創(chuàng)新技術，提升油氣生產“含綠量”

　　閱讀提示

　　“綠色發(fā)展是高質量發(fā)展的底色，新質生產力本身就是綠色生產力”。綠色正逐步成為各行業(yè)轉型升級的重要方向。在能源領域，尤其是油氣行業(yè)，如何在保證能源生產供應的同時最大限度地減少對環(huán)境的影響，成為必須解決的關鍵課題。中國石化上游企業(yè)通過持續(xù)的技術創(chuàng)新和管理升級，實現(xiàn)生產的綠色、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)高質量發(fā)展底色的相關實踐。

　　西南油氣：再復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。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“四高一低一復雜”特征，即硫化物、礦化度、有機物化學需氧量、氨氮含量高，生化需氧量與化學需氧量比值低，含殘酸、緩蝕劑、甲醇等多種復雜組分化學藥劑，而氣田工業(yè)回用水質標準高，水深度處理工藝復雜。

　　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，降低氣田水化學需氧量；其次，高低壓反滲透技術去除氣田水中的鹽分和雜質；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，使水質達到回用標準。

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

　　為此，西南油氣組建專業(yè)團隊，深度調研國內相似規(guī)模水處理站工藝技術，開展創(chuàng)新實驗、優(yōu)化設計工藝，獲專利3項，發(fā)布企業(yè)標準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。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研究，有效解決鍋爐排污水中磷含量超標的問題，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)，主要生產陸相不含硫天然氣、海相含硫天然氣、頁巖氣，單井平均產水量小、收集輸送成本高，水質本身就很復雜，加之實施泡排采氣等工藝，導致含泡地層水成分更復雜，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研究及創(chuàng)新實踐。從最初單一的物理化學處理方法，到低溫蒸餾技術應用，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難題，積累和掌握了大量基礎技術數(shù)據(jù)和經驗。

　　西南油氣先后建設了低溫蒸餾站一期、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，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工業(yè)鹽創(chuàng)效益

　　□謝 江 毛紅兵 曹 偉

　　涪陵頁巖氣田是國內首個商業(yè)開發(fā)的頁巖氣田，位于重慶涪陵長江、烏江交匯處，地處長江經濟帶上游重要生態(tài)保護區(qū)，生產開發(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，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。根據(jù)前期實驗室研究、現(xiàn)場實驗、周邊企業(yè)調研等得出的結果，該處理站最終采用“預處理+雙膜減量化+蒸發(fā)結晶”三段處理工藝流程。

　　預處理工藝主要通過混凝沉淀池、氧化反應池、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，脫出采出水中的無機鹽及其他產物，產出的凈化水達到國家污水綜合排放一級標準；蒸發(fā)結晶工藝，主要采用蒸汽機械壓縮蒸發(fā)結晶技術，對反滲透濃水經蒸發(fā)干燥后得到二級精制工業(yè)鹽，作為副產品外售，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險和費用，實現(xiàn)附加產物有效回收利用，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，采出水處理站內辦公人員生活用水，加藥、蒸發(fā)結晶等設備，場地沖洗用水，以及綠化用水等均采用處理后的達標水，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以來，累計接收處理采出水18萬立方米，產銷工業(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%，建立廢水濃度超標預警機制，無超標廢水入江入河。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。綠色生產技術體系初步形成，全面推廣井筒結構瘦身優(yōu)化技術，持續(xù)開展水基鉆井液替代，應用網電鉆井和電驅壓裂，累計應用清潔生產技術108項，實施無/低費清潔生產方案387項，建成投運全國首個頁巖氣產出水處理工程。

　　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)境風險評估，深入推進“無廢企業(yè)”建設；加快新能源與油氣化工融合發(fā)展，構建多能綜合互濟、源網荷儲統(tǒng)籌、全產業(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”；構建“油田-廠處-班站”三級能源管控架構，推進二氧化碳驅油核心技術攻關并逐步推廣應用。

　　——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，還是工作質量，無論監(jiān)測人員勞動強度降低，還是監(jiān)測設備智能化、自動化水平提升，都實現(xiàn)了質的飛躍?！眲倮吞锛夹g檢測中心生態(tài)環(huán)境監(jiān)測中心檢測五室經理張國慶說。

　　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)測指標等數(shù)據(jù)，都顯示在監(jiān)測屏幕上。

　　監(jiān)測車采用模塊設計，通過探索新的模塊化應用功能、擴展監(jiān)測項目，將飛行時間質譜走航監(jiān)測應用于更多場景，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)測車還可擔負應急環(huán)境檢測任務?！翱焖?、準確、及時、智能是走航監(jiān)測車的特點?！睆垏鴳c說，“應急監(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)場應急監(jiān)測的需要，有效提升了應急監(jiān)測能力。”走航監(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)境應急監(jiān)測10余次，較好地完成了現(xiàn)場環(huán)境應急監(jiān)測任務。

　　點評

　　環(huán)境監(jiān)測是油田生態(tài)環(huán)境保護的基礎性工作，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)境質量監(jiān)測方面，已經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)測類別和對應指標的監(jiān)測技術，對關鍵特征污染物石油烴等指標也進行了資質擴項。在滿足企業(yè)自行監(jiān)測工作的基礎上，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、油田土壤地下水調查與修復、固廢填埋場調查監(jiān)測、二氧化碳泄漏監(jiān)測等技術，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)測等方向轉型。在智能化方面，主要是環(huán)境監(jiān)測實驗設備的自動化轉型，以及針對VOCs、噪聲等連續(xù)性排放污染源的在線監(jiān)測和預警等；在多元監(jiān)測方式方面，主要是融合構建“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量標準里的必測項目。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，實驗室操作程序復雜、效率低，且對人體健康安全有一定影響。

　　江蘇油田技術監(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、化學反應單元、揮發(fā)酚和氰化物分析模板等部分組成，由于其結構主要采用模塊化設計，可實現(xiàn)從啟停機、稀釋、重復、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)準確性和精密度大幅提高，還減少了試劑消耗。

　　多通道的設計使系統(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于油區(qū)各中轉站、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)定運行和達標排放，技術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)境管理提供科學準確的數(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)境質量調查，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、能效及特種設備檢驗等工作非常重要，對此，技術監(jiān)督中心將防控環(huán)境風險擺在更加突出位置，緊盯油區(qū)生產環(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)異常及時預警，確保達標排放；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；在特種設備檢測方面，全力做好油田壓力容器、罐車、壓力管道等設備設施的檢驗檢測工作，確保安全生產，提高生產效率。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，為保護油區(qū)的碧水藍天凈土盡責盡力。

　　——江蘇油田技術監(jiān)督中心黨委書記、總經理 胡學松

　　轉自：中國石化報

　　【版權及免責聲明】凡本網所屬版權作品，轉載時須獲得授權并注明來源“中國產業(yè)經濟信息網”，違者本網將保留追究其相關法律責任的權力。凡轉載文章及企業(yè)宣傳資訊，僅代表作者個人觀點，不代表本網觀點和立場。版權事宜請聯(lián)系：010-65363056。

延伸閱讀