创新技术，提升油气生产“含绿量”

　　阅读提示

　　“绿色发展是高质量发展的底色，新质生产力本身就是绿色生产力”。绿色正逐步成为各行业转型升级的重要方向。在能源领域，尤其是油气行业，如何在保证能源生产供应的同时最大限度地减少对环境的影响，成为必须解决的关键课题。中国石化上游企业通过持续的技术创新和管理升级，实现生产的绿色、低碳、高效。本版介绍了部分油气田积极落实绿色发展战略、不断厚植企业高质量发展底色的相关实践。

　　西南油气：再复杂的含硫气田水也能深度资源化处理

　　□冯 柳 李易儒

　　今年3月，经过升级扩容的西南油气元坝气田资源化水处理站正式投产。该站运行后，气田水日处理能力从600立方米提升至1000立方米，资源化回用水量提升至500立方米，有力保障了元坝气田清洁能源绿色供给。

　　气田水包括气田开发过程中随天然气一起采出的凝析水和地层水。元坝气田位于长江上游生态保护区和嘉陵江集中饮用水源保护区，生态环境敏感，含硫水具有“四高一低一复杂”特征，即硫化物、矿化度、有机物化学需氧量、氨氮含量高，生化需氧量与化学需氧量比值低，含残酸、缓蚀剂、甲醇等多种复杂组分化学药剂，而气田工业回用水质标准高，水深度处理工艺复杂。

　　2018年，元坝气田高含硫气田水处理站建成，采出水的循环利用使得元坝气田每年减少地表水取用量17万立方米，截至目前累计处理气田水超60万吨。2020年，西南油气创新形成了“同步除硬除锶-电解催化氧化除氨氮-‘高低压膜+后置生化’-低温多效蒸发脱盐”含硫气田水深度处理工艺。

　　首先，电解催化氧化将气田水中的有机物氧化分解，降低气田水化学需氧量；其次，高低压反渗透技术去除气田水中的盐分和杂质；最后，通过后置生化处理，进一步去除气田水中的有机物和氨氮，使水质达到回用标准。

　　目前，元坝气田日产水量780立方米，据预测，未来5~7年日产水量将在850立方米以上，远超设计处理规模。

　　为此，西南油气组建专业团队，深度调研国内相似规模水处理站工艺技术，开展创新实验、优化设计工艺，获专利3项，发布企业标准1项。通过升级资源化处理工艺，每年减少从嘉陵江取水20万立方米以上。

　　除资源化回用外，他们还将处理后的气田水回注地层，可以补充地层压力，维持气田稳产。此外，气田采取“管道运输+微渗漏监测＋人工巡线”的综合管控措施，实时监测水管道运输状况，确保气田水安全输送；积极开展废水除磷回用技术研究，有效解决锅炉排污水中磷含量超标的问题，实现水资源回收利用。

　　点评

　　西南油气主力工区位于四川盆地及其周边地区，主要生产陆相不含硫天然气、海相含硫天然气、页岩气，单井平均产水量小、收集输送成本高，水质本身就很复杂，加之实施泡排采气等工艺，导致含泡地层水成分更复杂，进一步提高了水处理的难度。同时，该地区位于长江上游，人口稠密、耕地紧张，对排放水质有严格要求，而气田地层吸水性差、回注选井困难，采出水回注受限。

　　西南油气始终在探索采气地层水无害化处理和减量回用技术研究及创新实践。从最初单一的物理化学处理方法，到低温蒸馏技术应用，再到负压气提、生化、双膜减量等系统优化组合工艺路线的研究，通过长期的现场应用实践与评价，先后解决了深层、中浅层含泡、含硫、压裂返排液等多种类型地层水处理技术难题，积累和掌握了大量基础技术数据和经验。

　　西南油气先后建设了低温蒸馏站一期、二期工程，日处理采气废水能力提升至1000立方米，有效解决了深层陆相采气地层水处理难题。同时，先后形成“负压气提+物化处理+分段蒸馏+深度处理”“负压气提+物化处理+电解+双膜+蒸发+生化”等技术，解决了海相含硫采气地层水处理难题，以及形成“物化处理+生化+双膜+蒸发”工艺，有效解决了中浅层含泡地层水处理难题。

　　——西南油气环保管理专家 刘真凯

　　江汉油田：页岩气采出水变清水又副产工业盐创效益

　　□谢 江 毛红兵 曹 伟

　　涪陵页岩气田是国内首个商业开发的页岩气田，位于重庆涪陵长江、乌江交汇处，地处长江经济带上游重要生态保护区，生产开发11年来，坚持资源开发与生态保护并重，保护武陵山脉的绿水青山。

　　“涪陵页岩气田采出水净化处理站是我国首个页岩气采出水处理工程。处理站采用先进的三段处理工艺流程，工艺为全物理过程处理，杜绝产生二次污染水。”江汉油田涪陵页岩气公司采出水净化处理站站长李辉介绍。

　　该站于2020年10月投产，日处理能力达1600立方米，拥有15座收集泵站、50公里长的采出水收集管网。根据前期实验室研究、现场实验、周边企业调研等得出的结果，该处理站最终采用“预处理+双膜减量化+蒸发结晶”三段处理工艺流程。

　　预处理工艺主要通过混凝沉淀池、氧化反应池、中和澄清池、电解氧化装置、组合过滤器等，去除采出水中悬浮物、氨氮及成垢离子；双膜减量化工艺，主要采用双膜处理技术，脱出采出水中的无机盐及其他产物，产出的净化水达到国家污水综合排放一级标准；蒸发结晶工艺，主要采用蒸汽机械压缩蒸发结晶技术，对反渗透浓水经蒸发干燥后得到二级精制工业盐，作为副产品外售，实现资源化利用。

　　采出水处理站的投运，有效解决了气田后期无气井压裂时采出水处理难题，大幅降低了采出水拉运风险和费用，实现附加产物有效回收利用，避免采出水中盐分造成土壤盐碱化，确保清洁能源绿色开发。

　　同时，采出水处理站内办公人员生活用水，加药、蒸发结晶等设备，场地冲洗用水，以及绿化用水等均采用处理后的达标水，每天可节约水140余立方米。

　　涪陵页岩气田采出水处理站自投产以来，累计接收处理采出水18万立方米，产销工业盐3800余吨。

　　点评

　　近年来，江汉油田坚持生态优先、绿色发展，协同推进降碳、减污、扩绿、增长，建设绿色油气田。深入打好蓝天、碧水、净土保卫战，全面完成污染防治攻坚战项目37个，氮氧化物实现减排8%，建立废水浓度超标预警机制，无超标废水入江入河。发挥油田区位优势，建成投用碳中和示范场站，作为上游板块唯一纳入碳排放权交易试点的企业，获驻鄂企业2022年首张绿色电力交易凭证，当年认购绿电6000万千瓦时、减排二氧化碳4.29万吨。近年来累计投入1.01亿元，实施能效提升项目11个，减排温室气体5.6万吨。绿色生产技术体系初步形成，全面推广井筒结构瘦身优化技术，持续开展水基钻井液替代，应用网电钻井和电驱压裂，累计应用清洁生产技术108项，实施无/低费清洁生产方案387项，建成投运全国首个页岩气产出水处理工程。

　　下一步，江汉油田将持续打好蓝天、碧水、净土保卫战，强化环境风险评估，深入推进“无废企业”建设；加快新能源与油气化工融合发展，构建多能综合互济、源网荷储统筹、全产业链协同的新型能源体系，打造“华中地区清洁能源供给基地”；构建“油田-厂处-班站”三级能源管控架构，推进二氧化碳驱油核心技术攻关并逐步推广应用。

　　——江汉油田环保专家 周泽军

　　胜利油田：开着车就把环境快速准确监测了

　　□朱益飞 郑洪越

　　“环境走航监测与原来人工取样监测相比，无论是工作效率，还是工作质量，无论监测人员劳动强度降低，还是监测设备智能化、自动化水平提升，都实现了质的飞跃。”胜利油田技术检测中心生态环境监测中心检测五室经理张国庆说。

　　监测人员利用走航监测车对VOCs（挥发性有机物）等污染物排放进行监测，走航路径、VOCs排放总量及各项挥发性有机物的浓度、监测指标等数据，都显示在监测屏幕上。

　　监测车采用模块设计，通过探索新的模块化应用功能、扩展监测项目，将飞行时间质谱走航监测应用于更多场景，从而使环境监测更全面、更直观、更快捷、更智能。

　　飞行时间质谱能够监测路线上任意点位的VOCs排放总量及主要物种的浓度，可实现多种污染因子快速诊断摸排，及时快速掌握区域环境空气VOCs实时变化状况和时空分布，快速发现问题区域和异常点位。

　　通过常态化的走航监测，检测人员可掌握油田典型VOCs排放现状及规律，及时发现站库、井场VOCs超标问题并督促整改，为油气开发单位VOCs治理提供有效解决方案，为企业环境风险管控提供更加丰富的数据支撑。

　　2022年4月以来，胜利油田技术检测中心已累计开展走航监测300余次，现场监测数据200余万个，走航监测车成为油区环境监测新利器。

　　此外，走航监测车还可担负应急环境检测任务。“快速、准确、及时、智能是走航监测车的特点。”张国庆说，“应急监测实践证明，走航监测车完全能满足突发环境事件现场应急监测的需要，有效提升了应急监测能力。”走航监测车投运以来，已先后完成井口阀门刺漏、管道腐蚀泄漏、水体污染等各类环境应急监测10余次，较好地完成了现场环境应急监测任务。

　　点评

　　环境监测是油田生态环境保护的基础性工作，是生态环境管理的“耳目”与“哨兵”。目前，胜利油田在污染源监测和环境质量监测方面，已经具备了覆盖石油开采业所需监测的水和废水、空气和废气、土壤、固体废物等监测类别和对应指标的监测技术，对关键特征污染物石油烃等指标也进行了资质扩项。在满足企业自行监测工作的基础上，围绕油田环保重点环节延伸了VOCs走航监测、VOCs检测及核算、油田土壤地下水调查与修复、固废填埋场调查监测、二氧化碳泄漏监测等技术，并研发了环境监测信息化平台，将监测数据进一步集成展示。

　　未来，油田环境监测技术将向智能化、多元监测方式及油田生态状况监测等方向转型。在智能化方面，主要是环境监测实验设备的自动化转型，以及针对VOCs、噪声等连续性排放污染源的在线监测和预警等；在多元监测方式方面，主要是融合构建“卫星遥感+无人机/走航+在线为主/人工为辅”的立体化监测体系，实现甲烷、VOCs、二氧化碳空地一体监测溯源；在生态状况监测方面，将进一步评估油田开发活动对周边生态系统的影响，更好地支持油田做出在勘探开发生态保护等方面的决策。

　　——胜利油田技术检测中心生态环境监测中心党支部书记 赵金刚

　　江苏油田：提高检测质量效率守护油区碧水蓝天

　　□刘五山 马 悦

　　江苏油田地处长江下游江淮生态大走廊，生态环境敏感，环境保护工作极其重要。挥发酚和氰化物是地表水质量标准里的必测项目。以前，检测人员主要采用手工分光光度法，开展水样的蒸馏、萃取、显色、比色分析等工作，往往分析一批水样就需要一天时间，实验室操作程序复杂、效率低，且对人体健康安全有一定影响。

　　江苏油田技术监督中心环境监测站为了更高效安全地对地表水和地下水挥发酚和氰化物进行检测，应用连续流动注射分析仪。该分析仪由自动取样器、数据处理系统、双道数字式分光光度计、搅拌装置、化学反应单元、挥发酚和氰化物分析模板等部分组成，由于其结构主要采用模块化设计，可实现从启停机、稀释、重复、清洗到原始数据储存的全过程自动化。相比人工测量，水样检测的数据准确性和精密度大幅提高，还减少了试剂消耗。

　　多通道的设计使系统可同时对同一水样进行多项检测，从而实现一次性对大批量水样的检测，每小时能分析水样20个以上，而且全程在密闭管路中进行，避免了检测人员与试剂直接接触，保障了检测人员的健康安全。使用连续流动注射分析仪，每年检测水样2000余份，实时监测油区地表水和地下水状况。

　　此外，他们加强地下水和生活污水的检测，根据年度监测计划每周派出检测人员辗转于油区各中转站、集输站、生活点的100多个监测点位，定期采集地下水及生活污水样品进行实验室分析，出具检测报告，为决策部门提供精确的检测数据。

　　为了让天更蓝，技术监督中心加强锅炉烟气排放的检测。江苏油田陆续报废了燃油、燃煤锅炉，投用了一批燃气锅炉，以减少氮氧化物、二氧化硫等的排放；为确保锅炉稳定运行和达标排放，技术人员定期到各站点对锅炉烟气排放进行检测，为燃气锅炉稳定运行和环境管理提供科学准确的数据支撑。

　　2024年，江苏油田按照集团公司要求，集中开展土壤检测。为完成长江流域企业早年填埋固废场地周边的土壤环境质量调查，油田成立突击小组，研究制定详细的监测方案，完成了16个泥浆池点位、26个土壤点位的采样及实验室分析工作，并及时提交检测报告，为打赢蓝天碧水净土保卫战提供有力保障。

　　点评

　　近年来，江苏油田推进实施绿色企业行动计划和能效提升计划，深入打好污染防治攻坚战，坚持走生态优先、绿色发展之路，连续19年获集团公司环保先进单位称号，连续17年获集团公司节能先进单位称号，是石油石化行业首家获得“绿色工厂”称号的油田企业。

　　江苏油田地处长江下游江淮生态大走廊，油区环境、能效及特种设备检验等工作非常重要，对此，技术监督中心将防控环境风险摆在更加突出位置，紧盯油区生产环境，在环境监测方面，着力提升环境监测水平，做好地下水、工业废水以及生活污水的日常检测，发现异常及时预警，确保达标排放；在能效监测方面，加强能源管控中心运行监测，提出能效改进提升建议，努力推进油田“双碳”工作；在特种设备检测方面，全力做好油田压力容器、罐车、压力管道等设备设施的检验检测工作，确保安全生产，提高生产效率。未来，江苏油田将更加重视检验检测工作，加强检验检测队伍能力建设，为保护油区的碧水蓝天净土尽责尽力。

　　——江苏油田技术监督中心党委书记、总经理 胡学松

　　转自：中国石化报

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