创新油田控污 致力绿色钻采

庞贝+毛艳玲

随着我国经济快速发展，石油天然气消费进入快速增长期，油气资源短缺问题凸显，石油对外依存度也越来越高。而伴随能源短缺的另一个问题是，石油天然气开采带来的环境问题也越来越受到普遍关注。

我国油气田分布范围广，生产环境差异大，导致污染物产生的状况有所差异，油气田开发所涉及环境问题多样。从环境影响分类看，既有生态影响又有污染影响，而对原始自然生态环境的影响，有些是不可恢复或难以恢复的。如何在开发石油天然气的同时将环境污染降到最低限度，已经是刻不容缓的时代需求。

在这一形势下，陕西省油气田环境污染控制技术与储层保护重点实验室（以下简称实验室）于2007年3月经陕西省科技厅批准立项。

实验室由西安石油大学化学化工学院、石油工程学院联合建设，融合了环境工程、化学工程、石油工程等学科，建成了以油气田含油污水、污泥资源化处理和储层保护为主要研究领域的科研和人才培养基地。

实验室建成后，将自身定位为：把实验室建设成为陕西省油气田环境与储层保护领域理论与技术研发中心和人才培养基地，促进油气田含油污水、污泥的资源化处理与利用，实现油气田勘探、开发、生产和环境保护的可持续发展。研究工作紧紧围绕油气田开发过程的环境污染控制及储层保护展开，确立了以下四个具体的研究方向：油气田环境污染控制理论与技术；低渗透油田注水过程中的储层保护技术；油气勘探、开发中含油污水综合处理理论与技术；固体废弃物无害化处理理论与技术。

让环境保护与石油天然气开发协调共生，既尊重当前发展需求，又顾及长远的环境效益，自创建伊始，他们便开始一手抓污染控制，一手抓污染治理，将两个拳头同时握紧，致力于可持续发展之路。

强将手下无弱兵

俗话说，强将手下无弱兵。几年来，实验室形成了以张宁生教授为实验室主任、王尧宇教授为学术委员会主任的学术队伍。通过广大科研人员的共同努力，产生了以国家科技进步二等奖为代表的显著研究成果。

让我们以实验室创新领跑者和骨干之一的屈撑囤教授为代表，来一睹这支队伍的风采。

屈撑囤，1986年7月毕业于西北大学化学系，1993年获西南石油学院油气井工程工学硕士学位，2006年获西安交通大学环境工程博士学位。他于1993年12月、2000年1月、2005年12月分别获讲师、副教授及教授任职资格，2012年9月获批三级教授，2014年12月获批二级教授。现任西安石油大学环境工程学科及“油气田污染控制与资源化”创新团队带头人，“陕西省环境污染控制技术与储层保护重点实验室”、“陕西省油气钻采与污染控制工程技术研究中心”和中国石油 “HSE重点实验室西安石油大学分室”副主任。兼任中国化工学会理事、中国化工第一批专家库专家，陕西省化工学会理事、副秘书长，陕西省环境科学学会理事、科学技术委员会委员。

1986年7月，屈撑囤毕业分配到西安石油大学工作至今。自参加工作伊始，他就以一种扎实若干、深入钻研的作风植根于研究事业中，深入到油田现场去。

工作初期，为了研究工作顺利开展，他顾不上家中孩子尚小、经济紧张等困难，全身心地投入到油田采油污水回注处理研究中，基本上是随叫随到；

在辽河油田的现场试验，他每天往返于盘锦与曙光采油厂，一跑就是一个多月；

在延长油田甘谷驿、七里村和川口，他在现场一住就是将近一年；

2002年，在中原油田，他带领研究团队服务了4个多月；

在长庆油田、塔里木油田、新疆油田，他多次亲临现场，为研究工作的顺利开展进行了大量卓有成效的工作……

勤勉务实的工作作风，使他屡挑重担。他曾先后主持、参加了国家自然科学基金、国家“十一五”支撑计划子项目、国家“十五”重大科技项目及国家重点科技成果推广项目等，主持或参加省部级科技攻关项目7项、企业合作项目30余项，研究成果在胜利、长庆、延长等十个油田得到成功应用，建立了一百多个污水处理站，累计处理各类含油污水11.345亿方并100%达标回用，产生经济效益30多亿元。

他的研究成果先后获国家科技进步二等奖1项，陕西省科学技术一等奖1项、二等奖2项，中国石油与化学工业联合会科技进步二等奖1项，中国石油天然气集团公司教学改革二等奖1项，获发明专利11项、实用新型专利13项；出版教材、专著5部，发表论文120余篇，其中SCI收录21篇、EI收录39篇。

因为创新成果卓著，他曾先后获得“全国优秀科技工作者”、“陕西省有突出贡献专家”荣誉称号，入选2013年“国家百千万人才工程”并被授予“有突出贡献专家”，入选2014年国务院政府特殊津贴专家。

除自身研究工作，屈撑囤还长期从事油气田环境污染与控制技术领域的教学研究工作，承担“胶体与界面化学”、“污水处理工程”等课程的教学工作。

在众多科研项目的研究和教学实践中，他培养出一批从事该领域研究的青年教师、博士和硕士研究生、油田科技工作人员。并与延长石油集团联合建立陕西省油气钻采与污染控制工程技术研究中心，打造出一支技术过硬、作风优良、能打硬仗的人才队伍。

在上述人才队伍基础上，陕西省油气田环境污染控制技术与储层保护重点实验室的人才队伍得以建立并得到有效扩充，形成了人才济济、梯次布局合理的人才结构。

目前，实验室共有研究人员19人，其中教授4人，副教授4人。

近年来，实验室获得的各类人才荣誉称号者不胜枚举，其中1人入选国家“百千万人才工程”，1人获“国家有突出贡献中青年专家”称号，2人入选国务院特殊津贴专家，1人获“全国优秀科技工作者”荣誉称号，2人获“陕西省有突出贡献专家”称号；1人获“陕西省优秀科技工作者”，2人荣获“陕西省科技新星”称号。共出版教材、专著5部，先后发表论文380篇，其中SCI、Ei 收录60多篇，著名期刊80篇。获得的授权发明专利、实用新型专利30多项 。

实验室不仅成为行业创新的基地，更成为油田控污领域人才输送的摇篮。

目前，实验室共培养硕士研究生42名，其中26名已毕业，成为各大油田控污工作的生力军；培养青年人才6名，其中流动人员2名；为延长油田培训环保技术人员4期共286人；为中国石油天然气集团公司所属的新疆、吐哈、辽河、玉门等油田培训水处理技术人员3期共109人；为中国石化集团公司所属的中原、胜利等油田培训水处理技术人员3期共89人次。同时通过研究工作，在中原油田、延长油田建立了西安石油大学教学科研基地，为校企合作及人才培养奠定了一定的基础。

近3年，实验室建设共投入建设经费550万元，其中中省共建投入150万元，学校投入200万元，中国石油天然气集团公司200万元，建设了污水处理理论与技术研究平台、污水回注可行性评价研究平台、含油污泥资源化处理研究平台。

实验室还加强对外交流与合作。目前，实验室有流动人员12名，在实验室总人数中占38.7%。实验室对外流动人员开放课题2个共10万元，课题数占实验室总课题数的1.8%。实验室主办2010年全国油田化学年会1次，到会47个单位共86人。实验室邀请国内外专家7人次到实验室讲学，实验室有3人次受邀到国内其他单位进行技术交流。在实验室的交流名册上，多是像何鸣元院士、吴振烈教授及德国阿德勒教授等一些业内知名专家。

快速发展中的实验室，正在成为油田控污创新的源头活水。

硕果累累，向更高创新目标进发

目前我国大多数油田都进入了开发中后期，采出液中平均含水率为70～80%，有的甚至高达90%。由于采油污水集固体悬浮物、油、溶解物质于一体，具有较高的油藏伤害性、较强的腐蚀性和一定的结垢性，因此，采油污水必须经过处理后才能回注。

自1994年起，实验室研究团队在国家、省部级和企业30多项科研项目的持续支持下，历经20年攻关，在含油含醇气田污水处理、高矿化度含硫含铁污水处理、油田作业废液处理、含油污泥处理等领域取得了技术突破，形成了多项具有自主知识产权的关键技术，研究成果在长庆、延长、中原、胜利、辽河、新疆等十多个油气田成功应用，实现了低渗透油气田含油污水100%达标回用，达到节能减排、保护环境与水资源的目的。

重点实验室建成后，以团队成员所做研究为支撑，发明了含油、含甲醇采气污水预处理方法和污水中甲醇回收处理工艺技术，形成了一套含油、含甲醇采气污水处理和甲醇回收利用综合工艺技术。利用该技术在长庆气田建立污水处理站20座，累计处理、回用采气污水逾860万方，回收甲醇146.8万方，形成的处理工艺成为长庆气田含油含甲醇污水处理工艺的典型流程。

由于我国油田分布广，现场污水性质各异，含铁、含硫、含醇、含硅等性状差异极大，实验室将理论研究与生产实际结合，发明的在含油污水除油罐中以氮气为气源的气浮除油方法，应用复合药剂进行污水水质改性，采用诱导结晶技术降低结垢，在强化絮凝作用下与氮气气浮相耦合，形成了集絮凝、防腐、阻垢、杀菌于一体的采油污水综合处理技术。在中原、长庆、延长、新疆等十个油田建立污水处理站86座，累计处理回用采油污水逾10.8亿方。项目应用后得到了良好的处理效果，并大幅降低了污水处理成本。

实验室自主研发了车载式作业废液密闭处理装置，形成了作业废液就地处理再利用技术，产业化生产车载式作业废液就地处理装置56套，在长庆、延长、新疆油田累计处理、回用作业废液4590万方，成本仅为集中处理的1/3，实现了废液就地处理与100%回用，消除了环境污染与安全隐患。

实验室研发的含油污泥低温催化处理技术，利用催化热降解处理技术并结合污泥燃烧技术，使含油污泥中的轻组分被回收，重组分与助燃剂一起制成型煤进行燃烧，彻底解决含油污泥的处理难题，形成了含油污泥资源化处理技术。同时他们还自主研发了废弃泥浆高温氧化处理技术，形成了废弃泥浆不落地处理技术。

多年艰辛，终结出累累硕果，实验室的各项工作得到了业内专家的高度肯定：“高含硫油田采出水回用处理技术研究”经陕西省科技成果鉴定，被认定达到国际先进水平；“油田作业废液处理会用技术研究”经陕西省科技成果鉴定，被认定达到国际先进水平；“含油污泥处理技术研究”经中国化工学会科技成果鉴定，被认定达到国内领先水平。

近五年来，实验室承担多项省部级项目，创新成果也屡次斩获科技进步奖项。其中“鄂尔多斯盆地低渗透地层含油污水回用处理技术与工程应用”获2010年国家科技进步二等奖；“气田污水综合处理与防腐阻垢技术”获2008年陕西省科学技术一等奖；“油田作业废液回用处理技术研究及应用”获2012年陕西省科学技术二等奖；“高含硫油田采油污水回用处理技术研究”获2011年中国石油与化工联合会科技进步二等奖；重点实验室还于2012年获第四届侯德榜化工科技奖创新奖。

面对辛苦孕育结出的累累创新硕果，实验室初创时期设立的目标业已实现，然而他们并不满足于躺在功劳簿上，他们给自己制定了更为高远的研究目标：在初期目标实现的基础上，经过努力，在液质泡沫脱硫技术研究、等离子技术在含油污水处理研究、污水中汞等重金属离子脱除研究、新型气浮处理技术研究等理论与技术方面达到国际先进水平。

脚步稳健，立意高远，重点实验室正以质朴务实的踏实步伐向更高目标努力着。