提高石油采收率项目环境风险评价
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发布时间：2022-04-22 00:27
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时间：2023-06-25 22:57
（一）二氧化碳封存的环境影响
1.主要环境因素的构成
CO2提高石油采收率（CO2-EOR）项目主要包括建设期、运营期和服役期满等3个阶段。在前期的勘探工作结束后，建设期的主要内容为钻井和地面工程建设；运营期的主要内容为采油（气）、井下作业、油气集输及油气处理等。
环境影响因素包括非污染生态影响、污染物排放对环境的影响两部分。
非污染生态影响主要体现在勘探、钻井作业和地面工程建设阶段，对土壤的扰动、地表植被的破坏，以及对野生动植物生境的影响（表7-5）。
表7-5 CO2-EOR项目主要污染源及可能受到影响的环境要素
续表
钻井阶段的污染源主要来自钻井设备和钻井施工现场。钻井过程不仅会产生废气、废水，还会产生固体废物和噪声。废气主要来自大功率柴油机排出的废气和烟尘；废水主要由柴油机冷却水、机械冷却废水、钻井液废水、固井等作业产生的废水、井口返排水等组成；固体废物主要有废弃钻井泥浆和钻井岩屑。
井下作业由于其工艺复杂、施工类型多，故其污染源也较为复杂。在试采、修井作业中可能产生落地油。在压裂施工中，会产生返排出井管的大量压裂液；地面高压泵组会产生噪声和振动。在酸化施工中，酸化液与硫化物积垢作用后可产生有毒气体H2S，造成大气污染；酸化后洗井排出的污水含有各种酸液或酸液添加剂等。在洗井施工中，会产生洗井污水；注水泵组会产生较强的噪声。在冲砂施工中，还将排放冲砂洗井液。此外，井下作业施工中的各种车辆和大型设备还排出燃料燃烧产生的烟气。
在油气处理、集输和储运过程中，主要废水污染源是采出液脱出的含油污水；油气分离器及分离罐排出的含砂、含油污水；原油稳定流程中的气液三相分离器及真空罐和冷凝液储罐排水；计量站、联合站、脱水站、油水泵区、油罐区、装卸油站台、原油稳定、轻烃回收和集输流程的管线、设备及地面冲洗等排放出的含油污水。主要废气污染源有储罐、油槽车、增压站、集气站、压气站、天然气净化厂等损耗烃类的场所和设备，还有加热炉、放空火炬等。主要固体废弃物有从三相分离器、脱水沉降罐、电脱水等设备排水时排出的污油；泵及管线跑、冒、滴、漏排出的污油；脱水沉降罐、油罐、油槽车、含油污水处理厂等设施，以及天然气净化厂清出和排出的油砂、油泥、滤渣等固体泥状废物。主要噪声源有机泵、电动机、加热炉、压缩机等。其对环境潜在的不利影响包括如下方面：
（1）开发过程产生的废弃钻井泥浆和排放的采出水、维修设备的废物、生活废水和垃圾的废物影响地表水和地下水；
（2）计量站、接转站、联合站、压气站等站场排放的废气及CO2对当地大气环境造成的影响；
（3）井场排放的废弃泥浆和落地油影响土壤和植被；
（4）占用土地，扰动地表和土壤环境；
（5）破坏当地文化资源、历史遗迹；
（6）影响地貌形态，加剧当地土壤侵蚀和加速沙漠化发展；
（7）干扰或破坏野生动物生境，导致野生生物的死亡或种群数量下降；
（8）破坏植被，造成生物多样性减少；引入外来物种，使本土植物受到威胁；
（9）改变原有土地使用功能，与其他土地使用者发生冲突；
（10）占用当地地表水和地下水资源；
（11）油气田采出水、原油和钻井泥浆的排放或泄漏，对当地植被造成影响，使土壤生产率下降或完全丧失；
（12）油田开发和建设活动，大量的人员、车辆的流动，使生态环境脆弱的偏僻地区生态环境进一步恶化；
（13）油气集输管道和油气田伴行路可能切割生境、引起区域地表径流的变化。
2.主要环境风险因素
环境影响因素如下（表7-6）。
表7-6 各工艺过程的潜在危害分析
（1）石油天然气开采过程中钻井、试油气、采油气、井下作业、油气集输及处理等环节均接触到易燃、易爆等危险性物质，而且生产工艺多种多样，因此潜在事故风险较大，可能发生的风险事故有机械损伤、物体摔落、交通事故、易燃易爆物质泄漏引起火灾、爆炸等，其中火灾、爆炸物质泄漏不仅会导致具有严重后果的危害，而且会对环境造成污染。
（2）CO2封存于储罐中，若压力不适，可能发生爆炸；若CO2发生泄漏，可能对人和动物产生窒息性影响。
（3）CO2是酸性气体，对管道和设备亦有腐蚀作用，驱采过程中，若控制不好，可能发生井喷，进而可能引发火灾爆炸及冻伤等事故。
（4）液化CO2所用的液氨是危险物质，液氨储罐可能发生爆炸，同时液氨为危险有毒物质。
因此，环境风险评价的主要研究对象是CO2泄漏的窒息作用，液氨的危险性，以及易燃、易爆物质的泄漏引起的火灾、爆炸事故。
由于建设项目的环境影响和影响因素与建设项目的规模、工艺流程等工程内容、环境特点等密切相关，因此应根据具体情况分析环境影响因素及其可能产生的环境影响。
（二）风险事故预防和处理措施
1.井场及集气站事故风险防范措施
（1）平面布局科学合理。平面布置中尽量将火灾危险性相近的设施集中布置，并保持规定的防火距离；将全厂的明火点控制到最少，并布置在天然气生产区场地边缘部位，有气体散发的场所布置在有明火或散发火花地点的当地全年最小频率风向的上风侧。
（2）在建筑物、构筑物区域内设置接地装置，必要时可加装消雷器，工艺设备、塔、架等设置防静电接地装置；变压器等采用避雷器作为防雷保护。
（3）设备和管道均应设置防静电接地设施，减少静电的产生，加速静电的泄漏，防止或减少静电的积累，消除火花放电。
（4）输气站场现场人员应穿防静电工作服，且禁止在易燃易爆场所穿脱。严禁现场随意动火、吸烟、铁锤敲打设备、管道，以防发生爆炸和火灾事故，现场严禁烟火。进入厂区的人员不得穿带钉皮鞋，机动车辆进入厂区内，必须在排气管尾加装阻火器。
（5）装置内设置防爆型手动报警按钮及隔爆型声光报警器，用于实现现场火灾情况时的报警功能。
（6）建立先进的计算机管理网络，通过管道专用软件实现对管道运行状态进行监控分析。在可能产生易燃易爆介质泄漏的地方，设置可燃气体检测报警器，以便及时发现并报告可能的漏气事故，及时处理。
2.应急预案
CO2地质封存的成功与否在很大程度上取决于地质选址，即是否选在合适的地质构造上。在分析地质资料的基础上，调查、判断是否有适合灌注的地层，是否有足够的隔离层和缓冲层防止灌注的流体向上迁移，构造上是否能形成相对封闭的环境。还要考虑地层的稳定性，是否有发生地震的风险等因素。灌注井在操作过程中由于采取了多重的防护措施防止CO2向未授权的灌注带或地下饮用水源移动，因此发生泄漏事故的概率非常小，即使发生泄漏，由于在很短的时间就能采取有效的措施，其泄漏的时间和泄漏量都非常小。对于地下灌注井需要应急反应的情况主要是来自破坏性地震危害、场区单元的特大事故等危害程度大的事件。
通常可能的紧急情况有火灾、气体泄漏、严重的风暴、地震和厂内的公用仪表气源、电力、水和计算机控制的丧失（DCS）。为了最大限度防止事故发生，项目的每一单元都要有详细的操作程序，而且为操作人员建立操作应急程序，从而安全关闭灌注井，避免灌注井受到损害和对环境产生影响。
下面根据对如下几类可能的紧急情况采取相应的紧急反应：
（1）一般的紧急情况：管理机构将作全场关闭、撤离等的决定，如果有必要，与主管当局和邻厂及时取得联系。区域操作员将遵守关闭程序，把灌注调到安全关闭模式。
（2）涉及整个场区的紧急情况：通常会紧急关闭灌注井，区域操作员将按照关闭程序把灌注运行设置在安全关闭模式。
（3）发生局部紧急情况，例如压力差的丧失，操作员将检修系统，如果不能确定原因，灌注井的运行将在特定时间内被关闭。灌注井也需装备报警和互锁逻辑装置，在紧急情况下安全关闭井。如果有证据表明井的机械完整性丧失，灌注井的操作将立即关闭。同时厂方将采取所有必要措施发现机械完整性丧失的原因，并决定是否有有害废物泄漏到未授权的地层，然后通知主管当局，直到井的机械完整性恢复并得到论证，灌注操作才将继续进行。
（4）在重大地震等重大紧急情况发生后：厂方将检查所有灌注井并在主管当局和其他井的所有者帮助下检查调查区内的每一口井，根据检查的结果采取适当的措施。厂方将检查其所有灌注井，直到井的机械完整性恢复并得到论证，灌注才恢复。只要有证据表明发生了灌注液泄漏到非授权地层的情况，地下灌注操作将立刻关闭。
