創(chuàng)新油田控污 致力綠色鉆采

龐貝+毛艷玲

隨著我國(guó)經(jīng)濟(jì)快速發(fā)展，石油天然氣消費(fèi)進(jìn)入快速增長(zhǎng)期，油氣資源短缺問(wèn)題凸顯，石油對(duì)外依存度也越來(lái)越高。而伴隨能源短缺的另一個(gè)問(wèn)題是，石油天然氣開(kāi)采帶來(lái)的環(huán)境問(wèn)題也越來(lái)越受到普遍關(guān)注。

我國(guó)油氣田分布范圍廣，生產(chǎn)環(huán)境差異大，導(dǎo)致污染物產(chǎn)生的狀況有所差異，油氣田開(kāi)發(fā)所涉及環(huán)境問(wèn)題多樣。從環(huán)境影響分類(lèi)看，既有生態(tài)影響又有污染影響，而對(duì)原始自然生態(tài)環(huán)境的影響，有些是不可恢復(fù)或難以恢復(fù)的。如何在開(kāi)發(fā)石油天然氣的同時(shí)將環(huán)境污染降到最低限度，已經(jīng)是刻不容緩的時(shí)代需求。

在這一形勢(shì)下，陜西省油氣田環(huán)境污染控制技術(shù)與儲(chǔ)層保護(hù)重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室（以下簡(jiǎn)稱(chēng)實(shí)驗(yàn)室）于2007年3月經(jīng)陜西省科技廳批準(zhǔn)立項(xiàng)。

實(shí)驗(yàn)室由西安石油大學(xué)化學(xué)化工學(xué)院、石油工程學(xué)院聯(lián)合建設(shè)，融合了環(huán)境工程、化學(xué)工程、石油工程等學(xué)科，建成了以油氣田含油污水、污泥資源化處理和儲(chǔ)層保護(hù)為主要研究領(lǐng)域的科研和人才培養(yǎng)基地。

實(shí)驗(yàn)室建成后，將自身定位為：把實(shí)驗(yàn)室建設(shè)成為陜西省油氣田環(huán)境與儲(chǔ)層保護(hù)領(lǐng)域理論與技術(shù)研發(fā)中心和人才培養(yǎng)基地，促進(jìn)油氣田含油污水、污泥的資源化處理與利用，實(shí)現(xiàn)油氣田勘探、開(kāi)發(fā)、生產(chǎn)和環(huán)境保護(hù)的可持續(xù)發(fā)展。研究工作緊緊圍繞油氣田開(kāi)發(fā)過(guò)程的環(huán)境污染控制及儲(chǔ)層保護(hù)展開(kāi)，確立了以下四個(gè)具體的研究方向：油氣田環(huán)境污染控制理論與技術(shù)；低滲透油田注水過(guò)程中的儲(chǔ)層保護(hù)技術(shù)；油氣勘探、開(kāi)發(fā)中含油污水綜合處理理論與技術(shù)；固體廢棄物無(wú)害化處理理論與技術(shù)。

讓環(huán)境保護(hù)與石油天然氣開(kāi)發(fā)協(xié)調(diào)共生，既尊重當(dāng)前發(fā)展需求，又顧及長(zhǎng)遠(yuǎn)的環(huán)境效益，自創(chuàng)建伊始，他們便開(kāi)始一手抓污染控制，一手抓污染治理，將兩個(gè)拳頭同時(shí)握緊，致力于可持續(xù)發(fā)展之路。

強(qiáng)將手下無(wú)弱兵

俗話說(shuō)，強(qiáng)將手下無(wú)弱兵。幾年來(lái)，實(shí)驗(yàn)室形成了以張寧生教授為實(shí)驗(yàn)室主任、王堯宇教授為學(xué)術(shù)委員會(huì)主任的學(xué)術(shù)隊(duì)伍。通過(guò)廣大科研人員的共同努力，產(chǎn)生了以國(guó)家科技進(jìn)步二等獎(jiǎng)為代表的顯著研究成果。

讓我們以實(shí)驗(yàn)室創(chuàng)新領(lǐng)跑者和骨干之一的屈撐囤教授為代表，來(lái)一睹這支隊(duì)伍的風(fēng)采。

屈撐囤，1986年7月畢業(yè)于西北大學(xué)化學(xué)系，1993年獲西南石油學(xué)院油氣井工程工學(xué)碩士學(xué)位，2006年獲西安交通大學(xué)環(huán)境工程博士學(xué)位。他于1993年12月、2000年1月、2005年12月分別獲講師、副教授及教授任職資格，2012年9月獲批三級(jí)教授，2014年12月獲批二級(jí)教授?，F(xiàn)任西安石油大學(xué)環(huán)境工程學(xué)科及“油氣田污染控制與資源化”創(chuàng)新團(tuán)隊(duì)帶頭人，“陜西省環(huán)境污染控制技術(shù)與儲(chǔ)層保護(hù)重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室”、“陜西省油氣鉆采與污染控制工程技術(shù)研究中心”和中國(guó)石油 “HSE重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室西安石油大學(xué)分室”副主任。兼任中國(guó)化工學(xué)會(huì)理事、中國(guó)化工第一批專(zhuān)家?guī)鞂?zhuān)家，陜西省化工學(xué)會(huì)理事、副秘書(shū)長(zhǎng)，陜西省環(huán)境科學(xué)學(xué)會(huì)理事、科學(xué)技術(shù)委員會(huì)委員。

1986年7月，屈撐囤畢業(yè)分配到西安石油大學(xué)工作至今。自參加工作伊始，他就以一種扎實(shí)若干、深入鉆研的作風(fēng)植根于研究事業(yè)中，深入到油田現(xiàn)場(chǎng)去。

工作初期，為了研究工作順利開(kāi)展，他顧不上家中孩子尚小、經(jīng)濟(jì)緊張等困難，全身心地投入到油田采油污水回注處理研究中，基本上是隨叫隨到；

在遼河油田的現(xiàn)場(chǎng)試驗(yàn)，他每天往返于盤(pán)錦與曙光采油廠，一跑就是一個(gè)多月；

在延長(zhǎng)油田甘谷驛、七里村和川口，他在現(xiàn)場(chǎng)一住就是將近一年；

2002年，在中原油田，他帶領(lǐng)研究團(tuán)隊(duì)服務(wù)了4個(gè)多月；

在長(zhǎng)慶油田、塔里木油田、新疆油田，他多次親臨現(xiàn)場(chǎng)，為研究工作的順利開(kāi)展進(jìn)行了大量卓有成效的工作……

勤勉務(wù)實(shí)的工作作風(fēng)，使他屢挑重?fù)?dān)。他曾先后主持、參加了國(guó)家自然科學(xué)基金、國(guó)家“十一五”支撐計(jì)劃子項(xiàng)目、國(guó)家“十五”重大科技項(xiàng)目及國(guó)家重點(diǎn)科技成果推廣項(xiàng)目等，主持或參加省部級(jí)科技攻關(guān)項(xiàng)目7項(xiàng)、企業(yè)合作項(xiàng)目30余項(xiàng)，研究成果在勝利、長(zhǎng)慶、延長(zhǎng)等十個(gè)油田得到成功應(yīng)用，建立了一百多個(gè)污水處理站，累計(jì)處理各類(lèi)含油污水11.345億方并100%達(dá)標(biāo)回用，產(chǎn)生經(jīng)濟(jì)效益30多億元。

他的研究成果先后獲國(guó)家科技進(jìn)步二等獎(jiǎng)1項(xiàng)，陜西省科學(xué)技術(shù)一等獎(jiǎng)1項(xiàng)、二等獎(jiǎng)2項(xiàng)，中國(guó)石油與化學(xué)工業(yè)聯(lián)合會(huì)科技進(jìn)步二等獎(jiǎng)1項(xiàng)，中國(guó)石油天然氣集團(tuán)公司教學(xué)改革二等獎(jiǎng)1項(xiàng)，獲發(fā)明專(zhuān)利11項(xiàng)、實(shí)用新型專(zhuān)利13項(xiàng)；出版教材、專(zhuān)著5部，發(fā)表論文120余篇，其中SCI收錄21篇、EI收錄39篇。

因?yàn)閯?chuàng)新成果卓著，他曾先后獲得“全國(guó)優(yōu)秀科技工作者”、“陜西省有突出貢獻(xiàn)專(zhuān)家”榮譽(yù)稱(chēng)號(hào)，入選2013年“國(guó)家百千萬(wàn)人才工程”并被授予“有突出貢獻(xiàn)專(zhuān)家”，入選2014年國(guó)務(wù)院政府特殊津貼專(zhuān)家。

除自身研究工作，屈撐囤還長(zhǎng)期從事油氣田環(huán)境污染與控制技術(shù)領(lǐng)域的教學(xué)研究工作，承擔(dān)“膠體與界面化學(xué)”、“污水處理工程”等課程的教學(xué)工作。

在眾多科研項(xiàng)目的研究和教學(xué)實(shí)踐中，他培養(yǎng)出一批從事該領(lǐng)域研究的青年教師、博士和碩士研究生、油田科技工作人員。并與延長(zhǎng)石油集團(tuán)聯(lián)合建立陜西省油氣鉆采與污染控制工程技術(shù)研究中心，打造出一支技術(shù)過(guò)硬、作風(fēng)優(yōu)良、能打硬仗的人才隊(duì)伍。

在上述人才隊(duì)伍基礎(chǔ)上，陜西省油氣田環(huán)境污染控制技術(shù)與儲(chǔ)層保護(hù)重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室的人才隊(duì)伍得以建立并得到有效擴(kuò)充，形成了人才濟(jì)濟(jì)、梯次布局合理的人才結(jié)構(gòu)。

目前，實(shí)驗(yàn)室共有研究人員19人，其中教授4人，副教授4人。

近年來(lái)，實(shí)驗(yàn)室獲得的各類(lèi)人才榮譽(yù)稱(chēng)號(hào)者不勝枚舉，其中1人入選國(guó)家“百千萬(wàn)人才工程”，1人獲“國(guó)家有突出貢獻(xiàn)中青年專(zhuān)家”稱(chēng)號(hào)，2人入選國(guó)務(wù)院特殊津貼專(zhuān)家，1人獲“全國(guó)優(yōu)秀科技工作者”榮譽(yù)稱(chēng)號(hào)，2人獲“陜西省有突出貢獻(xiàn)專(zhuān)家”稱(chēng)號(hào)；1人獲“陜西省優(yōu)秀科技工作者”，2人榮獲“陜西省科技新星”稱(chēng)號(hào)。共出版教材、專(zhuān)著5部，先后發(fā)表論文380篇，其中SCI、Ei 收錄60多篇，著名期刊80篇。獲得的授權(quán)發(fā)明專(zhuān)利、實(shí)用新型專(zhuān)利30多項(xiàng) 。

實(shí)驗(yàn)室不僅成為行業(yè)創(chuàng)新的基地，更成為油田控污領(lǐng)域人才輸送的搖籃。

目前，實(shí)驗(yàn)室共培養(yǎng)碩士研究生42名，其中26名已畢業(yè)，成為各大油田控污工作的生力軍；培養(yǎng)青年人才6名，其中流動(dòng)人員2名；為延長(zhǎng)油田培訓(xùn)環(huán)保技術(shù)人員4期共286人；為中國(guó)石油天然氣集團(tuán)公司所屬的新疆、吐哈、遼河、玉門(mén)等油田培訓(xùn)水處理技術(shù)人員3期共109人；為中國(guó)石化集團(tuán)公司所屬的中原、勝利等油田培訓(xùn)水處理技術(shù)人員3期共89人次。同時(shí)通過(guò)研究工作，在中原油田、延長(zhǎng)油田建立了西安石油大學(xué)教學(xué)科研基地，為校企合作及人才培養(yǎng)奠定了一定的基礎(chǔ)。

近3年，實(shí)驗(yàn)室建設(shè)共投入建設(shè)經(jīng)費(fèi)550萬(wàn)元，其中中省共建投入150萬(wàn)元，學(xué)校投入200萬(wàn)元，中國(guó)石油天然氣集團(tuán)公司200萬(wàn)元，建設(shè)了污水處理理論與技術(shù)研究平臺(tái)、污水回注可行性評(píng)價(jià)研究平臺(tái)、含油污泥資源化處理研究平臺(tái)。

實(shí)驗(yàn)室還加強(qiáng)對(duì)外交流與合作。目前，實(shí)驗(yàn)室有流動(dòng)人員12名，在實(shí)驗(yàn)室總?cè)藬?shù)中占38.7%。實(shí)驗(yàn)室對(duì)外流動(dòng)人員開(kāi)放課題2個(gè)共10萬(wàn)元，課題數(shù)占實(shí)驗(yàn)室總課題數(shù)的1.8%。實(shí)驗(yàn)室主辦2010年全國(guó)油田化學(xué)年會(huì)1次，到會(huì)47個(gè)單位共86人。實(shí)驗(yàn)室邀請(qǐng)國(guó)內(nèi)外專(zhuān)家7人次到實(shí)驗(yàn)室講學(xué)，實(shí)驗(yàn)室有3人次受邀到國(guó)內(nèi)其他單位進(jìn)行技術(shù)交流。在實(shí)驗(yàn)室的交流名冊(cè)上，多是像何鳴元院士、吳振烈教授及德國(guó)阿德勒教授等一些業(yè)內(nèi)知名專(zhuān)家。

快速發(fā)展中的實(shí)驗(yàn)室，正在成為油田控污創(chuàng)新的源頭活水。

碩果累累，向更高創(chuàng)新目標(biāo)進(jìn)發(fā)

目前我國(guó)大多數(shù)油田都進(jìn)入了開(kāi)發(fā)中后期，采出液中平均含水率為70～80%，有的甚至高達(dá)90%。由于采油污水集固體懸浮物、油、溶解物質(zhì)于一體，具有較高的油藏傷害性、較強(qiáng)的腐蝕性和一定的結(jié)垢性，因此，采油污水必須經(jīng)過(guò)處理后才能回注。

自1994年起，實(shí)驗(yàn)室研究團(tuán)隊(duì)在國(guó)家、省部級(jí)和企業(yè)30多項(xiàng)科研項(xiàng)目的持續(xù)支持下，歷經(jīng)20年攻關(guān)，在含油含醇?xì)馓镂鬯幚?、高礦化度含硫含鐵污水處理、油田作業(yè)廢液處理、含油污泥處理等領(lǐng)域取得了技術(shù)突破，形成了多項(xiàng)具有自主知識(shí)產(chǎn)權(quán)的關(guān)鍵技術(shù)，研究成果在長(zhǎng)慶、延長(zhǎng)、中原、勝利、遼河、新疆等十多個(gè)油氣田成功應(yīng)用，實(shí)現(xiàn)了低滲透油氣田含油污水100%達(dá)標(biāo)回用，達(dá)到節(jié)能減排、保護(hù)環(huán)境與水資源的目的。

重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室建成后，以團(tuán)隊(duì)成員所做研究為支撐，發(fā)明了含油、含甲醇采氣污水預(yù)處理方法和污水中甲醇回收處理工藝技術(shù)，形成了一套含油、含甲醇采氣污水處理和甲醇回收利用綜合工藝技術(shù)。利用該技術(shù)在長(zhǎng)慶氣田建立污水處理站20座，累計(jì)處理、回用采氣污水逾860萬(wàn)方，回收甲醇146.8萬(wàn)方，形成的處理工藝成為長(zhǎng)慶氣田含油含甲醇污水處理工藝的典型流程。

由于我國(guó)油田分布廣，現(xiàn)場(chǎng)污水性質(zhì)各異，含鐵、含硫、含醇、含硅等性狀差異極大，實(shí)驗(yàn)室將理論研究與生產(chǎn)實(shí)際結(jié)合，發(fā)明的在含油污水除油罐中以氮?dú)鉃闅庠吹臍飧〕头椒?，?yīng)用復(fù)合藥劑進(jìn)行污水水質(zhì)改性，采用誘導(dǎo)結(jié)晶技術(shù)降低結(jié)垢，在強(qiáng)化絮凝作用下與氮?dú)鈿飧∠囫詈?，形成了集絮凝、防腐、阻垢、殺菌于一體的采油污水綜合處理技術(shù)。在中原、長(zhǎng)慶、延長(zhǎng)、新疆等十個(gè)油田建立污水處理站86座，累計(jì)處理回用采油污水逾10.8億方。項(xiàng)目應(yīng)用后得到了良好的處理效果，并大幅降低了污水處理成本。

實(shí)驗(yàn)室自主研發(fā)了車(chē)載式作業(yè)廢液密閉處理裝置，形成了作業(yè)廢液就地處理再利用技術(shù)，產(chǎn)業(yè)化生產(chǎn)車(chē)載式作業(yè)廢液就地處理裝置56套，在長(zhǎng)慶、延長(zhǎng)、新疆油田累計(jì)處理、回用作業(yè)廢液4590萬(wàn)方，成本僅為集中處理的1/3，實(shí)現(xiàn)了廢液就地處理與100%回用，消除了環(huán)境污染與安全隱患。

實(shí)驗(yàn)室研發(fā)的含油污泥低溫催化處理技術(shù)，利用催化熱降解處理技術(shù)并結(jié)合污泥燃燒技術(shù)，使含油污泥中的輕組分被回收，重組分與助燃劑一起制成型煤進(jìn)行燃燒，徹底解決含油污泥的處理難題，形成了含油污泥資源化處理技術(shù)。同時(shí)他們還自主研發(fā)了廢棄泥漿高溫氧化處理技術(shù)，形成了廢棄泥漿不落地處理技術(shù)。

多年艱辛，終結(jié)出累累碩果，實(shí)驗(yàn)室的各項(xiàng)工作得到了業(yè)內(nèi)專(zhuān)家的高度肯定：“高含硫油田采出水回用處理技術(shù)研究”經(jīng)陜西省科技成果鑒定，被認(rèn)定達(dá)到國(guó)際先進(jìn)水平；“油田作業(yè)廢液處理會(huì)用技術(shù)研究”經(jīng)陜西省科技成果鑒定，被認(rèn)定達(dá)到國(guó)際先進(jìn)水平；“含油污泥處理技術(shù)研究”經(jīng)中國(guó)化工學(xué)會(huì)科技成果鑒定，被認(rèn)定達(dá)到國(guó)內(nèi)領(lǐng)先水平。

近五年來(lái)，實(shí)驗(yàn)室承擔(dān)多項(xiàng)省部級(jí)項(xiàng)目，創(chuàng)新成果也屢次斬獲科技進(jìn)步獎(jiǎng)項(xiàng)。其中“鄂爾多斯盆地低滲透地層含油污水回用處理技術(shù)與工程應(yīng)用”獲2010年國(guó)家科技進(jìn)步二等獎(jiǎng)；“氣田污水綜合處理與防腐阻垢技術(shù)”獲2008年陜西省科學(xué)技術(shù)一等獎(jiǎng)；“油田作業(yè)廢液回用處理技術(shù)研究及應(yīng)用”獲2012年陜西省科學(xué)技術(shù)二等獎(jiǎng)；“高含硫油田采油污水回用處理技術(shù)研究”獲2011年中國(guó)石油與化工聯(lián)合會(huì)科技進(jìn)步二等獎(jiǎng)；重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室還于2012年獲第四屆侯德榜化工科技獎(jiǎng)創(chuàng)新獎(jiǎng)。

面對(duì)辛苦孕育結(jié)出的累累創(chuàng)新碩果，實(shí)驗(yàn)室初創(chuàng)時(shí)期設(shè)立的目標(biāo)業(yè)已實(shí)現(xiàn)，然而他們并不滿足于躺在功勞簿上，他們給自己制定了更為高遠(yuǎn)的研究目標(biāo)：在初期目標(biāo)實(shí)現(xiàn)的基礎(chǔ)上，經(jīng)過(guò)努力，在液質(zhì)泡沫脫硫技術(shù)研究、等離子技術(shù)在含油污水處理研究、污水中汞等重金屬離子脫除研究、新型氣浮處理技術(shù)研究等理論與技術(shù)方面達(dá)到國(guó)際先進(jìn)水平。

腳步穩(wěn)健，立意高遠(yuǎn)，重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室正以質(zhì)樸務(wù)實(shí)的踏實(shí)步伐向更高目標(biāo)努力著。