創(chuàng)新技術(shù)，提升油氣生產(chǎn)“含綠量”

　　閱讀提示

　　“綠色發(fā)展是高質(zhì)量發(fā)展的底色，新質(zhì)生產(chǎn)力本身就是綠色生產(chǎn)力”。綠色正逐步成為各行業(yè)轉(zhuǎn)型升級的重要方向。在能源領(lǐng)域，尤其是油氣行業(yè)，如何在保證能源生產(chǎn)供應(yīng)的同時最大限度地減少對環(huán)境的影響，成為必須解決的關(guān)鍵課題。中國石化上游企業(yè)通過持續(xù)的技術(shù)創(chuàng)新和管理升級，實現(xiàn)生產(chǎn)的綠色、低碳、高效。本版介紹了部分油氣田積極落實綠色發(fā)展戰(zhàn)略、不斷厚植企業(yè)高質(zhì)量發(fā)展底色的相關(guān)實踐。

　　西南油氣：再復(fù)雜的含硫氣田水也能深度資源化處理

　　□馮 柳 李易儒

　　今年3月，經(jīng)過升級擴容的西南油氣元壩氣田資源化水處理站正式投產(chǎn)。該站運行后，氣田水日處理能力從600立方米提升至1000立方米，資源化回用水量提升至500立方米，有力保障了元壩氣田清潔能源綠色供給。

　　氣田水包括氣田開發(fā)過程中隨天然氣一起采出的凝析水和地層水。元壩氣田位于長江上游生態(tài)保護區(qū)和嘉陵江集中飲用水源保護區(qū)，生態(tài)環(huán)境敏感，含硫水具有“四高一低一復(fù)雜”特征，即硫化物、礦化度、有機物化學(xué)需氧量、氨氮含量高，生化需氧量與化學(xué)需氧量比值低，含殘酸、緩蝕劑、甲醇等多種復(fù)雜組分化學(xué)藥劑，而氣田工業(yè)回用水質(zhì)標(biāo)準(zhǔn)高，水深度處理工藝復(fù)雜。

　　2018年，元壩氣田高含硫氣田水處理站建成，采出水的循環(huán)利用使得元壩氣田每年減少地表水取用量17萬立方米，截至目前累計處理氣田水超60萬噸。2020年，西南油氣創(chuàng)新形成了“同步除硬除鍶-電解催化氧化除氨氮-‘高低壓膜+后置生化’-低溫多效蒸發(fā)脫鹽”含硫氣田水深度處理工藝。

　　首先，電解催化氧化將氣田水中的有機物氧化分解，降低氣田水化學(xué)需氧量；其次，高低壓反滲透技術(shù)去除氣田水中的鹽分和雜質(zhì)；最后，通過后置生化處理，進一步去除氣田水中的有機物和氨氮，使水質(zhì)達到回用標(biāo)準(zhǔn)。

　　目前，元壩氣田日產(chǎn)水量780立方米，據(jù)預(yù)測，未來5~7年日產(chǎn)水量將在850立方米以上，遠超設(shè)計處理規(guī)模。

　　為此，西南油氣組建專業(yè)團隊，深度調(diào)研國內(nèi)相似規(guī)模水處理站工藝技術(shù)，開展創(chuàng)新實驗、優(yōu)化設(shè)計工藝，獲專利3項，發(fā)布企業(yè)標(biāo)準(zhǔn)1項。通過升級資源化處理工藝，每年減少從嘉陵江取水20萬立方米以上。

　　除資源化回用外，他們還將處理后的氣田水回注地層，可以補充地層壓力，維持氣田穩(wěn)產(chǎn)。此外，氣田采取“管道運輸+微滲漏監(jiān)測＋人工巡線”的綜合管控措施，實時監(jiān)測水管道運輸狀況，確保氣田水安全輸送；積極開展廢水除磷回用技術(shù)研究，有效解決鍋爐排污水中磷含量超標(biāo)的問題，實現(xiàn)水資源回收利用。

　　點評

　　西南油氣主力工區(qū)位于四川盆地及其周邊地區(qū)，主要生產(chǎn)陸相不含硫天然氣、海相含硫天然氣、頁巖氣，單井平均產(chǎn)水量小、收集輸送成本高，水質(zhì)本身就很復(fù)雜，加之實施泡排采氣等工藝，導(dǎo)致含泡地層水成分更復(fù)雜，進一步提高了水處理的難度。同時，該地區(qū)位于長江上游，人口稠密、耕地緊張，對排放水質(zhì)有嚴格要求，而氣田地層吸水性差、回注選井困難，采出水回注受限。

　　西南油氣始終在探索采氣地層水無害化處理和減量回用技術(shù)研究及創(chuàng)新實踐。從最初單一的物理化學(xué)處理方法，到低溫蒸餾技術(shù)應(yīng)用，再到負壓氣提、生化、雙膜減量等系統(tǒng)優(yōu)化組合工藝路線的研究，通過長期的現(xiàn)場應(yīng)用實踐與評價，先后解決了深層、中淺層含泡、含硫、壓裂返排液等多種類型地層水處理技術(shù)難題，積累和掌握了大量基礎(chǔ)技術(shù)數(shù)據(jù)和經(jīng)驗。

　　西南油氣先后建設(shè)了低溫蒸餾站一期、二期工程，日處理采氣廢水能力提升至1000立方米，有效解決了深層陸相采氣地層水處理難題。同時，先后形成“負壓氣提+物化處理+分段蒸餾+深度處理”“負壓氣提+物化處理+電解+雙膜+蒸發(fā)+生化”等技術(shù)，解決了海相含硫采氣地層水處理難題，以及形成“物化處理+生化+雙膜+蒸發(fā)”工藝，有效解決了中淺層含泡地層水處理難題。

　　——西南油氣環(huán)保管理專家 劉真凱

　　江漢油田：頁巖氣采出水變清水又副產(chǎn)工業(yè)鹽創(chuàng)效益

　　□謝 江 毛紅兵 曹 偉

　　涪陵頁巖氣田是國內(nèi)首個商業(yè)開發(fā)的頁巖氣田，位于重慶涪陵長江、烏江交匯處，地處長江經(jīng)濟帶上游重要生態(tài)保護區(qū)，生產(chǎn)開發(fā)11年來，堅持資源開發(fā)與生態(tài)保護并重，保護武陵山脈的綠水青山。

　　“涪陵頁巖氣田采出水凈化處理站是我國首個頁巖氣采出水處理工程。處理站采用先進的三段處理工藝流程，工藝為全物理過程處理，杜絕產(chǎn)生二次污染水?！苯瓭h油田涪陵頁巖氣公司采出水凈化處理站站長李輝介紹。

　　該站于2020年10月投產(chǎn)，日處理能力達1600立方米，擁有15座收集泵站、50公里長的采出水收集管網(wǎng)。根據(jù)前期實驗室研究、現(xiàn)場實驗、周邊企業(yè)調(diào)研等得出的結(jié)果，該處理站最終采用“預(yù)處理+雙膜減量化+蒸發(fā)結(jié)晶”三段處理工藝流程。

　　預(yù)處理工藝主要通過混凝沉淀池、氧化反應(yīng)池、中和澄清池、電解氧化裝置、組合過濾器等，去除采出水中懸浮物、氨氮及成垢離子；雙膜減量化工藝，主要采用雙膜處理技術(shù)，脫出采出水中的無機鹽及其他產(chǎn)物，產(chǎn)出的凈化水達到國家污水綜合排放一級標(biāo)準(zhǔn)；蒸發(fā)結(jié)晶工藝，主要采用蒸汽機械壓縮蒸發(fā)結(jié)晶技術(shù)，對反滲透濃水經(jīng)蒸發(fā)干燥后得到二級精制工業(yè)鹽，作為副產(chǎn)品外售，實現(xiàn)資源化利用。

　　采出水處理站的投運，有效解決了氣田后期無氣井壓裂時采出水處理難題，大幅降低了采出水拉運風(fēng)險和費用，實現(xiàn)附加產(chǎn)物有效回收利用，避免采出水中鹽分造成土壤鹽堿化，確保清潔能源綠色開發(fā)。

　　同時，采出水處理站內(nèi)辦公人員生活用水，加藥、蒸發(fā)結(jié)晶等設(shè)備，場地沖洗用水，以及綠化用水等均采用處理后的達標(biāo)水，每天可節(jié)約水140余立方米。

　　涪陵頁巖氣田采出水處理站自投產(chǎn)以來，累計接收處理采出水18萬立方米，產(chǎn)銷工業(yè)鹽3800余噸。

　　點評

　　近年來，江漢油田堅持生態(tài)優(yōu)先、綠色發(fā)展，協(xié)同推進降碳、減污、擴綠、增長，建設(shè)綠色油氣田。深入打好藍天、碧水、凈土保衛(wèi)戰(zhàn)，全面完成污染防治攻堅戰(zhàn)項目37個，氮氧化物實現(xiàn)減排8%，建立廢水濃度超標(biāo)預(yù)警機制，無超標(biāo)廢水入江入河。發(fā)揮油田區(qū)位優(yōu)勢，建成投用碳中和示范場站，作為上游板塊唯一納入碳排放權(quán)交易試點的企業(yè)，獲駐鄂企業(yè)2022年首張綠色電力交易憑證，當(dāng)年認購綠電6000萬千瓦時、減排二氧化碳4.29萬噸。近年來累計投入1.01億元，實施能效提升項目11個，減排溫室氣體5.6萬噸。綠色生產(chǎn)技術(shù)體系初步形成，全面推廣井筒結(jié)構(gòu)瘦身優(yōu)化技術(shù)，持續(xù)開展水基鉆井液替代，應(yīng)用網(wǎng)電鉆井和電驅(qū)壓裂，累計應(yīng)用清潔生產(chǎn)技術(shù)108項，實施無/低費清潔生產(chǎn)方案387項，建成投運全國首個頁巖氣產(chǎn)出水處理工程。

　　下一步，江漢油田將持續(xù)打好藍天、碧水、凈土保衛(wèi)戰(zhàn)，強化環(huán)境風(fēng)險評估，深入推進“無廢企業(yè)”建設(shè)；加快新能源與油氣化工融合發(fā)展，構(gòu)建多能綜合互濟、源網(wǎng)荷儲統(tǒng)籌、全產(chǎn)業(yè)鏈協(xié)同的新型能源體系，打造“華中地區(qū)清潔能源供給基地”；構(gòu)建“油田-廠處-班站”三級能源管控架構(gòu)，推進二氧化碳驅(qū)油核心技術(shù)攻關(guān)并逐步推廣應(yīng)用。

　　——江漢油田環(huán)保專家 周澤軍

　　勝利油田：開著車就把環(huán)境快速準(zhǔn)確監(jiān)測了

　　□朱益飛 鄭洪越

　　“環(huán)境走航監(jiān)測與原來人工取樣監(jiān)測相比，無論是工作效率，還是工作質(zhì)量，無論監(jiān)測人員勞動強度降低，還是監(jiān)測設(shè)備智能化、自動化水平提升，都實現(xiàn)了質(zhì)的飛躍?！眲倮吞锛夹g(shù)檢測中心生態(tài)環(huán)境監(jiān)測中心檢測五室經(jīng)理張國慶說。

　　監(jiān)測人員利用走航監(jiān)測車對VOCs（揮發(fā)性有機物）等污染物排放進行監(jiān)測，走航路徑、VOCs排放總量及各項揮發(fā)性有機物的濃度、監(jiān)測指標(biāo)等數(shù)據(jù)，都顯示在監(jiān)測屏幕上。

　　監(jiān)測車采用模塊設(shè)計，通過探索新的模塊化應(yīng)用功能、擴展監(jiān)測項目，將飛行時間質(zhì)譜走航監(jiān)測應(yīng)用于更多場景，從而使環(huán)境監(jiān)測更全面、更直觀、更快捷、更智能。

　　飛行時間質(zhì)譜能夠監(jiān)測路線上任意點位的VOCs排放總量及主要物種的濃度，可實現(xiàn)多種污染因子快速診斷摸排，及時快速掌握區(qū)域環(huán)境空氣VOCs實時變化狀況和時空分布，快速發(fā)現(xiàn)問題區(qū)域和異常點位。

　　通過常態(tài)化的走航監(jiān)測，檢測人員可掌握油田典型VOCs排放現(xiàn)狀及規(guī)律，及時發(fā)現(xiàn)站庫、井場VOCs超標(biāo)問題并督促整改，為油氣開發(fā)單位VOCs治理提供有效解決方案，為企業(yè)環(huán)境風(fēng)險管控提供更加豐富的數(shù)據(jù)支撐。

　　2022年4月以來，勝利油田技術(shù)檢測中心已累計開展走航監(jiān)測300余次，現(xiàn)場監(jiān)測數(shù)據(jù)200余萬個，走航監(jiān)測車成為油區(qū)環(huán)境監(jiān)測新利器。

　　此外，走航監(jiān)測車還可擔(dān)負應(yīng)急環(huán)境檢測任務(wù)。“快速、準(zhǔn)確、及時、智能是走航監(jiān)測車的特點。”張國慶說，“應(yīng)急監(jiān)測實踐證明，走航監(jiān)測車完全能滿足突發(fā)環(huán)境事件現(xiàn)場應(yīng)急監(jiān)測的需要，有效提升了應(yīng)急監(jiān)測能力?！弊吆奖O(jiān)測車投運以來，已先后完成井口閥門刺漏、管道腐蝕泄漏、水體污染等各類環(huán)境應(yīng)急監(jiān)測10余次，較好地完成了現(xiàn)場環(huán)境應(yīng)急監(jiān)測任務(wù)。

　　點評

　　環(huán)境監(jiān)測是油田生態(tài)環(huán)境保護的基礎(chǔ)性工作，是生態(tài)環(huán)境管理的“耳目”與“哨兵”。目前，勝利油田在污染源監(jiān)測和環(huán)境質(zhì)量監(jiān)測方面，已經(jīng)具備了覆蓋石油開采業(yè)所需監(jiān)測的水和廢水、空氣和廢氣、土壤、固體廢物等監(jiān)測類別和對應(yīng)指標(biāo)的監(jiān)測技術(shù)，對關(guān)鍵特征污染物石油烴等指標(biāo)也進行了資質(zhì)擴項。在滿足企業(yè)自行監(jiān)測工作的基礎(chǔ)上，圍繞油田環(huán)保重點環(huán)節(jié)延伸了VOCs走航監(jiān)測、VOCs檢測及核算、油田土壤地下水調(diào)查與修復(fù)、固廢填埋場調(diào)查監(jiān)測、二氧化碳泄漏監(jiān)測等技術(shù)，并研發(fā)了環(huán)境監(jiān)測信息化平臺，將監(jiān)測數(shù)據(jù)進一步集成展示。

　　未來，油田環(huán)境監(jiān)測技術(shù)將向智能化、多元監(jiān)測方式及油田生態(tài)狀況監(jiān)測等方向轉(zhuǎn)型。在智能化方面，主要是環(huán)境監(jiān)測實驗設(shè)備的自動化轉(zhuǎn)型，以及針對VOCs、噪聲等連續(xù)性排放污染源的在線監(jiān)測和預(yù)警等；在多元監(jiān)測方式方面，主要是融合構(gòu)建“衛(wèi)星遙感+無人機/走航+在線為主/人工為輔”的立體化監(jiān)測體系，實現(xiàn)甲烷、VOCs、二氧化碳空地一體監(jiān)測溯源；在生態(tài)狀況監(jiān)測方面，將進一步評估油田開發(fā)活動對周邊生態(tài)系統(tǒng)的影響，更好地支持油田做出在勘探開發(fā)生態(tài)保護等方面的決策。

　　——勝利油田技術(shù)檢測中心生態(tài)環(huán)境監(jiān)測中心黨支部書記 趙金剛

　　江蘇油田：提高檢測質(zhì)量效率守護油區(qū)碧水藍天

　　□劉五山 馬 悅

　　江蘇油田地處長江下游江淮生態(tài)大走廊，生態(tài)環(huán)境敏感，環(huán)境保護工作極其重要。揮發(fā)酚和氰化物是地表水質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)里的必測項目。以前，檢測人員主要采用手工分光光度法，開展水樣的蒸餾、萃取、顯色、比色分析等工作，往往分析一批水樣就需要一天時間，實驗室操作程序復(fù)雜、效率低，且對人體健康安全有一定影響。

　　江蘇油田技術(shù)監(jiān)督中心環(huán)境監(jiān)測站為了更高效安全地對地表水和地下水揮發(fā)酚和氰化物進行檢測，應(yīng)用連續(xù)流動注射分析儀。該分析儀由自動取樣器、數(shù)據(jù)處理系統(tǒng)、雙道數(shù)字式分光光度計、攪拌裝置、化學(xué)反應(yīng)單元、揮發(fā)酚和氰化物分析模板等部分組成，由于其結(jié)構(gòu)主要采用模塊化設(shè)計，可實現(xiàn)從啟停機、稀釋、重復(fù)、清洗到原始數(shù)據(jù)儲存的全過程自動化。相比人工測量，水樣檢測的數(shù)據(jù)準(zhǔn)確性和精密度大幅提高，還減少了試劑消耗。

　　多通道的設(shè)計使系統(tǒng)可同時對同一水樣進行多項檢測，從而實現(xiàn)一次性對大批量水樣的檢測，每小時能分析水樣20個以上，而且全程在密閉管路中進行，避免了檢測人員與試劑直接接觸，保障了檢測人員的健康安全。使用連續(xù)流動注射分析儀，每年檢測水樣2000余份，實時監(jiān)測油區(qū)地表水和地下水狀況。

　　此外，他們加強地下水和生活污水的檢測，根據(jù)年度監(jiān)測計劃每周派出檢測人員輾轉(zhuǎn)于油區(qū)各中轉(zhuǎn)站、集輸站、生活點的100多個監(jiān)測點位，定期采集地下水及生活污水樣品進行實驗室分析，出具檢測報告，為決策部門提供精確的檢測數(shù)據(jù)。

　　為了讓天更藍，技術(shù)監(jiān)督中心加強鍋爐煙氣排放的檢測。江蘇油田陸續(xù)報廢了燃油、燃煤鍋爐，投用了一批燃氣鍋爐，以減少氮氧化物、二氧化硫等的排放；為確保鍋爐穩(wěn)定運行和達標(biāo)排放，技術(shù)人員定期到各站點對鍋爐煙氣排放進行檢測，為燃氣鍋爐穩(wěn)定運行和環(huán)境管理提供科學(xué)準(zhǔn)確的數(shù)據(jù)支撐。

　　2024年，江蘇油田按照集團公司要求，集中開展土壤檢測。為完成長江流域企業(yè)早年填埋固廢場地周邊的土壤環(huán)境質(zhì)量調(diào)查，油田成立突擊小組，研究制定詳細的監(jiān)測方案，完成了16個泥漿池點位、26個土壤點位的采樣及實驗室分析工作，并及時提交檢測報告，為打贏藍天碧水凈土保衛(wèi)戰(zhàn)提供有力保障。

　　點評

　　近年來，江蘇油田推進實施綠色企業(yè)行動計劃和能效提升計劃，深入打好污染防治攻堅戰(zhàn)，堅持走生態(tài)優(yōu)先、綠色發(fā)展之路，連續(xù)19年獲集團公司環(huán)保先進單位稱號，連續(xù)17年獲集團公司節(jié)能先進單位稱號，是石油石化行業(yè)首家獲得“綠色工廠”稱號的油田企業(yè)。

　　江蘇油田地處長江下游江淮生態(tài)大走廊，油區(qū)環(huán)境、能效及特種設(shè)備檢驗等工作非常重要，對此，技術(shù)監(jiān)督中心將防控環(huán)境風(fēng)險擺在更加突出位置，緊盯油區(qū)生產(chǎn)環(huán)境，在環(huán)境監(jiān)測方面，著力提升環(huán)境監(jiān)測水平，做好地下水、工業(yè)廢水以及生活污水的日常檢測，發(fā)現(xiàn)異常及時預(yù)警，確保達標(biāo)排放；在能效監(jiān)測方面，加強能源管控中心運行監(jiān)測，提出能效改進提升建議，努力推進油田“雙碳”工作；在特種設(shè)備檢測方面，全力做好油田壓力容器、罐車、壓力管道等設(shè)備設(shè)施的檢驗檢測工作，確保安全生產(chǎn)，提高生產(chǎn)效率。未來，江蘇油田將更加重視檢驗檢測工作，加強檢驗檢測隊伍能力建設(shè)，為保護油區(qū)的碧水藍天凈土盡責(zé)盡力。

　　——江蘇油田技術(shù)監(jiān)督中心黨委書記、總經(jīng)理 胡學(xué)松

　　轉(zhuǎn)自：中國石化報

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