油气田VOCs治理进入精细化管理阶段

随着我国油气资源开发规模不断扩大，油气田生产过程中的挥发性有机物（VOCs）排放问题逐渐受到行业关注。

VOCs不仅是形成臭氧污染和二次有机气溶胶的重要前体物，同时部分组分还具有毒性和健康风险。因此，在“双碳"目标和绿色低碳发展要求推动下，如何降低油气开发过程中的VOCs排放，已经成为油气行业环保管理的重要方向。

油气田开发具有生产链条长、工艺环节复杂、排放源分散等特点。从勘探开发、钻井作业，到油气集输、储存运输，每一个环节都可能产生VOCs排放。

与传统工业固定排放源不同，油气田VOCs排放具有以下明显特点：

·排放源点多面广

·无组织逸散比例较高

·污染物组成复杂

·排放具有动态变化特征

这些特点也增加了VOCs精准管控和环境影响评价工作的难度。

近年来，随着《挥发性有机物无组织排放控制标准》（GB 37822—2019）等相关标准持续更新，油气行业逐渐从传统末端治理模式，向“源头控制—过程监管—末端治理"的全过程管理模式转变。

目前，密闭采集输送、油气回收、泄漏检测与修复（LDAR）、数字化监测等技术不断应用，为油气田VOCs精细化治理提供了新的技术支撑。

一、油气田开发过程中VOCs主要来源及排放特点

油气田开发过程通常包括建设期和生产运行期两个阶段，不同阶段VOCs来源存在明显差异。

1. 开发建设阶段：施工过程中的间歇性排放

在油气田建设阶段，VOCs主要来源包括：

·钻井及测试作业过程中产生的废气； 

·施工设备燃料燃烧产生的污染物； 

·异常工况下井喷等事故造成的无组织排放。 

由于建设期作业具有阶段性和流动性特点，其VOCs排放通常具有时间集中、位置变化明显等特点。

2. 生产运行阶段：多环节、多源项持续排放

进入生产阶段后，油气田VOCs排放来源更加复杂。

主要包括：

（1）油气集输过程

油气从井口采出后，需要经过计量、转输、处理等多个环节。

在这一过程中，管线接口、阀门、法兰等设备密封点可能产生逸散排放。

（2）储存过程

储罐是油气田VOCs排放的重要来源之一。

原油储存过程中，由于温度变化、压力波动，会造成储罐呼吸损失，同时储罐密封性能也会影响VOCs逸散水平。

研究显示，储罐以及污水处理系统往往具有较高的VOCs排放强度，是油气企业需要重点关注和治理的对象。

（3）装卸及废水处理过程

原油装车、油品转运，以及含油污水收集处理过程中，同样会产生VOCs逸散。

特别是在开放式污水池、储存设施密闭性不足的情况下，大量VOCs可能直接进入环境。

表1   油气田开发的主要生产环节VOCs无组织排放基本情况

3. 油气田VOCs组分具有明显区域差异

除了排放量差异外，不同油气田VOCs组成也存在一定区别。

目前研究发现，大部分油田VOCs主要以烷烃、芳香烃、少量烯烃和苯系物等组分为主。

但不同区域由于原油性质、生产工艺以及添加剂使用情况不同，VOCs组分特征也会出现变化。

例如，部分油田由于生产过程中使用特殊添加剂，其VOCs中硫化物、卤代烃等组分比例可能较高。

目前行业研究更多集中于油气田整体环境VOCs特征，而针对单个生产环节、单一设备节点的精细化VOCs源谱研究仍相对不足。未来建立更加精准的源谱数据库，将成为油气企业开展精细化减排的重要基础。

表2   部分油田VOCs代表性组分排序