石油勘探开发过程中的环境问题探讨

克拉玛依市地处新疆准噶尔盆地西北缘，属典型的温带大陆性气候，年均降水量不足200 毫米，蒸发量却超 3000 毫米，植被以荒漠草原、戈壁植被为主，生态系统脆弱且自我修复能力极差。作为“中国石油工业的西大门”，克拉玛依石油勘探开发始于上世纪50 年代，目前已形成集钻井、采油、炼化于一体的完整工业体系。

钻井作业作为石油勘探开发的前端环节，涉及场地平整、钻井液配置、固废排放等多个环节，与当地生态环境直接关联。近年来，随着国家“双碳”目标推进及新疆生态保护力度加大，如何在保障石油勘探开发效率的同时降低环境影响，成为克拉玛依石油工业发展的关键课题。

一、克拉玛依市石油勘探开发中的典型环境问题

（一）钻井废水与废液污染

钻井作业产生的废水与废液是主要污染源。每口井平均产生 150-300 立方米废水，含悬浮物、石油类物质及铬、铅等重金属，未经处理排放会渗入浅层地下水（部分区块埋深仅5-10 米），污染植被根系区导致梭梭、红柳枯萎。钻井液风险更突出，油基钻井液含原油、柴油等成分，2022 年某区块曾因钻井液罐泄漏，造成 200 平方米土壤石油类含量超标8 倍，植被枯萎，治理耗时6 个月。

（二）固废堆积与土壤破坏

钻井固废包括岩屑、废泥浆及废弃器材，每口井产岩屑50-80 吨，早期就地掩埋或集中堆积导致土壤盐碱化，使本就偏碱（pH8.5-9.5）的土壤 pH 升至 10 以上。单井需平整1500 平方米场地，清除 30-50 厘米土壤耕作层（形成需数千年），作业后未及时覆土的裸露土壤易成沙尘暴沙源[1]。

（三）生态系统扰动与生物多样性影响

生态扰动呈“点-线”扩散。“点”即钻井场，油田作业区邻近古尔班通古特沙漠南缘迁徙通道，场地灯光、85-95 分贝噪声干扰动物，2021 年监测到鹅喉羚种群偏离迁徙路径约3 公里。“线”为运输便道，便道两侧 50 米植被碾压率超 60% ，白梭梭等固沙植被破坏致沙丘移动速度从每年2 米增至4.5 米（2020-2023 年）。

二、环境问题产生的原因

（一）技术与设备层面

部分老旧钻井设备（服役超 10 年的占比约 30% ）环保配套不足，如早期钻井机未安装废气净化装置，废水处理多采用“沉淀池+过滤”的简单工艺，对可溶性污染物去除率不足 40% 。虽近年来逐步推广密闭式钻井液循环系统，但受成本限制，仅在重点区块应用，约 40% 的边缘井仍使用开放式循环系统，泄漏风险较高。

（二）管理与规范层面

环境管理存在“重应急、轻预防”倾向。虽制定了《钻井作业环境应急预案》，但前期风险评估不足，部分作业前未开展详细的生态勘察，如 2022 年某井位因未探明地下水位，导致钻井废水渗入地下水。同时，环保考核与生产考核衔接不足，基层作业队存在“重进尺、轻环保”的倾向，环保措施执行打折扣。

（三）自然与生态层面

克拉玛依市生态本底脆弱是根本制约。当地土壤有机质含量低（不足 1% ）、植被覆盖率不足 15% ，生态系统抗干扰能力极弱，同等污染强度下，克拉玛依的生态恢复周期是湿润地区的5-8 倍。此外，水资源匮乏也限制了污染治理，废水处理需大量清水，而当地工业用水价格从 2019 年的 3 元/吨涨至 2025 年的 5.8 元/吨，高水价导致部分作业

队简化处理流程[2]。

三、针对性解决对策与实践路径

（一）技术优化：推广绿色钻井模式

分阶段推进技术升级，优先为所有钻井队配备“钻井液闭环循环系统”，通过高压管线实现钻井液全封闭循环以减少泄漏风险，该系统在 305 队试点中已将钻井液泄漏率从15% 降至 0.5% ；同时推广新型环保钻井液，如用生物降解型钻井液替代传统油基钻井液，此类钻井液在自然环境中30 天降解率达 80% ，且在试用中取得成效。针对克拉玛依缺水特点，还需强化废水资源化利用，建设“废水三级处理+回用系统”，一级处理去除悬浮物，二级处理用膜过滤去除可溶性污染物，三级处理消毒后回用于钻井液配置，回用率可达 70% 以上，火烧山区块的示范工程显示，该系统日均回用废水 80 立方米，年节约用水成本约 120 万元。

（二）管理强化：完善全流程环保管控

构建“事前-事中-事后”全链条管理体系，事前开展“生态-水文-气象”三维勘察，通过无人机航拍与土壤检测结合的方式明确敏感区，如对距离迁徙通道1 公里内的井位实施“禁钻”或“缓钻”；事中在钻井液罐、废水池等关键点位布设传感器，安装实时监测设备以实时传输污染物浓度数据，超标时自动报警，污染预警响应时间从 2 小时缩至 15 分钟。同时优化考核机制，将“环保合规率”“生态修复率”纳入基层作业队 KPI，权重不低于 20% 且与绩效奖金直接挂钩，建立“环保红黄牌”制度，对连续出现污染问题的队伍暂停作业资质，倒逼环保责任落实[3]。

（三）生态修复：构建本地化修复模式

针对植被破坏区域，采用“本土物种+微生物”的修复方案，选择梭梭、红柳等本土植物，结合解盐菌等微生物菌剂改良土壤，将植被覆盖率从 5% 恢复至 30% ，耗时仅 1年（传统方案需 2-3 年）。对临时运输便道实施“植被再生+沙袋固沙”组合措施，便道废弃后先平整土地，铺设 20 厘米厚的秸秆层再撒播草籽，周边用沙袋固定沙丘，2022 年修复的 5 条便道沿线沙丘活化率下降 70% ；同时与当地林业部门合作，建立“钻井区-自然保护区”生态廊道，引导动物重新回归传统迁徙路线。

结语

克拉玛依市石油勘探开发面临的环境难题，实质是干旱半干旱地带生态脆弱特性与工业开发强度之间存在的矛盾，钻井公司作为作业实施主体，其环境治理实践有典型意义，从实际情况而言，这些问题并非无法协调，通过技术更新来推广绿色钻井作业、凭借管理完善强化全流程管控工作、依靠本地化修复举措提升生态恢复速度，可促成“钻井进尺增长”与“环境影响下降”的协同发展。跟着“十四五”环保规划（2021-2025）的实施，若可不断增加环保资金投入（规划年均投入超 5000 万元）、强化技术与管理革新，到 2025 年有机会达成“钻井废水回用率 80% 、固废资源化率 70% 、作业区植被恢复率60% ”目标，为克拉玛依市乃至新疆石油产业绿色发展提供可借鉴实践范例。

参考文献

[1]油田开发对环境的影响及防治对策探讨[C]/中国环境科学学会 2021 年科学技术年会论文集（三），2021:219-222.

[2]陈欣维，张倩.海洋石油勘探开发对海洋环境的影响及环保措施[J].化工管理，2021(28):73-75.

[3]王泓轶.探讨海洋石油勘探开发与环境保护[J].当代化工研究，2020(22):87-88.