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“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)標準高,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)達到回用標準。
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(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。”江漢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準;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%,建立廢水濃度超標預(yù)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(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。”勝利油田技術(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。”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(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)指標的監(jiān)測技術(shù),對關(guān)鍵特征污染物石油烴等指標也進行了資質(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(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。