① 环、水保要求的污水排放,标准。
1 隧道施工如果用到钻井泥浆,国内泥浆中一般都存在一些污染物,不适宜内排入水体;存在不合格元容素,应该是两者共同负责
2 车辆进出导致水体浑浊,只是影响水中的悬浮物,若是没有油污、重金属等污染物,一般影响不大,属于易恢复的污染,即使排入江河问题不大;
3 达标排放有国家标准,悬浮物、COD、氨氮、重金属、含油量等都有标准,参考GB8978-1996,如果是北京、山东、辽宁、天津等有地方标准的省市,需参考更严格的地方标准,水样可以联系监测机构如环境监测站、专门的测试公司(如北京的谱尼)测定,出具报告,如果不需要报告,可以联系熟识的大学里面或环保公司的环境工程人员帮忙测定。
② 钻井污水对地下水的影响
钻井污水一般都是开采后,会有其余的化学杂质以及重金属,这种如果进入地下水,无法自然排斥
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 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。
⑤ 如何去除油气田钻井废水中的表面活性剂
钻井废水中的主要污染物
1. 钻井的泥浆体系
要了解钻井废水的水质组成,必须清楚钻井过程中使用的泥浆体系。钻井的泥浆体系是为了适应各种情况下钻井工艺的要求,向泥浆中加入不同的泥浆处理添加剂形成的。泥浆处理剂有无机泥浆处理剂、有机泥浆处理剂和表面活性剂。整个泥浆体系主要分两大类:即水基泥浆和油基泥浆。
泥浆中对环境造成污染的主要污染物有重金属、各种有机泥浆处理剂和表面活性剂。
2. 钻井废水的水质组成
钻井废水是在钻井过程中,由于起、下钻作业时泥浆的返排流失泥浆循环系统的渗漏冲洗设备油污和清洗平台等环节产生的污水。它由固体、液体和胶体悬浮物组成,属多级分散体系。污染物主要有:
(1)CODcr,来自各种有机泥浆处理剂和表面活性剂如丹宁、起泡剂和消泡剂等。
(2)油,来自油基泥浆、柴油机冷却水、钻井平台冲洗水等。
(3)重金属,主要是由加入无机处理添加剂铬酸盐引入的Cr6+,另外铁铬盐木质素磺酸盐也引入铬离子。其它的重金属污染物还有物还有P子+、Cd2+等离。
钻井废水的处理现状
1. 处理方法
国内各大油田对钻井废水的处理大多采用化学混凝处理后排放。由于混凝法仅能去除水中胶体状或悬浮状的颗粒污染物,而对已形成溶液的一些泥浆处理剂如铁铬盐、磺酸盐类的效果不大。这也是采用化学混凝法处理钻井废水存在的主要问题。
2.处理药剂
钻井废水的处理药剂主要有无机盐类混凝剂、有机高分子絮凝剂,无机与有机复配混凝剂等。
(1)无机盐类混凝剂
Al2(SO4)3、PAC、PFS是目前各油田普遍用来处理钻井废水的无机絮凝剂,无机絮凝剂以污水经其处理后矾花沉降性能好、含水低、效果好、药剂价格便宜,处理成本低而深受井队欢迎。但Al2(SO4)3、PAC等铝盐类混凝剂易受Cl-等的干扰而使处理效果降低等铁盐类絮凝剂引起的腐蚀现象是目前用无机絮凝剂存在的主要问题。
(2) 有机高分子絮凝剂
有机高分子絮凝剂以其独有的伸展结构和无规则线团结构等官能团性质和带电性而决定其用量少、絮凝能力高、效果好、絮凝体粗大、沉降速度快、处理时间短、污泥脱水性好较易处理、成本低等特点,在钻井废水处理中起吸附架桥和电荷中和作用,主要用来作助凝剂。常用的助凝剂有PAM。但有机高分子絮凝剂的用量应严格控制,否则会因用量过大而使矾花的沉降效果差,甚至不起作用,反而使废水的CODcr升高,成为新的污染物。
(3)复配药剂
为充分发挥无机和有机絮凝剂各自在水处理中的优点、克服它们在水处理中的缺点,目前较通行的水处理剂是将无机和有机絮凝剂复配使用,以期得到更好的处理效果。复配药剂对钻井废水处理效果取决于对有机与无机絮凝剂的选择、复配比、加工絮瞬剂的工艺过程等。经复配药剂处理后钻井废水的、石油类等各项污染物指标均明显优于单独使用无机或有机絮凝剂的处理效果。
3、处理装置
目前钻井废水处理装置主要采用化学混凝工艺,向撬装方向发展。
国内各大油田相继作了一些探索工作,据资料介绍四川局的DZW系列钻井废水处理装置对钻井废水处理效果较好,但没有解决污泥脱水的问题。江汉、大港、玉门等油田在这方面也作了不少工作,且取得一定的效果。
在国外,撬装式钻井废水处理装置有美国的ROMEC环境研究和发展公司研制的撬装式钻井废水和废弃泥浆处理装置;Newpark废物处理公司的油田废物净化装置;前苏联研制的YOB钻井废水和YOBC-1M型钻井废水净化装置法国国际石油公司最近推出的闭路式污水装置等。
几点意见
1.开发新的泥浆体系
从控制污染源着手,开拓油田化学添加剂的新思路,以符合钻井工艺的需要,又要以防止环境污染为原则,开发新的油田化学试剂取代现有污染治理工作中难降解的泥浆处理添加剂如现用的稀释剂磺酸盐类、消泡剂等,使油田化学添加剂的研制与环境污染的治理为一体。
2.增大井场废水的回用率
尽量减少各井场的废水排放量,清污分流,增大井场对钻井废水的回用率。对钻井废水回用应采用分段控制,随着井深的增加,废水回用率由高至低适时合理调整。
3.开发钻井废水的处理药剂
钻井废水的处理,当前离不开化学混凝这个环节,成功地开发钻井废水的处理药剂,是解决治理钻井废水的关键。目前,主要的研究方向是研制高聚合度的无机处理剂和多功能的复配药剂,以期能尽量针对钻井废水的特点,达到最佳的处理效果。四川局的各大矿区在这方面做了一些有益的尝试工作,如川南矿区的Co-H钻井废水处理剂等。
4.探索可行的处理工艺
化学混凝法是钻井废水处理的“传统”工艺。钻井废水在处理工艺上一直没有新的突破。探索可行的处理工艺流程是钻井废水处理的又一研究方向。生物净化钻井废水以其成本低,易管理等优点成为一种有前途的处理方法。四川局川东钻探公司在钻井废水中养殖水生植物凤眼莲来净化钻井废水,对废水中、油类、酚等污染物有良好的降解作用。
建议
按一污水综合排放标准,钻井废水中主要污染物的排放指标为CODcr<200 mg/L。在实际污染治理工作中,随着钻井进尺的增加,使用的泥浆体系相应地就越趋复杂,这是因为在钻进过程中,由于井底的高温高压,工艺上要求泥浆体系很稳定,进而要求泥浆处理添加剂有很好的稳定性如磺酸盐类,这些返排出来的泥浆处理剂进入钻井废水后,不易降解,增加了钻井废水的处理难度,所以外排入接纳水体中泥浆处理剂的自净周期很长,不会对整个接纳水体带来大的冲击负荷即造成污染事故。因此,建议在国标修改时提出合适的钻井废水CODcr排放指标。
结束语
钻井废水作为石油勘探企业的主要污染源,其治理工作和治理技术的开发对保护生态环境,保证石油勘探工作的顺利进行和改善与地方的睦邻关系都有很重要的意义。