渤海钻探第一固井分公司 河北沧州 062552
摘要:本文简要说明了油田勘探开发固井作业中的污染来源，主要是施工作业时飘散的粉尘、外加剂及水泥浆、落地油污、排出的洗车水及替出的混浆等，并提出具体的几点固井污染防控措施，包括制定科学的生产方案，抓好管理工作，优化固井作业工艺，创新集中处理废弃物等，为固井技术管理人员提供一定的参考和借鉴。
关键词: 固井作业 过程 污染 防控 研究
1 .从墨西哥湾BP公司4.20井喷事故带给固井工作带来的警醒
2010年4月20日晚间，英国石油公司（BP）位于墨西哥湾的“深水地平线”钻井平台发生爆炸倾覆，进而引发严重的原油泄漏污染事故。这场原油污染危机不仅造成美国墨西哥湾沿岸地区严重的生态灾难，并且对美国经济、社会和政治，以及全球能源行业，尤其是海洋石油开发行业的巨大影响。大家从中要吸取以下教训:一是加强对复杂深井固井的重视程度 二是深井固井一定要保证固井工具及附件的质量；三是对于窄密度窗口深井固井，固井前要进行地层承压试验；四是对气窜的严重程度估计不足；五是对于深井固井环空水泥浆柱要合理设计；六是水泥浆体系选择不合理；六是水泥浆体系选择不合理；七是复杂深井固井选择的隔离液相容性好，与水泥浆及钻井液的配伍性要好；八是扶正器的安放要切实保证套管居中；九是深井固井要进行固井质量检测。
BP墨西哥湾漏油事故给我们固井工作者敲响了警钟。固井是系统工程、一次性和隐蔽性工程、百年大计工程。固井作业施工时间短，工序内容多，作业量大，是技术很强的工程。这就要求固井工程师要有高度的责任心、强烈的责任感，较高的职业道德要求和严谨的工作作风；另外要有较强的分析判断能力、较强的组织协调能力和较宽的知识面。设计深井固井时要加强重视程度，进行详细的方案论证和技术咨询，固井前要进行水泥浆综合性能检测，固井工艺、水泥浆体系、隔离液的设计考虑因素要全面，现场施工措施针对性要强，另外要加强和各施工单位间的交流和沟通，才可以切实保证固井施工安全。
2. 主要污染物及判定级别
确定主要污染源和主要污染物首先需求出等标污染负荷，公式如下： 等标污染负荷=(某种污染物的年排放量)/(该污染物的评价标准)*100% (2)确定好等标污染负荷后直接计算负荷百分比，由百分比从大到小依次排列即为污染物的主次顺序，以此类推。通过分析确定污染物及判定级别有利于对石油钻井过程中安全环保管控。
3、固井作业的主要污染来源
固井施工的性质较为特殊，其中各个环节都可能产生一定的污染物，其污染的来源为固井施工时排出的废烟、废气、废水、废渣和噪音及落地油以及含油的废水污染；含有放射源的水泥车，丢失、被盗和失控放射源，可能引发的环境污染事件; 交通工具（所有的燃油车辆排出的废气和噪音；施工中替出的混浆水及洗车用水以及施工人员生活中排出的脏水及生活垃圾等形式，掌握其原因，有针对性采取防控措施，具体情况许下:
3.1固井施工时排出的废烟、废气污染:由于施工车辆在固井作业期间，水泥车、压风机车及混浆车在启动车台的柴油机带动发动机工作时，会排出废烟、废气，一方面对大气造成污染，另外也影响了施工人员的健康。
3.2 含油的废水污染；固井作业是多工种配合的工种，且工序相应较多，许多设备在施工时按照要求会替出废弃的原油，废水，其中含油的废水成分特别复杂，不能回收再利用物质，直接流到地面，会给周围的水源带来较为严重的污染，影响周边的人员的身体健康及生态平衡。
3.3 固井施工作业时，施工设备工作时产生的澡音，影响着人的耳朵的噪音，导致人员的听力下降的污染事故。
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3,4 交通工具（所有的燃油车辆排出的废气和噪音；移动的施工设备从基地到施工现场，从施工现场摆放到位过程中，极易导致车辆排出的废气和噪音。
3.5 施工中替出的混浆水及洗车用水，施工中替出的混在固井施工完，替出的混浆水或随意排放洗车水而导致污染环境，而这种情况是固井作业的主要污染来源。
3.6含有放射源的水泥车，丢失、被盗和失控放射源可能引发重大的环境事故。但这类固井水泥车为进口的哈里波顿水泥车CPT-Y4，目前很多固井单位都不再使用这类车。
4. 污染物防控措施
4.1 制定科学的生产方案
涉及固井的相关管理人员要全面掌握钻井、固井、泥浆、修井等相关工作的基本情况，包括涉及固井的地质条件、油井的井身结构，固井方式，机械设备、工具、水泥方、添加剂、人员素质、技术水平，分布容易产生污染物质的生产环节，有针对性的制定生产方案，采用较为先进的固井技术及污染防控工艺，在甲方单位认可和支持下，采用新工艺、新方法，尽量从源头上削减控制污染。
4.2 抓好管理工作:
固井人员需要深入学习培训先进的环保理念，全面了解工作的规范、流程，并学习各项实用技术，提高技能水平，不断强化自身的职业素养。因固井是联合工种相互配合的环节，要提升固井质量，钻井、泥浆、钻技服、固井要相互配合，优化工艺流程，广泛应用无污染作业法，有效实施绿色施工；对涉及环境污染的各个环节，加强管控，包括钻井、泥浆及下套管等各个环节的管控，削减和控制污染物的排放产生的过程及其排放的情况，达到控制污染，保护环境的目标。
4.3 抓好涉及人员伤害的环境污染事故。
所有的燃油车辆排出的废气和噪音；加强尾气达标检测，对于因设备问题导致的问题进行改进；部分加装净化过滤装置。发现问题及时整改；对于施工设备产生的噪音，一方面加装降噪音装置。另外一方面施工人员佩戴降噪耳塞，确保施工人员的健康。
4.4 扎实做好施工井的地层环保工作，这也可能因施工完后，水泥浆与钻井液之间的接触污染对固井顶替效率和施工安全影响巨大,防止地层的CO2对钻井液的污染导致水泥浆与钻井液相容性受到破坏，按改善水泥浆与CO2污染钻井液相容性的技术路线,研究总结出了固井前处理受CO2污染钻井液的4个技术对策,包括部分或全部置换井筒受污染钻井液、对污染的钻井液进行过饱和Ca2+处理、加入钻井液抗污染处理剂和合理设计前置液用量,满足了钻井液与水泥浆的相容性实验及生产要求,可有效地指导固井注水泥的安全施工。通过优选水泥浆化验，做好抗污染化验。
4.5优化施工工艺，实施混浆水和洗车水不落地，推进绿色施工的进程。按照实行全面规划、保护优先、预防为主、污染防治与生态保护相结合的方针，坚持谁开发谁保护，谁受益谁补偿，谁破坏谁恢复，谁污染谁治理的原则。 按照自治区及油田公司环保相关规定，现固井后剩余水泥浆、剩余的药水、返出的混浆、洗车排放的污水等排放问题，实行单车或总量控制清洗用水量。按照施工车辆水泥车2-4台，混浆车1台，每台水泥车洗车水用量为3方，混浆车洗车水用量为6方，按照塔里木地区固井施工规律，洗车用水约6方-18方；按照每口井施工2-7次，洗车水排放总量为20方-85方。固井废油由固井施工队伍及时清理干净，做到工完、料净、场地清。
4.6 集中处理废弃物:
一般来讲，由泥浆不落地公司协助固井公司对施工完井进行固化处理，但因固井作业环境较为脆弱，不适合当地污染物的净化处置，有效实施物化处理，随着大家对环保工作的提高，有的地方已经进行了有效的尝试废弃物的再利用，拉到水泥厂重新粉碎，研磨选择适宜的物质再利用。
5.总结
本文分析了固井作业的污染源，结合成因分析制定了优化污染的防治措施，在多年的国井实践中，还需固井管理人员全面掌握钻、试修、采等钻井相关的实际情况，包括性质、特点、地质条件、技术水平等，不断总结优化工艺，不断探索固井作业污染源处置的经验做法，有效试验固井废弃物再生利用工作，有效控制固井作业污染物的排放问题，也是固井人的永久的课题，并通过实践，在保证固井质量同时，保证环境质量，带来良好的经济效益。
参考文献:
【1】 李迎春 油田井下作业污染防控问题研究[J] 黑龙江科技信息，2008(35)：78
论文作者:周坚,李亮,刘刚,陈欣彤,张小建
论文发表刊物:《防护工程》2019年第1期
论文发表时间:2019/5/19
标签：作业论文; 水泥浆论文; 污染物论文; 洗车论文; 墨西哥湾论文; 深井论文; 废气论文; 《防护工程》2019年第1期论文;