城区北侧胜利油田ST-719井场上，已废弃多年的泥浆池经过无害化处理，重新变成可耕地。阳光照耀下的胜利油田石油开发中心草南1号台子井，井场上一片片狗尾草正迎风招展。然而，一年前这里还是几个黑糊糊的废弃泥浆池。截至目前，胜利油田已经给800多口井的井场“做了美容”，将含有大量有毒有害物质的泥浆池变成了可耕地。胜利油田历史上遗留的近4000个废弃泥浆池，经过两年努力全部处理完毕。
废弃泥浆由于其性质稳定，风干、降解极慢，历经多年一直保持胶质状态，长期占地。此外，由于钻井泥浆含有多种化学成分，会对植被和地表水造成污染。因此，多年来，钻井过程中产生的废弃泥浆一直是胜利油田的一块“心病”。
井场上的泥浆池就像人脸上的疤痕，不仅给周围环境造成污染，影响井场管理和美观，有时甚至被不法分子用作偷盗原油的临时容器。在国家和各级政府明令规定石油勘探开发工业污染源排放标准的大背景下，对废弃泥浆进行无害化处理排在了油田环保治理的时间表上，势在必行。
2008年6月15日，胜利油田环发公司的废弃泥浆处理项目正式启动。施工人员在史３－２－８１井场的废弃泥浆中加入药剂，将有毒有害物质“打包”密封，使废弃泥浆转化为具有土壤性质的固体颗粒。经过４个多月的运行，现河采油厂、东辛采油厂的２００口井的废弃泥浆井场接受了无害化处理。
虽然每个井场废弃泥浆的无害化处理需要２至３万元的费用，但其经济效益和社会效益极其巨大。第一，减少了钻井周围水体的污染，也避免了泥浆外溢带来的二次污染，减少了排污费的缴纳。第二，每口井可恢复０．２至０．９亩的可耕地，井场得到美化的同时也使钻井占用土地重新得以利用。第三，消除了安全隐患。
有关人士指出，在无法避免钻井泥浆产生的情况下，废弃泥浆无害化处理为油田环保工作探索出了一条新途径。泥浆治理工作就是要根据当地实际，用最小的代价换来较好的环境，废弃泥浆无害化处理使油田环境保护工作又迈上了一个新台阶。近年来，胜利油田环发实业公司与西南石油大学合作，研发了一套针对聚合物型泥浆体系的处理技术，这一技术对废弃泥浆中的有害物质进行破坏后，再固化、填埋，使井场上的废弃泥浆池变成了可以耕种的良田。
目前，每口井废弃泥浆的无害化处理平均需要3万元-5万元，但其经济效益和社会效益巨大：一方面，减少了井场周围水体的污染，避免了下雨时泥浆外溢带来的二次污染，减少了排污费；另一方面，每口井可恢复0.3-0.5亩的耕地，胜利油田还在治理过的土地上试种了高粱、杨树及一些草类植物，均取得了成功。
总之，实施“绿色钻井”必须做到以下几点：
一是强化企业责任，树立环保意识，实施节能减排、清洁生产发展方式；
二是加强“绿色钻井”的专门技术培训，树立样板启动试点，加强推广工作，促进相关配套政策和措施的落实，建立一批实践能力强、有一定理论水平的“绿色钻井”示范队伍；
三是加强“绿色钻井”的示范井、示范岗位、示范队伍建设，并配合相应的监督检查和激励机制，“以点带面”，以全面启动“绿色钻井”工作。
【参考文献】
[I]吕晶，赵晓东．应用油改电技术实现“绿色钻井”[N]．中国石油报，2006.06.22.
[2]胡小平．绿色钻井在森林公园与自然和谐[N]．中国石油报，2007.09.09.
[3]唐骏，徐龙模．大庆钻井二公司绿色服务进井场[N]．中国石油报，2006.07.13.
[4]赵华．倡导“绿色”钻井推进清洁生产[N]．大众日报，2007.12.21.
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