主要完成單位：西安建筑科技大學(xué)、中國石油天然氣股份有限公司長(cháng)慶油田分公司、西安工程大學(xué)
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(yáng)趙敏
日前筆者獲悉，西安建筑科技大學(xué)聯(lián)合中國石油天然氣股份有限公司長(cháng)慶油田分公司、西安工程大學(xué)完成的“黃土塬區油氣田廢棄鉆井液安全處置與水再生利用關(guān)鍵技術(shù)裝備開(kāi)發(fā)及應用”榮獲陜西省科學(xué)技術(shù)一等獎，該項目技術(shù)應用于西北黃土塬區石油資源開(kāi)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(shù)的集成創(chuàng )新，解決了制約采油作業(yè)效率的瓶頸問(wèn)題，實(shí)現了技術(shù)裝備化。
獲獎團隊是陜西省近年來(lái)創(chuàng )立的100個(gè)重點(diǎn)科技領(lǐng)域創(chuàng )新團隊之一，也是國內最優(yōu)秀的污水處理與資源化利用團隊之一。團隊近年來(lái)完成了多項國家自然科學(xué)基金重點(diǎn)項目、國家自然科學(xué)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(zhuān)項、國家科技支撐計劃、國家863科技攻關(guān)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(shù)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(xún)項目，在行業(yè)內有較高影響力。
團隊帶頭人金鵬康教授，近年來(lái)針對西北地區水污染治理問(wèn)題，致力于理論與技術(shù)研究，主持國家科技支撐計劃、國家自然科學(xué)基金、國家重大水專(zhuān)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(shù)領(lǐng)域完成一系列技術(shù)創(chuàng )新，出版著(zhù)作3部，發(fā)表論文100余篇，授權國家發(fā)明專(zhuān)利12項，并應用于黃土塬區油氣開(kāi)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(chǎng)升級改造、城鎮污水再生回用等一大批實(shí)際工程，取得顯著(zhù)的經(jīng)濟效益和環(huán)境社會(huì )效益。研究與應用成果獲國家科技進(jìn)步二等獎1項、陜西省科學(xué)技術(shù)一等獎3項、二等獎2項、國際水協(xié)會(huì )全球項目創(chuàng )新獎1項。
隨著(zhù)我國石油天然氣工業(yè)的發(fā)展，鉆井數量日益增多，廢棄鉆井液量也相應增大。與此而來(lái)的顯著(zhù)問(wèn)題是區域環(huán)境污染越來(lái)越嚴重，這對于地處黃土塬區生態(tài)脆弱區域的中石油長(cháng)慶油田公司、陜西延長(cháng)石油公司來(lái)說(shuō)，生態(tài)與環(huán)境問(wèn)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(wèn)題嚴重困擾我國石油天然氣產(chǎn)量與企業(yè)的持續發(fā)展。另一方面黃土塬區具有干旱半干旱的生態(tài)特征，水資源極其匱乏，制約著(zhù)油氣田開(kāi)采作業(yè)的效率。水資源的有效保障直接決定著(zhù)油氣田產(chǎn)建速度，決定著(zhù)油氣產(chǎn)量輸出。因此，在污染治理的同時(shí)將廢棄鉆井液中的寶貴水資源再生利用，對于油氣田開(kāi)發(fā)具有重要的經(jīng)濟效益和社會(huì )環(huán)境效益。
對此，在團隊帶頭人的縝密規劃及統一部署下，項目組對油氣田廢棄鉆井液的生態(tài)安全與處置進(jìn)行了系統研究，開(kāi)展了為期7年的科研攻關(guān)，并結合實(shí)際工程進(jìn)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(diǎn)，完成了多相穩定膠體體系的破膠脫穩與強化分離、有機物高效轉化與去除、重金屬回收與鈍化等一系列技術(shù)原理創(chuàng )新，建立了多重物化處理與生物工程組合的技術(shù)路線(xiàn)；（2）針對多相穩定膠體脫穩和含固率高達25%懸濁質(zhì)的泥水分離，發(fā)明了無(wú)機鹽復合破膠和快速脫穩及強化分離技術(shù)；（3）針對泥相中長(cháng)鏈石油烴和苯類(lèi)有機物的分解，發(fā)明了專(zhuān)性外源菌—優(yōu)勢土著(zhù)菌協(xié)同生物工程體系構建技術(shù)以及液相中殘余有機物的化學(xué)轉化與分離相結合的化學(xué)—物化組合技術(shù)；（4）針對重金屬污染的控制，發(fā)明了基于化學(xué)螯合的重金屬富集與毒性鈍化技術(shù)；（5）根據長(cháng)慶油氣田的生產(chǎn)需求，完成了專(zhuān)利技術(shù)的工程轉化，開(kāi)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(gè)規格的隨鉆并行生產(chǎn)設備共26套，分散式井場(chǎng)固定式集中處理設備共12套。項目的技術(shù)發(fā)明和裝備研發(fā)成果應用于陜西、甘肅、寧夏、內蒙古4省區7個(gè)區塊4500多個(gè)油氣開(kāi)發(fā)井場(chǎng)，實(shí)現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%，為黃土塬區油氣田提供了大型叢式井場(chǎng)隨鉆并行資源循環(huán)利用和分散式井場(chǎng)集中資源循環(huán)兩種工程模式。本項目授權國家發(fā)明專(zhuān)利5項，公開(kāi)發(fā)明專(zhuān)利申請7項，制定企業(yè)技術(shù)規范1項，發(fā)表相關(guān)sci論文20篇，最高影響因子9.65，他引132次。
項目研究的技術(shù)成果，實(shí)現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(chǎng)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的水泥固化法處理操作所造成的的油氣田井場(chǎng)大量用地荒廢的問(wèn)題。與此同時(shí)，通過(guò)再生水補充鉆井用水帶來(lái)了油氣田產(chǎn)能建設規模的大幅擴大和產(chǎn)值的提升，推動(dòng)了石油天然氣行業(yè)的綠色技術(shù)進(jìn)步。
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