隐蔽污染事故分析及对策建议(第一部分).docVIP

第三章 隐蔽污染事故分析及对策建议 中国石油大学（华东） 闫来洪 3.1.隐蔽污染源的组成 石油开发过程中产生的污染源按其暴露与否，可分为显在污染源和隐蔽污染源。一般来说，显在污染源（如钻井泥浆、采油废水、含油污泥等）通常指地表生产设施和生产过程产生的污染源，大多数为有组织排放源；其排放点分布由人为控制，产生的污染物能及时得到控制或处理，对环境的影响可控制在一定的范围内。 隐蔽污染源主要指石油开发生产过程中存在于地表以下的污染源，其多为非控制状态下无组织排放源；由于其发生地点和排放方式存在着很大的随机性，一般不易发现，不能及时采取控制措施，因此当发现这种污染时，其对周围的环境已造成严重的影响，而且还有相当长时间的积累效应，其影响一时难以消除。 隐蔽污染在石油开发生产的全过程中隐蔽部分薄弱环节都有可能发生。由于其发生发展的时空序带有较大的随机性，对其进行及时掌控有较大的难度。隐蔽污染的出现出乎于人们的愿望，其一般定性为事故。但是，事先对可能发生隐蔽污染的各个环节进行分析排队，对较为薄弱的环节采取有效的监控措施，是及时发现并控制隐蔽污染的有效手段。 油气田开发中可能存在隐蔽污染的环节如表3-1所示。 表3-1 油气田开发隐蔽污染源一览 序号 名称 存在时期 发生部位 主要污染物 污染特征 1 钻井隐蔽源 勘探 井眼周围 钻井泥浆 井眼周围1-4m范围渗透地层 2 集输隐蔽源 开发 埋地管线、站场泄漏 油、气 埋藏浅，污染地下浅水，污染地表 3 采油井隐蔽源 开发 固井缺陷 油、气 污染地下水 4 废弃井隐蔽源 闲置 固井缺陷 油、气 污染地下水 基于以上叙述，我们将在以下内容中对油田开发过程中存在隐蔽污染的薄弱环节逐一作细致分析。 3.1.1钻井过程中隐蔽污染源分析 钻井是勘探开发油气田的一个非常重要的手段。按现在油气田开发中普遍采用的转盘旋转钻井法，其主要工序包括布置井场、安装钻井设备、钻进、洗井、接单根、起下钻、固井、完井等过程。 一口井在形成过程中，需穿过各种各样的地层，只要一钻开某地层，该地层就可能通过井眼与其它地层连通，其内部的物流可能流入井眼，井眼内的物流也可能流入该地层，交换的方向取决于地层和井眼中的压力平衡。这种交换在钻进过程中都有可能发生。其交换一般只局限在井眼附近的局部空间内（一般不超过4米），时间上随着固井和完井工序的结束而结束。只有人为控制射开的地层，才能和井眼进行物流交换。只要固井质量可靠，一般不会发生没有射开的地层之间的窜层，引起不同层间的物流交换。 固井的目的是封隔疏松的易塌、易漏的地层；封隔油气水层；防止互相窜漏，形成油气通道；安装井口，控制油气流，以利钻进和生产。 在油气田开发地区，各地层可能有不同的用途，较浅地层可能是当地居民的饮用水层，一般油气层要比饮用水层深，在钻井过程中势必要钻过饮用水层，如钻井过程正常进行，一般不会发生油气窜层污染饮用水层。因为在钻进过程中始终有钻井液在井中循环，井筒内钻井液柱压力大于同地层的压力，因此极少发生不同地层间的物流交换。但钻井液可能污染局部范围内的浅层渗透率较好地层中的潜水层（图3-1）。 通过调研吐哈地区钻井工程积累资料，发现造成固井后窜层的原因有以下几个方面：1）表层套管下入深度不够，没有把上部浅气层全部封住，且油层套管固井质量差而引起气窜。2）水泥浆体系不合理。在该地发生的6口气窜井中，就有4口井未加防气窜剂。3）环空憋压候凝措施不落实。据统计，技术套管固井环空憋压的仅占总井数的9.5%。油层套管固井环空憋压的仅占总井数的11.5%。4）没有把好入井套管的质量关和上扣关，造成螺丝密封不严致使油气窜漏。 在钻进过程可能发生隐蔽污染的可能性及影响范围均较小。但其固井施工作业质量的好坏，却可能为日后的隐蔽污染的发生埋下隐患。 3.1.2原油集输过程中隐蔽污染源分析 油气集输的主要任务是把分布在油田各井口处未经处理的石油和天然气的混合物，用一定的方法收集起来，经过计量后，汇集到集油站。在联合站，油气经过加热分离、脱水、原油稳定，污水经过沉降、过滤，天然气脱轻质油、脱水变为四种合格产品：原油、天然气、轻质油和净化水，然后分别输送出去。 油气集输过程存在隐蔽污染的可能环节是各种埋地管线及设备，因腐蚀穿孔而造成油气水泄漏。因管线及设备腐蚀穿孔引起的油、水泄漏事故多发生在油气田投产若干年后，事故发生时会有大量原油、含油污水溢出，对局部环境造成污染（图3-2）。因油水管线埋深较浅，发生油、水管线泄漏时，由于管线的压力变化比较容易发现，及时采取必要的措施，可使造成的污染控制在局部环境而不会造成大面积的区域性污染。 人为破坏也是发生隐蔽污染的一个潜在因素。管线被破坏后，会有大量原油漏出，造成环境污染。 3.1.3生产井、注水井生产期间隐蔽污染源分析 生