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        國(guó)外鉆井廢棄物排放政策對(duì)渤海油田的啟示

        2020-09-01 06:44:26張羽臣林家昱劉海龍孫連坡李鳳娟邵國(guó)彪
        山東化工 2020年15期
        關(guān)鍵詞:鉆屑水基渤海

        張羽臣,林家昱,劉海龍,孫連坡,張 磊,李鳳娟,邵國(guó)彪

        (1.中海石油(中國(guó))有限公司天津分公司,天津 300459;2.中海石油環(huán)保服務(wù)(天津)有限公司,天津 300458)

        近年來(lái),隨著國(guó)家對(duì)海洋生態(tài)環(huán)境越來(lái)越重視,相應(yīng)的法律法規(guī)也逐漸趨嚴(yán),而渤海石油勘探開(kāi)發(fā)業(yè)務(wù)不斷增加,鉆井產(chǎn)生的廢棄物也大量增加,有效判斷國(guó)家政策走勢(shì),有利于控制開(kāi)發(fā)成本,規(guī)避環(huán)境污染風(fēng)險(xiǎn)。本文通過(guò)調(diào)研國(guó)外鉆井廢棄物處置相關(guān)政策法規(guī),判斷國(guó)家對(duì)渤海鉆井廢棄物的排放政策,針對(duì)新形勢(shì)下的排放政策選擇合適的鉆井廢棄物處理方法,對(duì)保護(hù)環(huán)境、規(guī)避環(huán)境污染風(fēng)險(xiǎn)有著重要意義[1-3]。

        1 國(guó)外鉆井廢棄物排放政策形勢(shì)

        隨著世界各國(guó)環(huán)保意識(shí)的提高和環(huán)保法規(guī)的完善,各國(guó)政府都制定了嚴(yán)格的廢棄物排放標(biāo)準(zhǔn)和更加嚴(yán)格的執(zhí)行監(jiān)管。與此同時(shí),國(guó)際和國(guó)外的行業(yè)組織(如API、ISO)在油氣田開(kāi)發(fā)標(biāo)準(zhǔn)體系中不斷豐富了針對(duì)環(huán)境保護(hù)專業(yè)的標(biāo)準(zhǔn)條文。例如API標(biāo)準(zhǔn)中約有15%的標(biāo)準(zhǔn)條文為專項(xiàng)環(huán)保標(biāo)準(zhǔn),另外約20%的標(biāo)準(zhǔn)涉及到污染預(yù)防與控制。這些行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)對(duì)鉆井廢棄物處理提出了明確具體的要求。國(guó)際針對(duì)鉆井廢棄物排放政策越來(lái)越嚴(yán)格[4-5]。

        2 國(guó)外鉆井廢棄物排放相關(guān)政策法規(guī)

        2.1 美國(guó)的法規(guī)

        在石油環(huán)境保護(hù)領(lǐng)域,美國(guó)[6]最具有代表性,廢棄物排放法規(guī)由美國(guó)環(huán)境保護(hù)局(the Environmental Protection Agency,簡(jiǎn)稱EPA)制定,這些法規(guī)稱為國(guó)家污染物排放排除系統(tǒng)(the National Pollutant Discharge Elimination System,NPDES)。美國(guó)EPA于1980年公布了危險(xiǎn)固體廢棄物排放規(guī)則,但該規(guī)則未涉及鉆井廢棄物(鉆井液和鉆屑)。目前美國(guó)鉆井廢棄物排放規(guī)則由州或聯(lián)邦機(jī)構(gòu)制定,主要包括廢棄鉆井液排放許可、處置的選擇、監(jiān)控和特定類型鉆井液處置方法等。還有一些地方法規(guī),比如新能源性能標(biāo)準(zhǔn)(the New Source Performance Standard,NSPS),這些法規(guī)多年更新,已經(jīng)涵蓋許多排放項(xiàng)目。美國(guó)環(huán)保法律法規(guī)對(duì)海上排放廢棄物主要控制指標(biāo)包括:毒性、重金屬和游離油含量。鉆井液排放前必須進(jìn)行生物毒性測(cè)試?,F(xiàn)在美國(guó)主要的毒性測(cè)試方法是96h LC50測(cè)試法,測(cè)試生物糠蝦的存活情況。雖然許多水基鉆井液為低毒,但是由于某些特種添加劑應(yīng)用在水基鉆井液體系后,將導(dǎo)致鉆井液96 h LC50測(cè)試結(jié)果達(dá)不到30000 ppm的毒性限制標(biāo)準(zhǔn)[7]。另外,NSPS對(duì)排放的鉆井液中重晶石的重金屬含量也設(shè)定了標(biāo)準(zhǔn)。

        美國(guó)國(guó)土上由于各地區(qū)環(huán)境敏感性的差異性,當(dāng)?shù)卣畬?duì)鉆井廢棄物處置的要求也會(huì)各有不同。比如:

        (1)美國(guó)墨西哥灣:墨西哥灣要求油基鉆井液零排放,水基鉆井液有排放量限制和毒性標(biāo)準(zhǔn),合成基鉆井液只能排放鉆屑、不得排放液體。在鉆井過(guò)程中,要求每月月報(bào)及完鉆時(shí)提交鉆井液生物毒性數(shù)據(jù)。

        (2)美國(guó)內(nèi)陸水體(阿拉斯加除外):要求零排放,鉆井廢液經(jīng)處理達(dá)標(biāo)后允許排放。

        (3)美國(guó)內(nèi)陸岸上:州與州對(duì)廢棄物排放要求各有不同,不同的土地租約對(duì)廢棄物排放要求也不同。通常鉆井前要進(jìn)行初步環(huán)境評(píng)價(jià),泥漿池要求加襯墊,完井后對(duì)鉆井廢液集中處理,泥漿池使用完畢后要恢復(fù)地貌。對(duì)于鉆屑,一般要求掩埋鉆屑,且不允許開(kāi)挖泥漿池。

        (4)美國(guó)阿拉斯加北坡,所有鉆井廢棄物零排放;鉆屑采用專用鉆屑回注井回注[8];鉆井廢液和固井材料須集裝箱化;要回收襯墊、箍捆等;制定污染和廢棄物管理程序,并嚴(yán)格執(zhí)行;對(duì)各開(kāi)次井口要求防塌、滲、噴等;保持冰源環(huán)境地貌不被破壞;對(duì)砷、銅等重金屬有排放限制。

        2.2 加拿大的法規(guī)

        加拿大重點(diǎn)關(guān)注指標(biāo)為含油量和生物毒性。其相關(guān)法律規(guī)定:含柴油和高芳香烴原油的鉆屑禁止排海;基礎(chǔ)油要通過(guò)水溶液生物毒性檢測(cè);添加劑也要提供生物毒性檢測(cè)數(shù)據(jù);鉆屑含油量小于30 g/100 g(干重)[9]。

        2.3 北海相關(guān)國(guó)家法規(guī)

        北海相關(guān)國(guó)家共同遵守系列測(cè)試標(biāo)準(zhǔn),均要求對(duì)鉆井液產(chǎn)品和體系進(jìn)行常規(guī)毒性測(cè)試以及其它化學(xué)分析。比如:生物降解性,預(yù)示產(chǎn)品的生物降解速率;正辛烷水溶液相容性實(shí)驗(yàn),預(yù)示產(chǎn)品在水中的溶解性和可能的生物積累;金屬和毒性有機(jī)物測(cè)試等等。

        2.4 英國(guó)的法規(guī)

        英國(guó):禁止任何有毒及難以降解的化學(xué)添加劑、含有某些重金屬如汞、錫、有機(jī)錫和有機(jī)物如有機(jī)鹵素和氯酚類的產(chǎn)品排放。采用棕蝦進(jìn)行油基和非水基鉆井液試驗(yàn)。油基和非水基鉆井液LC50值須大于1000 mg/kg,或與參照柴油相比,其LC50大于柴油的30倍。北海油田從2001年1月1日起禁止排放油基、合成基鉆井液和鉆屑,水基鉆井液沒(méi)有明確量化要求,只要求盡可能清潔鉆屑、降低重金屬至最小量,處理后鉆屑和清潔液體可排放到海底[10]。

        2.5 挪威的法規(guī)

        法律規(guī)定:鉆屑含油量小于10%(干重)時(shí),生物毒性試驗(yàn)合格,所有粘附在鉆屑上的化學(xué)藥劑均可排海。用于評(píng)價(jià)鉆井液及其廢棄物生物毒性的物種是海藻、貝屬動(dòng)物及雙殼貝,其毒性分類劃分如下:藻類EC50(使發(fā)光菌發(fā)光能力降低一半時(shí)的試驗(yàn)溶液濃度)>1000 mg/kg;貝屬動(dòng)物EC50>1000 mg/kg;雙殼貝EC50>1000 mg/kg。挪威要求油基鉆井液和鉆屑全部回注;要求對(duì)廢棄物進(jìn)行分類,可利用的廢棄物運(yùn)到岸上循環(huán)利用;不可利用的廢棄物運(yùn)到岸上達(dá)標(biāo)處理排放;開(kāi)鉆鉆井液或表層井段的水基鉆井液、鉆屑允許直接排放。

        2.6 澳大利亞的法規(guī)

        澳大利亞要求表層井段水基鉆井液回注,鉆屑可直接排放,中間和生產(chǎn)層井段鉆井液和鉆屑須全部回注。

        3 渤海油田鉆井廢棄物排放政策啟示

        3.1 渤海鉆井廢棄物排放政策及形勢(shì)

        渤海鉆井廢棄物的排放主要參照GB4914-2008《海洋石油勘探開(kāi)發(fā)污染物排放濃度限值》,在渤海海域不得排放非水基鉆井液鉆屑,不得排放鉆井油層的水基鉆井液和鉆屑,且重金屬含量(重晶石中最大值)Hg≤1 mg/kg,Cd≤3 mg/kg[11],非環(huán)境限制區(qū)域非油層段水基鉆井液和鉆屑允許排放。

        從世界各國(guó)鉆井廢棄物排放政策看,認(rèn)為含油物質(zhì)與生物有毒物質(zhì)的排放對(duì)環(huán)境污染構(gòu)成潛在威脅。針對(duì)非水基鉆井液及鉆屑,各國(guó)政策基本統(tǒng)一,全部要求禁止排放;而對(duì)于水基鉆井液及鉆屑各國(guó)政策寬松度不同,對(duì)于內(nèi)陸水體,要求零排放,鉆井廢液經(jīng)處理達(dá)標(biāo)后允許排放。

        渤海是我國(guó)唯一的半封閉型內(nèi)海,其海洋資源開(kāi)發(fā)強(qiáng)度高、利用方式粗放,環(huán)境風(fēng)險(xiǎn)壓力有增無(wú)減,生態(tài)環(huán)境整體形勢(shì)嚴(yán)峻。從國(guó)外的排放政策來(lái)看,渤海的排放政策整體比較寬松,隨著新《環(huán)保法》的頒布實(shí)施,各地方對(duì)環(huán)保工作重視程度的提高,環(huán)境監(jiān)督執(zhí)法力度的加大,未來(lái)的政策趨勢(shì)是鉆井廢棄物零排放。

        在國(guó)家新一輪油氣大開(kāi)發(fā)與嚴(yán)峻的環(huán)保態(tài)勢(shì)下,公司應(yīng)加快新技術(shù)的研發(fā)與應(yīng)用,解決海油面臨的生產(chǎn)和環(huán)保的雙重壓力。

        3.2 渤海油田鉆井液廢棄物處理對(duì)策

        渤海油田鉆井平臺(tái)產(chǎn)生泥漿、巖屑等廢棄物,由于其產(chǎn)量大,導(dǎo)致其轉(zhuǎn)運(yùn)、處置綜合成本較高。因此,實(shí)現(xiàn)廢物的源頭減量,過(guò)程控制,循環(huán)使用,勢(shì)在必行??紤]海上運(yùn)輸成本較高、平臺(tái)的空間限制及處理流程(圖1),綜合對(duì)比固化法、回填法、焚燒法、生物降解法、回注法、固液分離法、熱處理、萃取和化學(xué)清洗等技術(shù)的優(yōu)缺點(diǎn),認(rèn)為固液分離循環(huán)利用技術(shù)比較適合渤海鉆井廢棄物的處理,即通過(guò)絮凝、壓濾分離出的液體進(jìn)一步循環(huán)再利用,固相運(yùn)至陸地?zé)o害化處置[11-13]。

        圖1 鉆井液廢物處理流程圖

        4 結(jié)束語(yǔ)

        (1)渤海是我國(guó)唯一的半封閉型內(nèi)陸海體,其生態(tài)環(huán)境嚴(yán)重影響沿海居民工作生活,隨著環(huán)境保護(hù)要求的日益嚴(yán)格,從各國(guó)對(duì)內(nèi)陸水體排放處置的相關(guān)政策來(lái)看,未來(lái)渤海的政策趨勢(shì)是鉆井廢棄物零排放。

        (2)面對(duì)新的形勢(shì)及未來(lái)政策趨勢(shì),公司應(yīng)加快廢棄物處置相關(guān)技術(shù)的研發(fā)與應(yīng)用,做好技術(shù)儲(chǔ)備,以解決新形勢(shì)下渤海油面臨的生產(chǎn)和環(huán)保的雙重壓力。經(jīng)綜合對(duì)比認(rèn)為固液分離循環(huán)利用技術(shù)比較適合渤海鉆井廢棄物的處理,有利于控制成本,規(guī)避環(huán)境污染風(fēng)險(xiǎn)。

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