① 如何处理钻井平台上的污水
从油轮和近海钻井平台上泄漏的石油,会对海洋环境造成严重破坏,并给公司品牌带来无法弥补的损害。不计其数的包含有公司名称的头版头条泄露事件报道,不仅仅会影响到公众的看法,也许公司还会遭到投资商们的背弃。
海上采油面临的挑战
采油污水,包括有地层水、浓盐水、注入水,以及其它工艺水,都会对环境造成危害,这也是日益严厉的立法正试图根除的污染源。
在钻井采油时,往注会向水井中泵入成千上万吨注射水,以保持开采系统中的压力,迫使碳氢化合物进入到生产井。地层水和浓盐水会随着石油一道提取上来。所有这些水通常都会被油、天然低分子量碳氢化合物、无机盐以及工艺用化学药品所污染,必须经过净化处理后才能排放到海洋里。
国际海事机构的条例中规定,钻井平台排放的污水中油含量最多不能超过15 ppm。但不同的国家和地区还会采用他们自己的立法,石油行业的各家公司都必须遵守,而且立法条例的严厉程度也不相同。
“马士基开发者”号钻探平台正在驶往墨西哥海湾,在那里首次选用阿法拉伐Phoenix系统的工厂将投入使用。马士基钻井公司的实践
马士基(Maersk)钻井公司在移动式近海钻井平台方面是全球最大的钻井承包商之一。它拥有一支遍布全球的钻井船队,并有各种移动式的生产设备供石油公司租用。该公司已经把改善环境纳入到了公司的整体发展战略中。
“为了实现我们的战略目标,”马士基钻井公司副总裁兼技术总监Gregers Kudsk说:“我们执行了一个综合的环境绩效方案,它为我们减少废气排放和降低生产给环境带来影响确定了底线。”净化公司钻井平台上所产生的污水,就是公司所作承诺中的一部分。
海上石油钻井作业会产生大量的油、水和固体的混合物。这种混合物通常表现为复杂的乳化液,很难用传统的分离系统来进行处理。在海洋环境下对其进行净化处理,是一项非常复杂的技术任务。
通常采用的一个解决方法是,将钻井平台上的污水在运送到岸上进行净化处理之前先储存起来。这笔费用通常由石油公司来支付,一年之中净化处理污水的费用高达60万欧元。
“对于Maersk钻井公司来说,寻找一种可以直接在钻井平台上处理所有污水的解决方案,一直是我们石油钻井作业的重要事宜,”丹麦Maersk钻井公司技术支持部负责人Ulrik Friis说,“这些污水包括船底污水、油仓清洗水、甲板排水以及钻井平台排水。”
在石油钻井平台上净化污水可以采用静态过滤装置、机械分离设备和化学药剂处理等方法,但这些方案都无法对含油污水进行经济高效的处理。重力沉降工艺是一种缓慢而低效率的方法,既需要占用大量的空间,又需要使用大量的化学药剂。过滤系统只能将固体与液体互相分离,且处理能力有限。而离心分离技术单独使用,无法有效去除各种不同浓度、不同流速的所有污染物。
“静态过滤比机械分离的成本低,”Friis说,“但我认为,仅仅采用过滤技术,效果不如分离工艺。钻井泥浆会生成各种不同的乳胶状液体,用过滤的方法无法对其进行很好的处理。”
Maersk钻井公司对化学处理系统进行了试验。Friis说,其结果非常有效,但是作业成本高且使用化学药剂是它的主要不利因素。
新型过滤系统
Maersk钻井公司想要确定,使用化学药剂的过滤方法是否可以与阿法拉伐(Alfa Laval)的机械方法相结合,用于在石油钻井平台上净化污水。因为在里海深水区半潜式石油钻井平台“马士基探索者”(Maersk Explorer)号上,已经采用了阿法拉伐的机械净化处理工艺。因此,Maersk钻井公司邀请了芬兰的Kemira化学品公司和阿法拉伐公司共同进行试验。
最终,阿法拉伐研制出了名为Phoenix的新系统,它包括一个沉降式离心机模块、一个筛网过滤器模块以及一个碟片离心机模块。
Phoenix系统的工作流程分为三道工序:首先,沉降式离心机去除其中大部分的固体;然后,过滤设备可去除其中的乳胶状液体;最后,碟片离心机去除其中的油及剩余固体。
这个三道工序解决方案,通过改型后最初安装在“马士基探索者”号钻井平台上。结果证明,它既坚固耐用,又灵活多变。随后,第一台工厂制造的Phoenix系统被安装在了“马士基开发者”(Maersk Developer)号钻井平台上。这是一个最新建造的极其先进的深海开采半潜式石油钻探平台,已于2009年中期在墨西哥海湾投入使用,挪威国家石油海德鲁公司(StatoilHydro)是它的第一位客户。
“我们在‘马士基开发者’号钻探平台上安装Phoenix系统,是因为‘马士基探索者’号钻探平台上使用的阿法拉伐系统令我们非常满意,”Friis说,“我们期待着这一新系统在墨西哥海湾顺利运行。”
他介绍说,“马士基探索者”号钻探平台上的改装设备与“马士基开发者”号钻探平台上的新Phoenix系统之间的差别在于,新系统可以提供更好的系统控制。“在新的Phoenix系统设备上,各种不同的部件能够更加密切地协同作业,”他说,“操作将会更加直观,作业自动化程度更高。”
除了具有体积小、节省空间,重量轻的特色外,Phoenix系统应用在钻井平台上,只需要一个30立方米的储水箱来容纳油污水。Friis指出,在钻探平台上处理污水,将会对石油公司具有极大的吸引力,因为他们不需要再花钱将污水运到海岸上去处理了。“这就是我们在与石油公司洽谈合同时,Maersk集团所具有的一大优势。”Friis说。
在新加坡Keppel Fels造船厂建造的新的Phoenix系统还安装在了澳大利亚的Woodside石油公司的海上钻井平台上,并于2010年春季投入运行。
“如果Phoenix系统的使用获得成功,那么它就极有可能成为未来我们钻探平台上的标准设备。
② 水土体石油污染治理现状及防治对策
5.3.1石油部门目前治理现状
据统计从1964年油田成立到年底,油田累计环保投资总额为9.63亿元,其中,固定资产中环保设施为96349万元,1998年环保投资为11095万元。1998年环保投资中,用于废水治理的8747万元,用于废气治理的1182万元,用于固体废弃物治理的86万元,用于噪声治理的20万元,其他1060万元。
1.油田工业废水处理情况
工业废水目前的处理情况主要着眼于提高达标排放率、减少废水污染物中石油类含量和提高油田采出水回注率等几项措施。根据最新资料:
1998年油田排放工业废水2753.32万t,达标排放量为2070.93万t,达标排放率为75.22%;油田1999年工业废水排放量为2727.04万t,达标排放量为2030.37万t,达标排放率为74.45%。
1998年排放工业废水污染物中石油类为414.52t;油田1999年排放的工业废水污染物中石油类为288.36t;预计2000年排放的工业废水污染物中石油类为162t,石油类可比1998年消减252.52万t。油田废水中石油类的产生量约为540万t/a,回收率约为70%(回收量约为378万t/a)。
由于油田废水污染主要是由油田采出水外排造成的,目前对采出的外排水主要回注地层。1998年油田采出水达2.6亿t,92%以上回注,并且有六个采油厂回注率达100%。
2.落地原油的回收情况
胜利油田采油井场和其他工作现场都存在落地原油污染问题,每年进入环境的落地原油数量巨大,落地原油产生量约为6.12万t/a。
由于工艺和技术上的原因,不能完全杜绝落地油,为避免浪费和污染,目前主要采用井口设固定或活动贮存池定期回收来解决,各采油厂专门成立落地原油污油回收队负责回收,回收率在98%左右(回收量约为6万t/a),但仍有一部分残留地表,每年仍有0.12万t的落地原油因无法回收而留在环境中。
5.3.2水土体污染防治对策
1.水体污染防治对策
从油田污染源调查来看,在工业污水中按等标污染负荷比计,挥发酚是第一号污染物,其次是石油类、化学需氧量。从地面水实际监测,按等标污染负荷比来看,化学需氧量是第一位污染物,石油类是第二位污染物。在水污染总量控制研究中,石油类和化学需氧量都列为主要控制污染物,为保证受纳污水河流中污染物在国家允许范围之内,提高以下污染物防治对策:
(1)油田主要排污口有19个,对地面水污染严重的污染源主要是采油污水,因此要加强采油污水处理管理,要严格按照污水处理设计流程、操作流程规范,严禁私自简化处理流程、违反操作,要加强监督检查,外排污水一定要达标排放。
(2)新建和改建污水处理站,一定要选用处理工艺先进处理效率高的污水处理设备。
(3)积极推广不外排污水采油厂的经验,将污水处理合格后,全部回注地层,油田内部实行污水处理奖惩办法,并限定时间实现采油厂污水不外排。
(4)各污水处理站都要建立防渗、防溢污水暂存池,一旦发生事故后污水处理不合格时,污水可以暂时存放该池,再经过处理合格后回注或外排。
(5)加强钻井废弃泥浆、废水管理,使钻井泥浆和废水重复利用和回收。完钻后,将泥浆及井场其他污染物全部清到泥浆池,防止外溢,待泥浆干固后在其上面及周围种树绿化。
(6)加强作业废水处理管理、提高无污染作业率。油水井作业时,将含污水压进干线,作业完工后,将作业现场污油、污水及其他污染物一并清理到泥浆中,以减少作业时落到地面上的污染物。
(7)由于化学需氧量是河流中除了石油类外的另一主要污染物,而该污染物除了油田工业污水贡献外,其主要来源是地方企业,尤其是造纸厂、石油化工工业。化学需氧量另一个主要来源是城镇居民生活污水。要想彻底改善水环境,还要必须对这些部门的污水进行处理和控制。
2.土体污染防治对策
(1)推行泥浆的回收利用:为使泥浆具有钻井工艺所要求的各种性能,需加入大量的无机和有机处理剂,一旦钻井完毕,这些化学药物处理剂也就随泥浆一起废弃于井场,这样不仅造成了极大的浪费,而且这些化学药品必然随地表水的运动,迁移扩散到周围地区,污染当地的环境,如果将这些泥浆收集起来,加以重复利用,不仅能为国家节省大量资金,还大大减轻了污染。
(2)无毒害新型泥浆的利用,同样是减轻污染的有效措施。目前,泥浆中经常加入纯碱和烧碱,使泥浆的pH值达10~11,这些高碱性化学剂进入农田能改变土壤成分,使土壤碱性增加板结变硬;在钻深井时大量使用的铁铬盐,使含铬元素的有毒物质,对人体的消化道、皮肤具有强烈的刺激和腐蚀作用,对呼吸道也造成了很大的损害,常常引起皮炎、皮肤溃疡、嗅觉缺失、甚至致癌。从1993年的统计情况来看,目前全油田钻井生产中铁铬盐的使用量仍然很大,这必然对本地区的人群造成很大危害,故新型无毒泥浆的使用已经是大势所趋。
(3)研究落地原油产生的原因,减少原油生产中落地原油数量,在钻井、油气集输和储运过程中,各种事故泄漏,设备、管线的跑冒滴漏的污油,及井场场地的落地原油积累起来也具有很大的数量,它们被排放到环境当中,对土壤、植物及人类造成危害。所以探讨其产生的原因以减少落地原油的数量,研究其回收以减少浪费,都是解决落地原油对环境污染的方法。
(4)对外排污水的无组织漫流的控制:无组织排放的污水主要产生于钻井过程中,包括柴油机冷却水、钻井废水和洗井水,对其进行控制可以限制污染物扩散的范围以减弱其污染。
(5)及早进行落地原油的生物处理,据研究,很多细菌能有效地分解落地原油,这样不仅可以消除其污染,还可以增加土壤肥力。
③ 石油钻井废水怎么处理
以华北油田某深井的高浓度钻井废水(COD高达14 460.0 mg/L)为研究对象,提出了酸化-混凝-催化氧化-吸附的组合处理工艺。重点研制了钻井废水催化氧化处理催化剂(镍基催化剂),通过实验确定了最佳工艺参数条件。着重考察了催化氧化处理的工艺条件,在pH值为4,次氯酸钙投加量为4.4 g/L,催化剂投加量为1.6 g/L的条件下COD降至403.5 mg/L,进一步吸附处理后COD降至139.9 mg/L、色度为30倍、石油类含量为3.8 mg/L、pH为8.0和SS浓度为52 mg/L,最终出水水质达到《污水综合排放标准》(GB 8978-1996)二级标准,处理成本为84.8元/m3. 钻井废水是指在石油与天然气钻井过程中产生的一种特殊的工业废水,其主要来源有'废弃和散落泥浆、岩屑和钻井设备的冲洗、钻井过程的酸化和固井作业产生的废水、钻井事故、储油罐与机械设备的油料散落。目前,对钻井废水的处理一般局限于混凝、过滤和吸附等常规处理方法,处理后的水质均较难达到/污水综合排放标的标准要求,尤其COD较难达标。 部分钻井废水处理达到回注标准要求后回注到地层。采用生物法处理钻井废水具有较好的发展前景,但不适宜用于高浓度钻井废水的处理。因此,以华北油田某油井钻井废水为研究对象,通过研究其水质污染特性,提出了酸化-混凝-氧化-吸附的组合处理工艺,并通过实验确定了处理工艺参数条件,对高浓度钻井废水的达标处理具有重要的参考价值。
④ 石油钻井工程师怎样保护生态环境
钻井是油气田勘探开发中最重要的工程之一,又是一项在露天野外进行的流动作业。钻井要占用土地,钻井使用大量钻井液,井场上柴油机排出的废气、钻机用过的废水、钻屑,钻机轰鸣产生的噪声,都会影响生态环境。如果发生井喷失控,造成事故,则不仅会损害地下的油气资源和钻机设备,还可能造成人员伤亡,并对生态环境产生严重的破坏。
钻井工程师们首先从减少井场占地开始,减轻对生态环境的影响。1990年胜利油田在开发草桥油田时,地面是山东广饶县土地肥沃的农业高产区。为了少占耕地,在一个井场上钻多口定向井(叫做丛式井组),与过去一个井场钻一口井的开发方式所占土地相比,节省了3/4的耕地。另外在开发区钻水平井,即井在地下的轨迹是水平的,沿油层的延伸方向,这就提高了开发效果。胜利油田在6个开发区钻了19口水平井,可代替过去的41口直井,这就减少了占地和废弃物的排放,减轻了对环境的污染。
钻井过程中的主要污染物是钻井过程中使用的钻井液以及从钻井液中清除出来的钻屑。为使钻井液不污染土地,将地面备用的钻井液储存在专门的泥浆罐中,“铁人”王进喜时代那种人可以跳下去的露天泥浆池早被淘汰;在钻井液中则添加了聚合物,代替容易污染环境的无机盐类。即使是露天堆放的钻屑,其堆放场的地面和周围也要铺上干净的膨润土,还要盖上聚氯乙烯或聚乙烯纤维的塑料布,以防止钻井液中的有害物渗入地下。钻井工作结束后,还要将经过脱水的钻屑和干涸的钻井液用粘土填埋好,并做标记。
对在海上作业的钻井平台的环境保护要求要比在陆地上更严格:平台上所有工业废水都要经过专门处理,达到排放标准后才允许排放。钻井使用的水基钻井液和钻屑虽然经过处理可以排放入海,但含氯烃杀菌剂的水基钻井液不能排放。油基钻井液和混油钻井液以及从油基钻井液中清除出来的钻屑,要经过多次清洗,在含油量降低到5%以下才允许排放。海上平台所产生的生活垃圾和工业废弃物则定期由运输船运回陆地处理。
钻井工程师更关心海上平台的作业安全,尽力杜绝发生失控的井喷和石油泄露,以免事故造成海洋污染。今天的海上平台是个有现代化设备的流动作业站,也有清洁、舒适的生活区。
⑤ 石油钻井泥浆怎么处理钻井液废弃物处理用什么设备
石油钻井废弃泥浆处理设备,可全自动运行,该机具有处理能力大、可移动式操作,成本费用低、占地面积小,操作简单、分离性能好、适应性强、劳动强度小、智能操控等优点。
本设备专门适用于石油钻井泥浆,制沙场洗沙废水处理,矿山开采泥浆脱水,尾矿泥浆处理,洗矿台泥浆脱水,洗矿废水处理等各种泥浆和水的分离。
石油钻井废弃泥浆处理设备主机结构及工作原理
离心机主机由转筒、螺旋推进器、大端支承盘、小端支承盘、差速器、主驱动电机、辅驱动电机、液力偶合器、轴承座、转动体护罩、传动护罩、传动皮带、控制箱和底座等组成。转筒和螺旋推进器是离心机的核心部件,钻井液的固相分离在这里进行。
当离心机工作时,钻井液通过进液管进入离心机,在离心力场作用下,钻井液在转筒内壁形成一个液圈。密度大的固相被抛到液圈外层,紧紧贴在转筒内壁形成固相层,密度小的液相和悬浮的胶体粘土在液圈的内层。螺旋推进器刮板将贴于转筒内壁的固相层刮下来推向小端脱水区,在脱水区的固相颗粒受到离心机挤压和脱水的作用,挤出所有的自由水然后被螺旋推进器送到小端底流喷咀处排出。液圈内层的液相从大端的溢流孔排出机外进入循环系统。
石油钻井废弃泥浆处理设备结构特点:
1、转鼓等主要零部件采用耐蚀不锈钢制造;
2、输料螺旋采用特殊防磨措施,可喷焊硬质合金保护层或镶装硬质合金耐片;
3、大长径比、高转速。具有多种角度的转鼓锥部结构;
4、可选用重负载、大传动比的摆线针轮、行星齿轮或液压差速器;
5、差转速及扭矩可随物料浓度、流量变化自动调节的微机控制系统;
6、带BD板的卧式螺旋沉降离心机,可对各种不同比例的初沉、活性污泥进行浓缩、脱水以及难分离的物料的分离。
石油钻井废弃泥浆处理设备,可全自动运行,该机具有处理能力大、可移动式操作,成本费用低、占地面积小,操作简单、分离性能好、适应性强、劳动强度小、智能操控等优点。
石油钻井泥浆分水基泥浆和油基泥浆,其实都和平常我们建筑打桩、桥梁打桩是差不多的性质,处理效果可看视频:
⑥ 中东不断大量开采石油,地下采空是否会塌陷
中东不断大量开采石油,如果不采取任何措施的话,大量的石油开采是会造成地面的塌陷。简单来说,地下的石油很多时候就像是暗河一样存在于地下空间里,所以会承托着上面的岩层,如果把所有的石油都抽空的话,这些岩层的受力状态就会改变,有可能导致上层岩层的碎裂、塌陷,等等。
对于石油被从地下源源不断地开采,长此以往会破坏地球的内部结构,地球会塌陷碎裂。人类从地壳层中源源不断地开采石油的原油层,长此以往会对地球内部的物质结构产生破坏性影响,会造成特大地震和海啸频繁发生之必然现象,但地球地表是不会有大面积的塌陷碎裂之情况发生。
⑦ 钻井过程中有哪些污染物这些污染物是如何产生的,如何有效防治 化工概括论文
钻井废弃物是钻井污水、钻井液(钻井泥浆)、钻井岩屑和污油的混合物,是一种相当稳定的胶态悬浮体系,含有粘土、加重材料、各种化学处理剂、污水、污油及钻屑等,危害环境的主要化学成分有烃类、盐类、各类聚合物、重金属离子、重晶石中的杂物和沥青等改性物,这些污染物具有高色度、高石油类、高COD、高悬浮物、高矿化度等特性,是石油勘探开发过程中产生的主要污染源之一。油气田每钻完一口井,都要在原地丢下一个废弃的泥浆池。一个油气田有成千上万口井,就有成千上万个废弃泥浆池,每个泥浆池中的钻井废弃物少则有几百方,多则有几千方。这些废弃物具有的可溶性的无机盐类污染、重金属污染、有机烃(油类物质)污染,若在井场堆放或掩埋,一旦被雨水浸泡、河流冲刷,就会对周围的土壤、水源、农田和空气造成严重的环境风险。
防治措施:
做好区域地质及水文地质调查工作,要对拟钻探区域的地质构造和可能发生的地质灾害有较好的预判。
要合理的进行工程设计,采用先进的钻探工艺及有针对性的钻探方式。如对拟避让的地质灾害高发区或者是敏感保护区采用定向井或者是丛式井钻探,先探后采。
加强井口封闭及井壁维护,确保不发生井喷或者井壁坍塌(防止含油回注水窜入地下水含水层,污染地下水),对井壁破裂及时进行封堵。
使用优质高效的钻井工艺泥浆(环境友好型),防止井下漏油,防止钻井管和设备腐蚀。
重要的可能发生泄露事故的储罐、装置周边要设置围堰,基础层进行防渗处理。
钻井区域设置污染物处理设施,设置沉淀池、调节池、事故应急池,对钻井岩屑、钻井废水、钻井废弃泥浆分开处理,能综合利用的尽可能利用或者回注,不能利用的进行固化后卫生填埋,覆土后恢复生态。
⑧ 钻井对环境的污染有哪些
做好来区域地质及水文自地质调查工作,要对拟钻探区域的地质构造和可能发生的地质灾害有较好的预判。
要合理的进行工程设计,采用先进的钻探工艺及有针对性的钻探方式。如对拟避让的地质灾害高发区或者是敏感保护区采用定向井或者是丛式井钻探,先探后采。
加强井口封闭及井壁维护,确保不发生井喷或者井壁坍塌(防止含油回注水窜入地下水含水层,污染地下水),对井壁破裂及时进行封堵。
使用优质高效的钻井工艺泥浆(环境友好型),防止井下漏油,防止钻井管和设备腐蚀。
重要的可能发生泄露事故的储罐、装置周边要设置围堰,基础层进行防渗处理。
钻井区域设置污染物处理设施,设置沉淀池、调节池、事故应急池,对钻井岩屑、钻井废水、钻井废弃泥浆分开处理,能综合利用的尽可能利用或者回注,不能利用的进行固化后卫生填埋,覆土后恢复生态。
建立严格的规章制度,严格安装操作规程进行钻井作业和后期操作。
加强巡查必要时设置远程监控。建立风险应急预案,加强演练。
⑨ 石油钻井废液
你说的东西主要是泥浆中的聚合物跟废液中的油污起的化学反应或者是聚合物的包被作用将废液中的颗粒物包被沉淀物 没什么固定的说法