深层煤层气井开发中的环境保护与安全管理研究

深层煤层气井开发中的环境保护与安全管理研究

马召 薛攀 郝晟烨 何晓鹏

中石油煤层气有限责任公司临汾分公司   山西省临汾市  042300

摘要：随着我国深层煤层气勘探开发的大力推进，随着我国深层煤层气勘探开发的成功突破，如何在开发过程中确保环境保护和安全管理成为日益重要的课题。如何在开发过程中确保环境保护和安全管理成为日益重要的课题。本文针对深层煤层气井开发过程中的环境保护与安全管理问题，进行了分析，并提出相应措施。

关键词：深层煤层气井开发；环境保护；安全管理

1深层煤层气井开发中的环境保护问题与对策

1.1环境保护问题

①地下水污染：煤层气开发过程中，钻井液、压裂液等可能污染地下水。如果处理不当，会导致地下水污染，影响生态环境和人类健康。②土壤污染：煤层气开发中的废弃物，如钻屑、泥浆等，可能含有有害物质，如果未进行妥善处理，将对土壤环境造成污染。③噪声与振动污染：开发过程中，钻井、压裂等作业会产生噪声和振动，对周边环境和居民生活产生影响。④温室气体排放：煤层气开发过程中，甲烷等温室气体的泄漏会导致气候变化。

1.2环境保护对策

①优化钻井液和压裂液配方。传统钻井液和压裂液中含有大量化学物质，如聚合物、重金属盐等，这些物质容易渗透土壤和地下水，造成污染。而环保型钻井液和压裂液则采用生物降解材料，降解过程中对环境无害，且降解产物对生态环境没有负面影响。环保型钻井液和压裂液在制备过程中采用节能技术，降低能源消耗，减少温室气体排放。再者，环保型钻井液和压裂液在使用过程中对环境影响较小。在使用过程中，环保型钻井液和压裂液会迅速生物降解，不会在地下水和土壤中残留有害物质。此外，环保型钻井液和压裂液还具有优良的性能，如抗盐、抗高温等，能满足复杂地层的开采需求。

②废弃物处理与管理。废弃物处理技术包括固化、填埋、焚烧、生物降解等。固化是将废弃物与固化剂混合，使其变为固体，从而减少污染扩散。填埋是将废弃物埋入地下，通过土壤中的微生物分解作用，使其转化为无害物质。焚烧是将废弃物燃烧，将其转化为灰烬和气体，但要防止产生有毒有害气体。生物降解是通过微生物分解废弃物，使其转化为无害的有机物质。废弃物处理技术不断创新，如新型固化剂、高效生物降解剂、环保焚烧技术等。我们要加大研发投入，推广先进技术，提高废弃物处理效果。此外，要加强国际合作，引进国外先进的废弃物处理技术和管理经验，提高我国废弃物处理水平。

③煤层气井开发中的噪声与振动控制。第一，选用低噪声设备。在钻井、压裂等作业中，选用噪声低的设备，如电动钻机、液压泵等，降低噪声污染。第二，采取隔声措施。对噪声源进行隔声处理，如安装隔声罩、隔声墙等，减少噪声传播。第三，加强振动控制。通过选用振动较小的设备、采用减振装置等方式，降低振动对周边环境的影响。第四，合理安排作业时间。避免在夜间或居民休息时间进行噪声较大的作业，减少对居民生活的影响。

④加强温室气体排放管理。

通过提高开发效率，减少气体泄漏的可能性。例如，采用先进的钻井技术和密封设备，降低气体从井口泄漏的风险。在煤层气井口及周围安装监测设备，实时监测温室气体浓度。一旦检测到异常情况，立即启动报警系统，提醒相关人员采取措施。对井口进行严格密封，防止气体泄漏。同时，定期对井口设施进行检查和维护，确保其正常运行。提高开发人员对温室气体泄漏风险的认识，增强安全意识。定期开展安全培训，提高人员在紧急情况下的应对能力。制定详细的应急预案，针对不同类型的温室气体泄漏事故，明确应急处置流程和责任分工。

2深层煤层气井开发中的安全管理问题与对策

2.1安全管理问题

在深层煤层气井开发过程中，存在以下安全管理问题：①井筒稳定性：深层煤层气井开发过程中，地层应力变化可能导致井筒稳定性问题，如井壁破裂、地面塌陷等。②地面设施安全：开发过程中，地面设施如输气管线、阀门等可能存在安全隐患，如泄漏、爆炸等。③安全生产人员素质：部分安全生产人员素质不高，安全意识不强，可能导致事故发生。④应急预案与救援体系：应急预案不完善，救援体系不健全，事故应对能力不足。

2.2安全管理对策

①井筒稳定性控制。先进的钻井技术可以提高钻井效率，降低钻井成本，同时也有助于提高井筒稳定性。例如，旋转钻井、定向钻井、钻井液处理等技术都可以在很大程度上提高钻井作业的安全性。通过采用这些先进技术，我们可以更好地应对钻井过程中可能出现的各种问题，确保井筒的稳定性。监测井筒稳定性，可以及时发现潜在的安全隐患，采取相应的措施进行处理。目前，井筒稳定性监测技术主要包括电磁波成像、声波成像、钻井液性能监测等。通过对这些技术的运用，我们可以实时了解井筒的状况，确保钻井作业的安全。预防井壁破裂、地面塌陷等事故。针对这些事故，我们要制定完善的安全管理措施。例如，合理选择钻井液的配方，保持钻井液的性能稳定，防止钻井液对井壁产生不良影响；加强钻井过程中的地质监测，及时了解地质条件变化，避免钻井过程中地面塌陷；对于高风险区域，要采取加密监测、提前预警等措施，确保钻井作业的安全。

②地面设施安全管理。通过对地面设施进行定期检查，可以及时发现设施存在的问题，如破损、老化、变形等，从而及时采取措施进行修复。此外，检查还能确保地面设施的附属设备如防护栏、警示标志等齐全有效，以保障市民的生命财产安全。发现地面设施存在安全隐患后，应及时进行维修，消除潜在危险。维修过程中，要确保所使用的材料和设备质量过硬，遵循相关技术规范，确保维修质量。此外，对于重大安全隐患，应立即采取措施进行整改，防止事故的发生。随着科技的发展和城市建设的不断推进，地面设施的更新换代也在不断加快。对于老旧、陈旧的地面设施，应及时进行更新，采用新技术、新设备，提高设施的安全性能和运行效率。同时，地面设施的更新还应兼顾环保、节能等要求，以实现可持续发展。

③提高安全生产人员素质。理论学习是基础，通过学习安全生产法律法规、规章制度和安全生产专业知识，安全生产人员可以充分了解安全生产的重要性和必要性。同时，实践操作训练也是不可或缺的环节，它可以帮助学员在实际工作中熟练运用所学知识，提高安全生产技能。培训部门应充分了解学员的岗位职责和需求，为他们提供有针对性的培训内容。优秀的培训师不仅具备丰富的理论知识和实践经验，还能将复杂的安全知识深入浅出地传授给学员。培训部门应选拔具有一定资质和教学能力的专业人才担任培训师，并定期对培训师进行培训和考核，确保教学质量。

④完善应急预案与救援体系。在制定应急预案时，要充分考虑各类突发事件的可能性和危害程度，明确应急组织架构、应急响应等级、应急处置措施等，确保应急预案的科学性、实用性和可操作性。救援体系包括救援力量、救援设备、救援物资、救援信息等方面。要加强救援队伍建设，提高救援人员的业务素质和实战能力；要加强救援设备设施的配备和维护，确保关键时刻能迅速投入使用；要加强救援物资的储备和管理，保障受灾群众的基本生活需求；要加强救援信息的收集和传递，为救援决策提供及时、准确的数据支持。

结语：

本文针对深层煤层气开发过程中的环境保护与安全管理问题，提出了相应的技术措施。在未来，随着我国深层煤层气井开发技术的不断进步和安全管理水平的提高，我国煤层气产业将焕发出更加强大的生机和活力。同时，这也将有助于我国在煤层气开发领域树立起良好的国际形象，提升我国在全球能源治理中的地位和影响力。

参考文献：

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[2]陈贞龙.延川南深部煤层气田地质单元划分及开发对策[J].煤田地质与勘探,2021,49(2):13-20.