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1、石油开采开发与环境保护2013.11213石油及相关产业简介石油开采开发过程中主要的环境问题目前主要的应对措施目目 录录1.石油及相关产业的简单介绍n1.1 石油的概念n1.2 石油的成分和性质n1.3 石油的用途1.1 石油的概念石油是气态、液态和固态的烃类混合物，具有天然的产状。 原油是石油的基本类型，存在于地下储集层内，在常温和常压条件下呈液态。原油中也含有一小部分液态的非烃组分。 天然气也是石油的主要类型，呈气相，或处于地下储集层时溶解在原油中。天然气在常温和常压条件下呈气态。天然气内也含有一小部分非烃组分。 石油实质上是碳氢化合物的复杂混合物。1.2石油的成分和性质石油是由各种碳氢化
2、合物与少量杂质组成的可燃矿 物，主要成分是液态烃。石油的化学元素组成主要是碳、氢，其次为硫、氮 、氧， 微量元素主要有钒、镍、铁、铜、砷、铅等。碳（84% 87%）氢 （11% 14%）硫、氮、氧及微量元素 （1% 4%）1.2石油的成分和性质石油产地元素组成，% CHSNO中国大庆（萨尔图混合油）85.7413.310.110.150.69 胜利（101混合油）86.2612.200.800.41 孤岛84.2411.742.200.47 大港85.6713.400.120.23 江汉（混合油）83.0012.812.090.471.63 克拉玛依（混合油）86.1313.300.050.2
3、50.28原苏联乌克兰84.6014.000.141.251.25 老格罗兹尼86.4212.620.32 0.68 卡拉布拉克87.7712.37 0.46美国文图拉（加利福尼亚州 ）84.0012.70.41.701.20 科林加（加利福尼亚州 ）86.4011.70.60 博芒特（得克萨斯州）85.7011.000.70 堪萨斯州84.2013.001.600.450.45多数油田石油含硫量不到1% ，但有些可高达4%5%石油的化学元素组成：组成石油的化合物分烃类和非烃类两大类，烃类主要有烷烃、 环烷烃、芳香烃。非烃类主要是含硫化合物、含氮化合物、含氧化 合物。1.2石油的成分和性质硫是
4、石油的重要组成元素之一，其存在形式有：硫化氢、硫醇 、硫醚、环硫醚、二硫化物、噻吩及其同系物等，极少以元素硫的 形式存在。硫在石油中的含量变化很大。我国克拉玛依0.05%委内瑞拉5.48%含硫量高硫原油（ 2%）含硫原油（0.5%2% ）低硫原油（ 0.5%）石油的重要指标1.2石油的成分和性质我国所产的原油含硫量比较低，大庆、玉门、克 拉玛依等原油含硫量均在0.2%以下，胜利原油含硫量 0.98%，属含硫原油。在国外，含硫原油和高硫原油占石油总产量的 75%左右，其中半数产自中东地区。石油中的含氮化合物可分为碱性氮和中性氮两种，所 谓碱性氮是指与高氯酸(HClO4 )醋酸溶液反应的氮化合物
5、，不反应的即为中性氮。石油中含氮化合物多为碱性含氮化合物。碱性含氮化 合物易于分离。当油品中含氮化合物含量多时，油品贮存中颜色变深 ，气味变臭，这是因为含氮化合物不稳定，与空气长期接 触氧化生胶的缘故。含氮化合物能使某些催化剂中毒。所 以，油品中的含氮化合物应在精制时除去。1.2石油的成分和性质石油中的含氧化合物分酸性氧化物和中性氧化物两类 。酸性氧化物有:环烷酸、脂肪酸、酚类、羟基酸等。中性氧化合物有:醛、酮、醚等,含量极微。石油中的酸性含氧化合物总称为石油酸，环烷酸含量 约占石油酸总量的95%。含氧化合物中以环烷酸和酚类最重要。环烷酸及其金属盐是有价值的化工原料，环烷酸盐常 用作杀虫及杀菌
6、剂、农用助长剂、洗涤剂、颜料等。1.2石油的成分和性质酚类中有苯酚、甲酚、二甲酚、乙酚、萘酚等。 酚类有强烈的气味，具有腐蚀性。酚类呈酸性,可以和 碱反应。炼油厂的污水中通常含有酚，不经处理的含酚污 水会严重毒害庄稼和鱼类。酚可作为消毒剂，还是合成纤维、医药、染料、 炸药等的原料。其他中性含氧化合物进一步氧化，最后会生成胶 质,影响油品的使用性能。油品中的含氧化合物在精制时必须除去。1.2石油的成分和性质1.3 石油的用途石油的用途主要归纳为三个方面：汽油煤油柴油燃料油能源润滑剂化工产品213石油及相关产业简介石油开采开发过程中主要的环境问题目前主要的应对措施目目 录录n2.1 石油工业污染源
7、的构成及特点n2.2 勘探过程中的环境问题n2.3 钻井过程中的环境问题n n2.4 2.4 测井过程中的环境问题n2.5 井下作业过程中的环境问题n2.6 采油及集输过程中的环境问题n2.7 石油加工过程中的环境问题2.石油开采过程中的主要环境问题石油工业污染源：石油勘探开发和石油加工配套产业和生活污染源所石油工业污染特点：时空性区域性、多因子性双重性2.1 石油工业污染源的构成及特点污染源勘探过程污染源钻井过程污染源井下作业过程污染源采油过程污染源集输、储运过程污染源爆炸、振动落地原油噪 声洗 井 水 压 裂 液 车辆排气 放 射 性 噪声和振动废弃钻井液 井场污水 采油机烟气 振动及噪声
8、 井喷事故污染油 污烃类气体 含硫尾气噪 声 含油污水烃类伴生气加热炉烟气油 砂上中游污染源的构成及特点作业类型分类2.1 石油工业污染源的构成及特点甲烷烃； 非甲烷烃：乙、丙、丁烷等 其他：H2、N2、CO2、H2S污染物废水污染物废气污染物固体废弃物原油、各种盐类和气体、悬浮物、 有机物、细菌、破乳剂等。CO、NO2、烃类工艺废气燃料燃烧烟气机动车尾气NO2、SO2、CO、 烟尘、烃类钻井岩屑油 砂油污、活性污泥、浮渣等上中游污染源的构成及特点污染物类型分类2.1 石油工业污染源的构成及特点污染源石油炼制过 程污染源其它污染源自备电厂污染源石油机械污染源医院污染源机动车船污染源一般生活污染
9、源其它污染源废气废水废渣噪声电厂污水电厂灰渣机加废水机加粉尘船舶油污染源机动车排 气、噪声下游污染源的构成及特点2.1 石油工业污染源的构成及特点n2.1 石油工业污染源的构成及特点n2.2 勘探过程中的环境问题n2.3 钻井过程中的环境问题n n2.4 2.4 测井过程中的环境问题n2.5 井下作业过程中的环境问题n2.6 采油及集输过程中的环境问题n2.7 石油加工过程中的环境问题二、石油开采过程中的主要环境问题在油气田地球物理勘探开发过程中，主要的环境问题有：1.生态破坏开辟测线、爆炸和可控震源及施工的车辆等，都会对地面植被、表土、地表设施等造成破坏。2.噪声污染爆炸和车辆施工产生的噪声
10、对人群和环境造成危害。2.2 勘探过程中的环境问题3.环境污染使用有毒性的炸药会污染空气和水体；物探作业中会产生固体废弃物，如炸药包装外壳、废记录纸、废弃的机械零部件、测量使用的木桩、未回收的炮线等生产垃圾和生活垃圾，污染环境。2.2 勘探过程中的环境问题n2.1 石油工业污染源的构成及特点n2.2 勘探过程中的环境问题n2.3 钻井过程中的环境问题n n2.4 2.4 测井过程中的环境问题n2.5 井下作业过程中的环境问题n2.6 采油及集输过程中的环境问题n2.7 石油加工过程中的环境问题二、石油开采过程中的主要环境问题钻井过程中的主要的环境问题有：1、生态破坏主要是钻井设备占用土地（耕地
11、、草地等），使土地丧失原有的功能，破坏地貌景观。2.3 钻井过程中的环境问题2、环境污染1）废水污染钻井施工过程中，配置泥浆、冲洗井底、冷却泥浆泵以及润滑设备都要消耗大量的水，不可避免地要产生大量废水（钻井废水），对环境造成污染。2.3 钻井过程中的环境问题钻井废水的来源：（1）废泥浆：如性能不合格而被排出的泥浆、完井时井筒内被清水替出的泥浆、泥浆循环系统的渗漏等；（2）机械废水：柴油机冷却水、液压制动系统排出的刹车水等；（3）冲洗废水：冲洗钻井泵拉杆、钻台、钻具和振动筛等用水；（4）其他废水：如生活污水等。2.3 钻井过程中的环境问题钻井废水的特性及污染程度是和钻井液体系密切相关的，因此，不
12、同的油气田、不同的钻探区、不同的井深，钻井过程中产生的废水性质也不尽相同。浅层清水钻井，钻井废水主要含油；用PAM（聚丙烯酰胺）钻井液，废水中含有悬浮物、酚、铬、油等；用普通钻井液，含油和少量悬浮物、酚、铬；用深井钻井液体系，钻井废水中油、酚、铬、悬浮物等。可见，钻井废水中主要污染物质为悬浮物、酚、铬和油等。 钻井废水的特点：2.3 钻井过程中的环境问题2）固体废弃物污染钻井过程中的固体废物主要包括废弃泥浆、钻井岩屑和生活垃圾。（1）废弃泥浆主要指钻井过程中无法使用或钻井完工后弃置于泥浆池中的泥浆，以及施工中由于种种原因溅落在井场的泥浆。废弃泥浆废弃泥浆中含有大量的石油类物质和碱，给环境造成污
13、染危害的主要是可溶性重金属元素、石油类以及酸碱类污染。2.3 钻井过程中的环境问题（2）钻井岩屑主要指钻井过程中钻头破坏、通过泥浆循环带回地面的地层岩屑。钻井岩屑对环境造成污染的主要物质是与岩屑相混杂的钻井液和石油类物质。钻井岩屑（3）生活垃圾井场建立的临时生活基地，钻井作业期内生活中产生的固 体废弃物。2.3 钻井过程中的环境问题3）废气污染钻井过程中的废气主要来自于动力设备运转过程中燃烧燃料油所产生的烟气和烟尘。主要污染物：SO2、NOx、CO和颗粒物。4）噪声污染主要是机械设备运转过程中所发出的震动噪声等。5）井喷事故 2.3 钻井过程中的环境问题n2.1 石油工业污染源的构成及特点n2
14、.2 勘探过程中的环境问题n2.3 钻井过程中的环境问题n n2.4 2.4 测井过程中的环境问题n2.5 井下作业过程中的环境问题n2.6 采油及集输过程中的环境问题n2.7 石油加工过程中的环境问题二、石油开采过程中的主要环境问题测井过程中的主要的环境问题有- 随着测井技术的发展，放射性物质被广泛用于生产过程中，放射性测井成为测井的重要类型。若管理和使用不当，将会造成放射性污染，严重危害环境和人体。放射性污染2.4 测井过程中的环境问题在放射性测井中使用的放射源有伽马源、中子源和放射性同位素。主要的放射性物质有：镅-铍、铯、镭、钡、碘、锡、铟、钴等。伽马源和中子源属密封型放射源，同位素为开
15、放型放射源。密封型放射性污染途径：由于操作和管理不慎，放射源掉进井底、丢失；放射源外壳或储源灌泄漏等。2.4 测井过程中的环境问题n2.1 石油工业污染源的构成及特点n2.2 勘探过程中的环境问题n2.3 钻井过程中的环境问题n n2.4 2.4 测井过程中的环境问题n2.5 井下作业过程中的环境问题n2.6 采油及集输过程中的环境问题n2.7 石油加工过程中的环境问题二、石油开采过程中的主要环境问题井下作业主要包括试油、大修、侧钻、压裂酸化、测试、小修、热油清蜡、冲砂、稠油试采等环节。环境污染主要来自试油、修井作业和压裂酸化等过程。主要的污染问题有：1.废水污染井下作业产生的废水主要有：（1
16、）试井和修井作业时排出的压井卤水、无固相压井液；（2）修井作业，如冲砂等工艺中使用的循环水，使用后成为含油污水而外排；（3）洗井后排出的洗井水；（4）压裂酸化产生的含酸废液以及含有多种添加剂、成分复杂的压裂废液。2.5 井下作业过程中的环境问题2.固体废物污染主要是落地原油。落地原油的主要来源有：（1）油井投产前，由于地面集输管线尚未建成，射孔替喷时原油进入井场内土油池；（2）试油、采油作业所产生的原油部分进入井场土油池；（3）修井作业中，压井替喷、不压井作业的跑、冒油，以及在起下钻杆、油管、抽油杆过程中带出的原油；（4）钻杆、油管、抽油杆，在井场放置、清洗而散落在井场内的原油。 2.5 井下作业过程中的环境问题修井中产生的落地 原油运到附近的 土坑中堆放2.5 井下作业过程中的环境问题3.废气污染主要是作业施工中挥发的烃类气体和通井机、修井机、压裂车、酸化车等产生的尾气。4.噪声污染通井机、修井机、压裂车、酸化车等施工车辆产生的噪声。2.5 井下作业过程中的环境问题
