主要完成單位：西安建筑科技大學、中國石油天然氣股份有限公司長慶油田分公司、西安工程大學
主要完成人：金鵬康周立輝王曉昌毛懷新聶麥茜朱國君孫先鋒陳榮曾亞勤李向陽趙敏
日前筆者獲悉，西安建筑科技大學聯(lián)合中國石油天然氣股份有限公司長慶油田分公司、西安工程大學完成的“黃土塬區(qū)油氣田廢棄鉆井液安全處置與水再生利用關鍵技術裝備開發(fā)及應用”榮獲陜西省科學技術一等獎，該項目技術應用于西北黃土塬區(qū)石油資源開發(fā)中的環(huán)境治理與水再生利用，以及供水保障和環(huán)境改善，完成了一系列工程技術的集成創(chuàng)新，解決了制約采油作業(yè)效率的瓶頸問題，實現(xiàn)了技術裝備化。
獲獎團隊是陜西省近年來創(chuàng)立的100個重點科技領域創(chuàng)新團隊之一，也是國內(nèi)最優(yōu)秀的污水處理與資源化利用團隊之一。團隊近年來完成了多項國家自然科學基金重點項目、國家自然科學基金面上項目以及青年項目，承擔并完成了多項國家重大水專項、國家科技支撐計劃、國家863科技攻關的課題研究，牽頭建設了陜西省污水處理與資源化利用工程技術研究中心、陜西省國際合作交流中心，承擔了大量標志性水污染治理與水環(huán)境改善研究和咨詢項目，在行業(yè)內(nèi)有較高影響力。
團隊帶頭人金鵬康教授，近年來針對西北地區(qū)水污染治理問題，致力于理論與技術研究，主持國家科技支撐計劃、國家自然科學基金、國家重大水專項等8項國家級課題研究，在強化混凝和物化—生化組合水處理技術領域完成一系列技術創(chuàng)新，出版著作3部，發(fā)表論文100余篇，授權國家發(fā)明專利12項，并應用于黃土塬區(qū)油氣開發(fā)中的水污染治理、印染廢水處理與循環(huán)利用、滇池和渭河流域污水廠升級改造、城鎮(zhèn)污水再生回用等一大批實際工程，取得顯著的經(jīng)濟效益和環(huán)境社會效益。研究與應用成果獲國家科技進步二等獎1項、陜西省科學技術一等獎3項、二等獎2項、國際水協(xié)會全球項目創(chuàng)新獎1項。
隨著我國石油天然氣工業(yè)的發(fā)展，鉆井數(shù)量日益增多，廢棄鉆井液量也相應增大。與此而來的顯著問題是區(qū)域環(huán)境污染越來越嚴重，這對于地處黃土塬區(qū)生態(tài)脆弱區(qū)域的中石油長慶油田公司、陜西延長石油公司來說，生態(tài)與環(huán)境問題尤為突出。在我國環(huán)境治理目標和力度逐漸加強的氛圍下，廢棄鉆井液的污染治理與生態(tài)環(huán)境安全問題嚴重困擾我國石油天然氣產(chǎn)量與企業(yè)的持續(xù)發(fā)展。另一方面黃土塬區(qū)具有干旱半干旱的生態(tài)特征，水資源極其匱乏，制約著油氣田開采作業(yè)的效率。水資源的有效保障直接決定著油氣田產(chǎn)建速度，決定著油氣產(chǎn)量輸出。因此，在污染治理的同時將廢棄鉆井液中的寶貴水資源再生利用，對于油氣田開發(fā)具有重要的經(jīng)濟效益和社會環(huán)境效益。
對此，在團隊帶頭人的縝密規(guī)劃及統(tǒng)一部署下，項目組對油氣田廢棄鉆井液的生態(tài)安全與處置進行了系統(tǒng)研究，開展了為期7年的科研攻關，并結合實際工程進行了深入細致的理論分析和應用研究，取得了多項重要創(chuàng)新成果：（1）針對廢棄鉆井液的污染物組分和分布特點，完成了多相穩(wěn)定膠體體系的破膠脫穩(wěn)與強化分離、有機物高效轉化與去除、重金屬回收與鈍化等一系列技術原理創(chuàng)新，建立了多重物化處理與生物工程組合的技術路線；（2）針對多相穩(wěn)定膠體脫穩(wěn)和含固率高達25%懸濁質的泥水分離，發(fā)明了無機鹽復合破膠和快速脫穩(wěn)及強化分離技術；（3）針對泥相中長鏈石油烴和苯類有機物的分解，發(fā)明了專性外源菌—優(yōu)勢土著菌協(xié)同生物工程體系構建技術以及液相中殘余有機物的化學轉化與分離相結合的化學—物化組合技術；（4）針對重金屬污染的控制，發(fā)明了基于化學螯合的重金屬富集與毒性鈍化技術；（5）根據(jù)長慶油氣田的生產(chǎn)需求，完成了專利技術的工程轉化，開發(fā)了廢棄鉆井液強化分離與水資源化利用成套設備，研制3個規(guī)格的隨鉆并行生產(chǎn)設備共26套，分散式井場固定式集中處理設備共12套。項目的技術發(fā)明和裝備研發(fā)成果應用于陜西、甘肅、寧夏、內(nèi)蒙古4省區(qū)7個區(qū)塊4500多個油氣開發(fā)井場，實現(xiàn)了廢棄鉆井液的安全處置、處理水再生利用以及土地資源再次利用，處理綜合能耗為2.85kw/m3，水資源回收率達到60%，為黃土塬區(qū)油氣田提供了大型叢式井場隨鉆并行資源循環(huán)利用和分散式井場集中資源循環(huán)兩種工程模式。本項目授權國家發(fā)明專利5項，公開發(fā)明專利申請7項，制定企業(yè)技術規(guī)范1項，發(fā)表相關sci論文20篇，最高影響因子9.65，他引132次。
項目研究的技術成果，實現(xiàn)了鉆井廢棄液的就地濃縮減量和重金屬固定，分離水提供井場環(huán)境用水，濃縮污泥用于土地恢復與復耕，根治了廢棄鉆井液傳統(tǒng)的水泥固化法處理操作所造成的的油氣田井場大量用地荒廢的問題。與此同時，通過再生水補充鉆井用水帶來了油氣田產(chǎn)能建設規(guī)模的大幅擴大和產(chǎn)值的提升，推動了石油天然氣行業(yè)的綠色技術進步。
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