19 附 件 3陆上石油天然气开采工业污染物排放标准（二次征求意见稿）编制说明 陆 上 石 油 天 然 气 开 采 工 业 污 染 物 排 放 标 准 编 制 组2018 年 11 月 20 目 录1 项 目 背 景 211.1 任 务 来 源 .2 11.2 工 作 过 程 .2 12 行 业 概 况 212.1 行 业 在 我 国 的 发 展 概 况 .2 12.2 行 业 在 其 他 国 家 和 地 区 发 展 概 况 .2 23 标 准 制 订 的 必 要 性 分 析 233.1 国 家 及 生 态 环 境 主 管 部 门 的 相 关 要 求 .2 33.2 行 业 发 展 带 来 的 主 要 环 境 问 题 .2 43.3 现 行 环 保 标 准 存 在 的 主 要 问 题 .2 44 标 准 制 订 的 基 本 原 则 和 技 术 路 线 254.1 基 本 原 则 .2 54.2 技 术 路 线 .2 55 行 业 产 排 污 情 况 及 污 染 控 制 技 术 分 析 255.1 工 艺 过 程 简 介 .2 55.2 污 染 源 分 析 .2 95.3 废 水 污 染 防 治 技 术 及 污 染 物 排 放 现 状 分 析 .3 35.4 废 气 污 染 防 治 技 术 及 排 放 现 状 分 析 .4 26 标 准 主 要 技 术 内 容 456.1 标 准 结 构 框 架 .4 56.2 标 准 适 用 范 围 .4 56.3 术 语 和 定 义 .4 66.4 水 污 染 物 排 放 控 制 .4 66.5 大 气 污 染 物 排 放 控 制 .4 96.6 污 染 物 监 测 要 求 .5 37 主 要 国 家 （ 地 区 ） 及 国 际 组 织 相 关 标 准 及 排 放 控 制 水 平 对 比 分 析 537.1 水 污 染 物 排 放 控 制 .5 37.2 天 然 气 净 化 厂 大 气 污 染 物 排 放 控 制 .5 78 实 施 本 标 准 的 环 境 效 益 及 经 济 技 术 分 析 .598.1 实 施 水 污 染 物 排 放 标 准 的 环 境 效 益 及 技 术 经 济 分 析 .5 98.2 实 施 大 气 污 染 物 排 放 标 准 的 环 境 效 益 及 技 术 经 济 分 析 .6 09 标 准 征 求 意 见 及 意 见 处 理 情 况 60 21 1 项 目 背 景1.1 任 务 来 源原 国 家 环 境 保 护 总 局 于 2002年 通 过 关 于 下 达 2002 年 度 第 一 批 国 家 环 境 标 准 制 （ 修 ）订 项 目 计 划 的 通 知 （ 环 办 〔 2002〕 62 号 ） 下 达 了 石 油 天 然 气 开 采 工 业 污 染 物 排 放 标 准 的 制 订 任 务 ， 通 过 “ 环 函 〔 1999〕 48 号 ” 文 下 达 了 天 然 气 净 化 厂 大 气 污 染 物 排 放 标 准 制 订 任 务 。1.2 工 作 过 程由 中 国 石 油 集 团 安 全 环 保 技 术 研 究 院 有 限 公 司 、 中 国 石 油 天 然 气 股 份 有 限 公 司 西 南 油 气田 分 公 司 、 中 国 石 油 大 学 （ 华 东 ） 、 中 国 环 境 科 学 研 究 院 等 单 位 联 合 成 立 标 准 编 制 组 ， 开 展了 标 准 的 研 究 与 制 订 工 作 。 其 中 ， 中 国 石 油 天 然 气 股 份 有 限 公 司 西 南 油 气 田 分 公 司 具 体 负 责天 然 气 净 化 厂 大 气 污 染 物 排 放 标 准 的 编 制 工 作 。标 准 编 制 组 于 2004 年 1 月 编 制 形 成 了 标 准 制 订 实 施 方 案 及 标 准 框 架 并 于 2004 年 4月 5 日 经 石 油 天 然 气 开 采 工 业 污 染 物 排 放 标 准 制 订 实 施 方 案 及 标 准 框 架 讨 论 会 讨 论 通 过 。标 准 编 制 组 据 此 开 展 了 下 列 工 作 ， 编 制 形 成 标 准 征 求 意 见 稿 。1 国 内 外 相 关 文 献 ， 包 括 环 境 保 护 法 律 法 规 、 污 染 防 治 技 术 政 策 和 标 准 的 现 况 及 发 展情 况 调 研 ； 美 国 、 加 拿 大 、 德 国 、 世 界 银 行 等 国 家 和 组 织 的 石 油 天 然 气 开 采 污 染 物 排 放 标 准研 究 ；2 国 内 典 型 企 业 （ 中 国 石 油 集 团 和 中 国 石 化 集 团 所 属 的 大 庆 油 田 、 新 疆 油 田 、 胜 利 油田 、 辽 河 油 田 、 西 南 油 气 田 、 普 光 气 田 、 长 庆 油 田 、 塔 里 木 油 田 、 江 苏 油 田 等 ） 水 污 染 源 产排 污 情 况 调 查 与 分 析 ；3 国 内 典 型 企 业 污 染 防 治 措 施 及 污 染 物 排 放 现 状 调 研 ， 包 括 勘 探 、 钻 井 、 井 下 作 业 、采 油 气 及 油 气 集 输 等 全 过 程 的 清 洁 生 产 技 术 和 最 佳 污 染 控 制 技 术 分 析 。2004 年 12 月 ， 原 国 家 环 保 总 局 对 天 然 气 净 化 厂 大 气 污 染 物 排 放 标 准 向 有 关 单 位 征求 了 意 见 。2013 年 11月 ， 原 环 境 保 护 部 决 定 合 并 石 油 天 然 气 开 采 工 业 污 染 物 排 放 标 准 和 天然 气 净 化 厂 大 气 污 染 物 排 放 标 准 的 制 订 任 务 。2014 年 9 月 ， 原 环 境 保 护 部 对 陆 上 石 油 天 然 气 工 业 污 染 物 排 放 标 准 第 一 次 向 有 关单 位 征 求 了 意 见 。2015 年 1 月 ， 原 环 境 保 护 部 科 技 标 准 司 在 北 京 主 持 召 开 了 标 准 审 议 会 。2017 年 10 月 ， 原 环 境 保 护 部 水 环 境 管 理 司 在 北 京 主 持 召 开 了 陆 上 石 油 天 然 气 工 业 污染 物 排 放 标 准 （ 二 次 征 求 意 见 稿 ） 技 术 审 查 会 。2 行 业 概 况2.1 行 业 在 我 国 的 发 展 概 况石 油 天 然 气 作 为 重 要 的 一 次 能 源 ， 攸 关 国 计 民 生 和 国 家 安 全 ， 是 中 国 国 民 经 济 发 展 的 重 22 要 支 柱 产 业 。 天 然 气 作 为 清 洁 能 源 ， 为 改 善 环 境 空 气 质 量 发 挥 了 重 要 作 用 。目 前 ， 中 国 在 石 油 天 然 气 开 采 领 域 ， 由 原 国 土 资 源 部 依 据 中 华 人 民 共 和 国 矿 产 资 源 法 管 理 中 国 境 内 包 括 领 海 石 油 资 源 的 勘 探 与 开 采 ， 颁 发 勘 探 和 开 采 许 可 证 ； 许 可 证 的 申 请 人 必须 为 国 务 院 批 准 的 可 从 事 石 油 和 天 然 气 勘 探 与 开 采 的 公 司 ； 依 照 中 华 人 民 共 和 国 矿 产 资 源法 和 国 务 院 有 关 规 定 ， 对 没 有 采 矿 许 可 证 的 采 油 场 点 一 律 予 以 取 缔 。中 国 从 事 陆 上 石 油 天 然 气 开 采 的 企 业 主 要 为 中 国 石 油 天 然 气 集 团 有 限 公 司 、 中 国 石 油 化工 集 团 有 限 公 司 两 大 国 有 企 业 ， 以 及 陕 西 延 长 石 油 （ 集 团 ） 有 限 责 任 公 司 。 中 国 主 要 企 业 陆上 石 油 天 然 气 产 量 见 表 2-1。 四 川 盆 地 集 中 了 我 国 大 部 分 的 含 硫 天 然 气 。表 2-1 中 国 主 要 企 业 陆 上 石 油 天 然 气 产 量序 号 企 业 原 油 ， 万 t 天 然 气 ， 亿 m32010 年 2015 年 2010 年 2015 年1 中 国 石 油 集 团 10541 11143 722 9262 中 国 石 化 集 团 4256 4174 125 1743 陕 西 延 长 集 团 1190 1254全 国 合 计 - 16076 16752 929 1121当 前 ， 中 国 仍 然 处 于 油 气 资 源 短 缺 、 对 外 依 存 度 继 续 增 加 的 态 势 。 近 年 来 ， 中 国 原 油 产量 保 持 在 2 亿 吨 /年 左 右 。 2015 年 ， 中 国 的 石 油 产 量 为 2.15 亿 吨 （ 其 中 陆 上 1.68 亿 吨 ， 占78） ， 表 观 消 费 量 5.43 亿 吨 ， 净 进 口 量 3.28 亿 吨 ， 进 口 依 存 度 达 到 60； 2015 年 中 国 天然 气 产 量 为 1244 亿 立 方 米 （ 其 中 陆 上 1121 亿 立 方 米 ， 占 90） ， 消 费 量 1932 亿 立 方 米 ， 净进 口 量 624 亿 立 方 米 。 国 家 为 改 善 能 源 结 构 、 控 制 大 气 污 染 ， 对 天 然 气 保 供 增 供 提 出 了 越 来越 高 的 要 求 。当 前 ， 我 国 正 值 推 进 工 业 化 、 城 镇 化 的 关 键 时 期 ， 油 气 短 缺 、 对 外 依 存 度 持 续 增 加 成 为我 国 经 济 和 社 会 发 展 的 重 要 制 约 因 素 。 满 足 国 家 能 源 需 求 安 全 、 满 足 国 家 和 石 油 工 业 可 持 续发 展 战 略 要 求 ， 是 当 前 本 行 业 面 临 的 形 势 。2.2 行 业 在 其 他 国 家 和 地 区 发 展 概 况2015 年 ， 世 界 石 油 总 产 量 为 39.09 亿 吨 ， 中 国 约 占 5.5； 天 然 气 总 产 量 为 3.6 万 亿 立 方米 ， 中 国 约 占 3.4。世 界 石 油 天 然 气 产 量 及 地 区 分 布 见 表 2-2， 世 界 前 10 大 石 油 和 天 然 气 生 产 国 及 产 量 分 别见 表 2-3、 表 2-4。 俄 罗 斯 、 沙 特 和 美 国 石 油 产 量 位 居 前 三 位 ， 美 国 、 俄 罗 斯 和 卡 塔 尔 天 然气 产 量 位 居 前 三 位 。当 前 及 今 后 相 当 长 一 段 时 期 内 ， 石 油 安 全 问 题 仍 然 是 国 际 社 会 关 注 的 焦 点 ， 仍 然 是 世 界能 源 战 略 和 能 源 政 策 的 核 心 。 一 些 石 油 天 然 气 资 源 国 纷 纷 加 大 石 油 天 然 气 开 采 力 度 ， 旨 在 提高 国 家 及 其 石 油 公 司 在 国 际 市 场 的 地 位 和 话 语 权 。 23 表 2-2 世 界 石 油 和 天 然 气 产 量 分 布地 区 2010年 2015 年石 油 ,万 t 天 然 气 , 亿 m3 石 油 ,亿 t 天 然 气 , 亿 m3中 东 106474 4297 121310 5811欧 洲 和 前 苏 联 84635 11147 82749 11192北 美 洲 54025 8550 76465 10321亚 太 37919 4581 38208 5081非 洲 44912 1721 36238 1688中 南 美 洲 32586 1495 35959 1784合 计 360548 31791 390927 35850表 2-3 2015 年 世 界 前 10 大 石 油 生 产 国 表 2-4 2015 年 世 界 前 10 大 天 然 气 生 产 国序 号 国 家 石 油 产 量 ， 万 t 序 号 国 家 天 然 气 产 量 ， 亿 m31 俄 罗 斯 53050 1 美 国 81672 沙 特 阿 拉 伯 50725 2 俄 罗 斯 63623 美 国 46925 3 卡 塔 尔 18844 中 国 21550 4 伊 朗 15805 伊 拉 克 19300 5 加 拿 大 14926 加 拿 大 18240 6 中 国 12447 伊 朗 14200 7 挪 威 11928 科 威 特 13920 8 沙 特 阿 拉 伯 8509 巴 西 12220 9 阿 尔 及 利 亚 78210 委 内 瑞 拉 12030 10 印 度 尼 西 亚 7243 标 准 制 订 的 必 要 性 分 析3.1 国 家 及 生 态 环 境 主 管 部 门 的 相 关 要 求我 国 国 民 经 济 和 社 会 发 展 第 十 三 个 五 年 规 划 纲 要 提 出 ， 要 加 强 陆 上 和 海 上 油 气 勘 探开 发 ， 有 序 开 放 矿 业 权 ， 积 极 开 发 天 然 气 、 煤 层 气 、 页 岩 油 （ 气 ） 。 产 业 结 构 调 整 指 导 目 录 （ 2011年 本 ） （ 2013 年 修 订 ） 中 ， 石 油 天 然 气 开 采 工 业 相 关内 容 基 本 上 均 为 鼓 励 类 ， 主 要 包 括 （ 1） 常 规 石 油 、 天 然 气 勘 探 与 开 采 ， 页 岩 气 、 油 页 岩 、 油 砂 、 天 然 气 水 合 物 等 非 常 规资 源 勘 探 开 发 ；（ 2） 油 气 伴 生 资 源 综 合 利 用 ；（ 3） 油 气 田 提 高 采 收 率 技 术 、 安 全 生 产 保 障 技 术 、 生 态 环 境 恢 复 与 污 染 防 治 工 程 技 术开 发 利 用 ；（ 4） 放 空 天 然 气 回 收 利 用 与 装 置 制 造 ；（ 5） 石 油 储 运 设 施 挥 发 油 气 回 收 技 术 开 发 与 应 用 。 24 3.2 行 业 发 展 带 来 的 主 要 环 境 问 题3.2.1 水 污 染 物 排 放当 前 ， 我 国 陆 上 老 油 田 相 继 进 入 开 发 中 后 期 ， 随 着 含 水 率 的 上 升 采 出 液 量 在 增 加 ； 同 时 ，三 次 采 油 规 模 扩 大 ， 废 水 量 和 处 理 难 度 增 加 ； 新 投 入 开 发 的 油 气 田 ， 多 为 低 产 、 低 渗 、 稠 油等 ， SAGD、 GSAD 等 开 采 新 技 术 将 得 到 较 多 应 用 ， 造 成 废 水 量 和 处 理 难 度 增 加 ； 受 地 层 条件 的 限 制 ， 废 水 的 回 注 量 有 限 ， 废 水 外 排 量 呈 上 升 趋 势 。本 行 业 外 排 水 污 染 物 来 源 主 要 为 原 油 组 分 、 钻 采 过 程 中 加 入 的 无 机 和 有 机 化 学 剂 组 分 ，以 及 地 层 中 的 物 质 。 主 要 污 染 因 子 为 石 油 类 、 悬 浮 物 、 COD、 pH、 挥 发 酚 、 硫 化 物 、 氨 氮 、总 有 机 碳 和 BOD， 以 及 可 能 来 自 地 层 随 采 出 水 产 出 的 第 一 类 污 染 物 （ 金 属 等 ） 。3.2.2 大 气 污 染 物 排 放石 油 天 然 气 开 采 大 气 污 染 物 主 要 包 括 天 然 气 净 化 厂 尾 气 、 稠 油 热 采 燃 煤 锅 炉 烟 气 ， 油 气处 理 与 集 输 系 统 无 组 织 逸 散 烃 类 废 气 ， 主 要 污 染 物 为 SO2、 NOx、 烟 尘 和 烃 。3.3 现 行 环 保 标 准 存 在 的 主 要 问 题我 国 油 气 田 分 布 地 域 广 ， 环 境 条 件 （ 容 量 和 敏 感 程 度 ） 差 异 大 ， 而 且 油 （ 气 ） 藏 性 质 、地 质 构 造 、 生 产 工 艺 、 废 水 处 理 （ 置 ） 方 式 有 很 大 不 同 ， 直 接 导 致 了 污 染 物 产 生 和 排 放 指 标的 不 同 。 其 中 ， 污 染 物 的 排 放 及 污 染 防 治 技 术 具 有 突 出 的 行 业 特 征 。 而 我 国 现 行 的 国 家 污 染物 排 放 标 准 主 要 是 针 对 较 普 遍 的 污 染 源 和 污 染 物 而 制 订 的 综 合 型 标 准 ， 较 少 考 虑 行 业 的 排 污特 点 及 污 染 防 治 技 术 经 济 条 件 ， 因 此 在 执 行 过 程 中 出 现 了 一 些 问 题 。 大 气 污 染 物 综 合 排 放 标 准 （ GB16297-1996） 的 颁 布 实 施 为 促 进 我 国 大 气 污 染 控 制 和防 治 起 到 了 积 极 的 、 重 要 的 作 用 。 GB16297-1996 规 定 的 SO2排 放 浓 度 限 值 为 新 源 960 毫克 /立 方 米 ； 现 源 1200 毫 克 /立 方 米 ， 同 时 还 按 不 同 排 气 筒 高 度 限 定 了 最 高 允 许 排 放 速 率 。 由于 没 有 针 对 天 然 气 净 化 行 业 的 专 项 标 准 ， 按 照 国 家 规 定 ， 天 然 气 净 化 厂 应 执 行 大 气 污 染 物综 合 排 放 标 准 。 天 然 气 净 化 厂 的 硫 磺 回 收 尾 气 具 有 排 气 量 小 、 SO2浓 度 高 、 治 理 难 度 大 、处 理 费 用 高 昂 等 特 点 ， 为 达 到 GB16297-1996 的 规 定 ， 其 硫 回 收 率 应 达 到 99.6～ 99.9以上 （ 见 表 3-1） ， 这 要 求 必 须 采 用 还 原 吸 收 类 工 艺 或 其 他 更 高 回 收 率 的 硫 磺 回 收 工 艺 ， 经 济 代价 很 大 。 天 然 气 作 为 一 种 优 质 、 洁 净 、 高 效 的 能 源 ， 对 环 境 保 护 有 着 特 殊 的 意 义 ， 欧 洲 和 北美 等 许 多 国 家 都 把 天 然 气 净 化 厂 作 为 特 殊 污 染 源 看 待 。 有 鉴 于 此 ， 原 国 家 环 保 总 局 在 深 入 调研 的 基 础 上 ， 于 1999 年 2 月 以 “ 环 函 〔 1999〕 48 号 “ 文 提 出 将 天 然 气 净 化 厂 SO2排 放 作 为特 殊 污 染 源 制 定 相 应 的 行 业 污 染 物 排 放 标 准 。 在 行 业 污 染 物 排 放 标 准 未 出 台 前 ， 暂 执 行GB16297-1996 的 最 高 允 许 排 放 速 率 指 标 ， 同 时 尽 可 能 考 虑 SO2的 综 合 回 收 利 用 。随 着 国 家 环 保 要 求 的 日 益 严 格 ， 需 要 制 订 行 业 污 染 物 排 放 标 准 ， 对 环 保 监 控 指 标 和 企 业排 污 行 为 进 行 规 范 。根 据 石 油 天 然 气 开 采 工 业 特 点 ， 制 订 一 套 技 术 上 先 进 、 经 济 上 合 理 ， 符 合 清 洁 生 产 原 则和 相 关 产 业 政 策 的 环 境 标 准 ， 意 义 重 大 （ 1） 为 石 油 天 然 气 开 采 工 业 强 化 环 保 监 督 管 理 提 供 有 力 技 术 支 撑 ， 促 进 行 业 环 境 管 理 ；（ 2） 有 利 于 规 范 企 业 的 环 境 行 为 ， 减 少 环 境 纠 纷 ， 为 企 业 守 法 经 营 提 供 评 判 依 据 ； 25 （ 3） 提 高 石 油 天 然 气 开 采 工 业 污 染 控 制 的 针 对 性 和 有 效 性 ， 使 生 产 与 环 境 保 护 相 协 调 ，实 现 可 持 续 发 展 ；（ 4） 有 利 于 使 石 油 天 然 气 开 采 工 业 的 环 保 投 入 和 环 境 行 为 与 国 际 惯 例 接 轨 ， 以 积 极 参与 国 内 外 石 油 市 场 的 竞 争 ；（ 5） 有 利 于 促 进 陆 上 石 油 天 然 气 开 采 工 业 生 产 工 艺 和 污 染 防 治 技 术 的 进 步 ， 实 现 污 染物 稳 定 达 标 排 放 、 总 量 控 制 和 污 染 减 排 。4 标 准 制 订 的 基 本 原 则 和 技 术 路 线4.1 基 本 原 则（ 1） 依 据 目 前 的 行 业 技 术 水 平 、 污 染 控 制 技 术 水 平 以 及 污 染 危 害 程 度 ， 结 合 成 本 和 效益 ， 确 定 排 放 限 值 和 控 制 要 求 ， 可 操 作 性 强 。（ 2） 区 分 新 老 污 染 源 ， 分 别 制 订 现 有 企 业 、 新 建 企 业 排 放 限 值 ， 新 源 限 值 适 当 从 严 。（ 3） 现 有 企 业 经 一 段 时 间 的 过 渡 期 后 ， 达 到 新 源 标 准 ， 以 促 进 生 产 工 艺 和 污 染 治 理 技术 的 进 步 、 产 业 优 化 升 级 。（ 4） 重 点 区 域 坚 持 保 护 优 先 ， 通 过 环 境 保 护 优 化 经 济 发 展 ， 制 订 污 染 物 特 别 排 放 限 值 。4.2 技 术 路 线（ 1） 标 准 的 编 制 采 取 收 集 情 报 资 料 和 监 测 调 查 相 结 合 ， 以 收 集 情 报 资 料 为 主 ， 监 测 调查 为 辅 并 进 行 综 合 分 析 的 技 术 路 线 。（ 2） 调 查 国 内 行 业 情 况 ， 包 括 生 产 工 艺 类 别 ， 确 定 标 准 适 用 范 围 。（ 3） 分 析 污 染 排 放 的 环 节 和 可 能 实 施 控 制 的 各 种 技 术 和 管 理 方 法 。（ 4） 参 考 国 外 或 其 它 地 区 的 控 制 技 术 和 标 准 规 定 。（ 5） 分 析 污 染 控 制 的 措 施 和 达 到 的 效 果 ， 提 出 控 制 和 排 放 要 求 。（ 6） 进 行 成 本 效 益 分 析 。5 行 业 产 排 污 情 况 及 污 染 控 制 技 术 分 析5.1 工 艺 过 程 简 介石 油 天 然 气 开 采 是 一 项 包 含 地 下 、 地 上 等 多 种 工 艺 的 系 统 工 程 。 主 要 包 括 勘 探 、 钻 井 、井 下 作 业 、 油 气 开 采 、 油 气 集 输 和 处 理 、 储 运 ， 以 及 辅 助 配 套 工 程 ， 如 供 排 水 、 供 电 、 供 热 、自 动 控 制 等 。 主 要 生 产 设 施 见 图 5-1。 26 计 量 站 接 转 站 集 中 处 理 站采 油 井 场 井 口 装 置 图 5-1 油 气 田 主 要 地 面 工 程 设 施5.1.1 勘 探为 了 寻 找 和 查 明 油 气 资 源 ， 需 利 用 勘 探 手 段 了 解 地 下 的 地 质 状 况 ， 认 识 生 油 、 储 油 、 油气 运 移 、 聚 集 、 保 存 等 条 件 ， 评 价 含 油 气 远 景 ， 确 定 油 气 聚 集 的 有 利 地 区 ， 找 到 储 油 气 的 圈闭 ， 并 探 明 油 气 田 面 积 ， 明 确 油 气 层 情 况 和 产 出 能 力 。 勘 探 方 法 主 要 包 括 地 质 法 、 地 球 物 理法 （ 地 震 法 、 磁 力 法 、 重 力 法 、 电 法 等 ） 、 地 球 化 学 法 及 钻 探 法 等 。5.1.2 钻 井目 前 主 要 的 钻 井 方 法 为 转 盘 旋 转 钻 井 法 。 转 盘 钻 井 需 利 用 一 套 地 面 设 备 （ 动 力 设 备 、 井架 以 及 一 套 提 升 系 统 ） 。 通 过 提 升 系 统 将 井 下 钻 具 提 起 、 放 下 。 靠 转 盘 转 动 带 动 钻 具 转 动 ，钻 具 转 动 带 动 下 边 钻 头 转 动 来 破 碎 岩 石 ， 岩 屑 被 泵 入 井 内 的 钻 井 泥 浆 循 环 带 到 地 面 。 钻 头 磨损 时 ， 将 钻 具 提 起 换 上 新 钻 头 ， 再 下 钻 钻 进 ， 这 样 井 不 断 加 深 直 到 将 井 钻 到 预 计 井 深 。5.1.2.1 油 气 井 完 成钻 开 油 气 层 含 有 油 气 流 体 的 孔 隙 性 砂 岩 或 裂 缝 性 碳 酸 盐 岩 的 储 集 层 称 为 油 气 层 ， 一 般均 有 一 定 的 压 力 ， 而 且 有 较 好 的 渗 透 性 。 因 此 ， 钻 开 油 气 层 时 ， 总 会 产 生 洗 井 液 对 油 气 层 的损 害 或 是 油 气 层 中 的 油 气 侵 入 洗 井 液 。 当 井 内 洗 井 液 液 柱 压 力 大 于 地 层 压 力 时 ， 洗 井 液 中 的滤 液 或 固 相 颗 粒 就 会 进 入 油 气 层 中 ， 压 力 越 大 ， 时 间 越 长 ， 对 油 气 层 的 损 害 就 会 越 大 ， 就 会降 低 油 气 层 的 产 量 。 反 之 ， 如 果 洗 井 液 液 柱 压 力 小 于 地 层 压 力 时 ， 油 气 水 就 会 侵 入 泥 浆 中 。如 果 处 理 不 当 ， 就 会 造 成 井 喷 失 控 事 故 。 因 此 ， 钻 开 油 气 层 既 要 防 止 和 减 少 对 油 气 层 的 损 害 ，又 要 防 止 井 喷 失 控 事 故 的 发 生 。完 井 方 法 不 同 类 型 的 油 气 藏 ， 采 用 的 完 井 方 法 是 不 同 的 ， 完 井 方 法 应 能 满 足 有 效 地 封隔 油 气 水 层 ， 能 减 少 油 气 流 入 井 的 阻 力 ， 能 防 止 油 气 层 井 壁 坍 塌 ， 保 证 油 气 井 长 期 稳 定 高 产 ，能 满 足 注 水 、 压 裂 、 酸 化 等 特 殊 作 业 要 求 。 完 井 方 法 一 般 分 为 套 管 完 井 和 裸 眼 完 井 两 大 类 。5.1.2.2 油 气 井 压 力 控 制平 衡 压 力 钻 井 与 井 控 是 钻 井 工 艺 技 术 的 重 要 内 容 。 所 谓 平 衡 压 力 钻 井 是 指 以 适 当 的 钻井 液 密 度 维 持 井 底 压 力 与 地 层 压 力 处 于 平 衡 或 近 平 衡 状 态 ， 使 井 底 岩 屑 受 到 的 压 持 作 用 最 27 小 ， 以 达 到 提 高 机 械 钻 速 和 保 护 油 气 层 为 目 的 的 钻 井 技 术 。 根 据 液 柱 压 力 和 地 层 压 力 的 大 小关 系 ， 钻 井 被 分 为 3 种 过 平 衡 钻 井 、 平 衡 钻 井 和 欠 平 衡 钻 井 。在 钻 井 过 程 中 ， 如 果 地 层 -井 眼 系 统 压 力 失 去 平 衡 ， 通 过 初 次 井 控 （ 调 整 钻 井 液 密 度 ）和 二 次 井 控 （ 使 用 井 控 设 备 ） ， 一 般 能 够 有 效 地 减 少 井 下 复 杂 情 况 和 事 故 （ 井 喷 、 井 漏 、 卡钻 等 ） 发 生 。地 层 -井 眼 系 统 的 压 力 平 衡 关 系 可 用 井 底 压 力 与 地 层 压 力 的 差 值 ΔP 来 表 征 。 如 果 系 统 失去 平 衡 ， 当 ΔP0 后 可 能 造 成 井 漏 ； 当 ΔP0 时 将 发 生 井 涌 （ 溢 流 ， 即 地 层 流 体 向 井 内 流 动 ） ，如 失 去 控 制 会 造 成 井 喷 。当 出 现 井 喷 预 兆 或 井 口 溢 流 时 ， 应 立 即 采 取 关 井 措 施 。为 制 止 井 涌 并 迅 速 恢 复 或 重 建 井 内 压 力 平 衡 ， 应 当 采 取 压 井 作 业 。 压 井 方 法 包 括 用 原 密度 钻 井 液 循 环 压 井 、 用 加 重 钻 井 液 循 环 钻 井 、 司 钻 压 井 法 等 。为 满 足 油 气 井 压 力 控 制 的 需 要 ， 应 安 装 井 控 装 置 ， 包 括 防 喷 器 组 合 、 井 控 管 汇 、 钻 具 内防 喷 工 具 、 井 控 仪 器 仪 表 、 井 控 失 控 处 理 和 特 殊 作 业 设 备 ， 以 及 钻 井 液 的 加 重 、 除 气 、 灌 注设 备 。5.1.3 井 下 作 业井 下 作 业 主 要 是 为 了 提 高 采 收 率 而 对 油 气 井 、 水 井 采 取 的 射 孔 、 酸 化 、 压 裂 、 下 泵 、 试油 、 洗 井 、 修 井 、 除 砂 、 清 蜡 等 施 工 作 业 。5.1.4 采 油 （ 气 ）采 油 （ 气 ） 就 是 借 助 油 （ 气 ） 层 的 自 身 压 力 或 者 抽 油 泵 等 工 艺 方 法 ， 使 油 气 从 地 下 储 油（ 气 ） 层 中 产 出 的 工 艺 过 程 。一 般 来 说 依 靠 油 （ 气 ） 层 自 身 压 力 进 行 采 油 的 方 法 称 为 自 喷 采 油 （ 气 ） 法 ， 而 需 要 用 抽油 泵 等 方 法 进 行 采 油 的 则 称 为 机 械 采 油 法 。 气 井 压 力 一 般 较 大 ， 采 气 多 采 用 自 喷 方 法 。在 原 油 开 采 中 为 了 保 持 油 层 的 压 力 ， 达 到 稳 产 的 目 的 ， 往 往 需 要 向 油 层 注 入 一 定 的 介 质 ，用 以 驱 替 原 油 。 根 据 注 入 介 质 的 不 同 ， 常 见 有 水 驱 、 蒸 汽 驱 、 蒸 汽 吞 吐 、 CO2驱 等 方 式 。 稀油 、 高 凝 油 油 田 通 常 采 用 注 水 开 采 ， 稠 油 油 田 通 常 采 用 蒸 汽 吞 吐 和 蒸 汽 驱 开 采 。5.1.5 油 气 集 输 与 油 气 处 理5.1.5.1 油 气 集 输 方 式 及 油 气 集 中 处 理 站 一 般 工 艺油 气 井 产 出 的 油 气 和 水 ， 通 过 二 级 布 站 或 三 级 布 站 等 方 式 ， 经 计 量 、 接 转 等 集 输 至 油 气集 中 处 理 站 （ 联 合 站 ） ， 并 在 站 内 进 行 油 气 处 理 及 水 处 理 。油 气 集 输 从 井 口 开 始 ， 将 油 井 生 产 出 来 的 原 油 、 伴 生 天 然 气 和 水 的 混 合 物 ， 在 联 合 站 进行 集 中 处 理 ， 一 般 可 得 到 4 种 合 格 产 品 原 油 、 天 然 气 、 轻 烃 、 水 。 原 油 送 往 长 距 离 输 油 管线 的 首 站 外 输 送 往 用 户 ； 合 格 的 天 然 气 集 中 到 输 气 管 线 首 站 ， 再 送 往 用 户 ； 经 处 理 后 的 水 回注 地 层 、 回 用 或 外 排 。集 中 处 理 站 内 的 工 艺 一 般 包 括 油 气 分 离 、 原 油 脱 水 、 原 油 稳 定 、 轻 烃 回 收 、 天 然 气 处 理（ 脱 水 、 脱 硫 ） 、 采 出 水 处 理 等 。 有 油 气 工 艺 系 统 、 公 用 工 程 （ 供 电 、 供 排 水 、 供 热 、 通 讯 、采 暖 、 通 风 等 ） 、 供 水 注 水 、 污 水 处 理 、 消 防 、 变 配 电 等 设 施 。 28 一 种 原 油 处 理 工 艺 流 程 见 图 5-2。5.1.5.2 原 油 稳 定原 油 稳 定 的 主 要 目 的 ， 是 将 原 油 中 挥 发 性 较 强 的 、 可 自 然 蒸 发 损 耗 的 轻 组 分 脱 出 并 加 以回 收 ， 以 降 低 原 油 的 蒸 气 压 ， 利 于 常 温 常 压 下 储 存 。 该 工 艺 可 降 低 损 耗 、 减 少 烃 类 废 气 排 放 。原 油 稳 定 的 基 本 方 法 可 分 为 闪 蒸 一 次 平 衡 汽 化 法 和 分 馏 法 两 类 。 常 见 的 有 负 压 闪 蒸 、 正压 闪 蒸 、 微 正 压 闪 蒸 、 分 馏 等 方 法 。5.1.5.3 轻 烃 回 收轻 烃 又 称 天 然 气 凝 液 （ NGL） 。 对 天 然 气 实 施 轻 烃 回 收 ， 可 取 得 更 大 经 济 效 益 、 更 合 理地 利 用 天 然 气 ， 也 可 大 大 降 低 天 然 气 的 露 点 ， 利 于 天 然 气 的 管 输 。常 用 的 轻 烃 回 收 工 艺 方 法 为 冷 凝 分 离 法 。 按 冷 量 提 供 方 式 的 不 同 ， 分 离 天 然 气 液 烃 的 制冷 方 法 可 概 括 为 冷 剂 制 冷 法 和 膨 胀 冷 却 法 。5.1.5.4 天 然 气 净 化天 然 气 净 化 厂 是 采 用 脱 硫 工 艺 ， 将 原 料 天 然 气 中 硫 化 物 等 杂 质 分 离 ， 使 天 然 气 符 合 国 家天 然 气 气 质 标 准 ， 同 时 对 脱 硫 产 生 的 酸 气 进 行 硫 回 收 的 工 厂 。 天 然 气 脱 水 剂 （ 三 甘 醇 等 ） 再生 处 理 产 出 的 闪 蒸 气 ， 进 硫 磺 回 收 装 置 尾 气 灼 烧 炉 灼 烧 后 排 放 。天 然 气 净 化 厂 工 艺 流 程 如 图 5-3 所 示 。一段沉降罐集 油 区 来 液 图 5-2 油 气 集 中 处 理 站 原 油 处 理 一 般 工 艺 流 程毛油缓冲罐 转油泵 二段沉降罐 净化油罐脱 出 水 原油外输泵污 油 脱 出 水 污 水 处 理 设 施（ 采 油 废 水 ） 换热器 蒸 汽蒸 汽 凝 结 水污 水 缓 冲 除 油 罐 29 图 5-3 天 然 气 净 化 厂 一 般 工 艺 流 程5.2 污 染 源 分 析石 油 天 然 气 开 采 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 。5.2.1 废 水 污 染 源废 水 污 染 源 见 图 5-4 和 表 5-1， 污 染 物 见 表 5-2， 主 要 污 染 物 为 石 油 类 。 30 图 5-4 油 气 田 生 产 工 艺 流 程 及 主 要 废 水 污 染 源 与 去 向油气井 计量接转站 原 油天 然 气 输 气 管 线油气集中处理站采 出 液 输 油 管 线采 出 水 ① 回 注 地 层污水处理设施 ② 回 用 （ 作 为 热 采 锅 炉 原 料 水 等 ）③ 外 排 至 水 体 或 海 域④ 作 为 生 态 用 水⑤ 进 入 储 存 设 施 （ 自 然 蒸 发 ）钻 井 废 水 井 场 废 弃 钻 井 泥 浆 池井 下 作 业 废 水 ①② 外 排 至 地 表 水 体 或 海 域污 水 处 理 设 施④作 业 井 作 业 废 水 处 理 设 施 ① ②循 环 利 用③ 回 用 （ 配 制 钻 井 液 用 水 等 ）注 工 业 废 水 主 要 包 括 油 气 田 采 出 水 、 钻 井 废 水 和 井 下 作 业 废 水 ， 废 水 去 向 可 能