為了加快西部大開發(fā)戰(zhàn)略，加快中西部地區(qū)經(jīng)濟(jì)的發(fā)展，為此，國家已確定將開發(fā)利用天然氣作為國家重點(diǎn)基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)。近年來，鉆井工程的環(huán)境風(fēng)險已日益受到重視，尤其是高含硫氣井的鉆進(jìn)，其環(huán)境風(fēng)險和安全更是首要問題。大型油氣開采企業(yè)的安全生產(chǎn)與公共安全密切相關(guān)，因此，進(jìn)行安全評估及完整的應(yīng)急預(yù)案對于保障環(huán)境安全與周邊居民的公共安全具有特殊的重大意義。

　　1 天然氣鉆井工程的環(huán)境風(fēng)險識別

　　1.1 鉆井工程主要的排污環(huán)節(jié)

　　正常生產(chǎn)時，鉆井作業(yè)的主要污染有：

　　1）廢氣 鉆井階段鉆進(jìn)機(jī)具產(chǎn)生的柴油機(jī)廢氣，主要污染物是NOx，CO，CnHm；放噴階段的廢氣，主要污染物有SO₂和H₂S。鉆至目的的層位后，為了掌握地層天然氣的產(chǎn)量需要進(jìn)行天然氣測試，測試時放出的天然氣需要點(diǎn)火燃燒，在此過程中會產(chǎn)生燃燒廢氣和高壓氣流噪聲，燃燒廢氣中主要是SO₂。測試放噴氣量取決于所鉆井的產(chǎn)氣量和測試時的釋放量，一般產(chǎn)氣量大放噴量亦大，測試放噴時間一般為5～8h。

　　2）廢水 鉆井廢水主要產(chǎn)生于鉆井中沖洗鉆井平臺、鉆具等。鉆井廢水的水質(zhì)很差，主要污染物是COD，SS，石油類。COD高達(dá)4000～18000mg/L。每進(jìn)尺的產(chǎn)量約為1.5～2.0m³。

　　3）固體廢棄物 鉆井時通過鉆機(jī)、轉(zhuǎn)盤帶動鉆桿旋轉(zhuǎn)鉆頭、切削巖層，同時，由泥漿經(jīng)鉆桿向井內(nèi)注入泥漿，沖刷井底，并將切削下的巖屑不斷帶至地面。固體廢棄物主要是剩余泥漿和鉆井巖屑。

　　4）噪聲 鉆井機(jī)具通常為大功率設(shè)備，如泥漿泵、柴油機(jī)等，噪聲在100dB以上。

　　1.2鉆井中的環(huán)境風(fēng)險因素

　　1）事故放噴 當(dāng)需要檢修或出現(xiàn)事故時，需要放噴天然氣，事故放噴量一般大于測試放噴量，且時間一般為1～2d。放噴時的天然氣燃燒，產(chǎn)生大量的SO₂，該濃度值超過了農(nóng)作物保護(hù)限值，可能造成局部農(nóng)作物急性傷害。

　　2）發(fā)生井噴失控事故 井噴失控后，可能出現(xiàn)兩種情況：釋放的含硫天然氣立即被點(diǎn)火燃燒排放，對環(huán)境空氣的影響主要是SO₂；釋放的含硫天然氣未能立即點(diǎn)火，大量H₂S釋放到空氣中。若為高含硫化氫氣田，將造成嚴(yán)重的人員中毒傷亡和嚴(yán)重的污染后果。

　　3）廢水池泄漏、垮塌 鉆井廢水COD，SS，石油類含量非常高，若廢水池滲漏或垮塌，廢水進(jìn)入了土壤、農(nóng)田和地表水，將嚴(yán)重污染土壤，影響農(nóng)作物收成。

　　4）固體廢棄物污染 鉆井巖屑來自地下幾千米，成分不清，若含有放射性物質(zhì)，對周邊的人群將帶來危害和威脅。

　　5）熱輻射 放噴時天然氣大量燃燒，引起周圍溫度急劇升高，放噴時的噪聲和熱輻射會對井場周圍的人和動物帶來影響，嚴(yán)重時熱輻射可能引起植物被燃燒和森林火災(zāi)。

　　2 環(huán)境風(fēng)險影響分析

　　2.1 環(huán)境風(fēng)險預(yù)測

　　天然氣鉆井工程帶來的環(huán)境風(fēng)險影響程度大、范圍廣，主要是由天然氣放噴和井噴失控所造成的危害。以重慶開縣氣田為例，主要分析井噴失控環(huán)境風(fēng)險影響。開縣氣井基本上屬高產(chǎn)氣井，產(chǎn)氣量（100～500）×104m³/d，H₂S含量120～130g/m³?？紤]兩種風(fēng)險情況：①釋放的天然氣立即點(diǎn)火燃燒排放；②釋放的天然氣未立即點(diǎn)火燃燒排放。

　　以開縣典型氣井的釋放量300×104m³/d計算，預(yù)測條件為：H₂S含量125g/m³影響濃度大，范圍廣。大氣越穩(wěn)定，污染物達(dá)標(biāo)距離越遠(yuǎn)。

　　表1 SO₂放噴時最大落地濃度和出現(xiàn)的距離

　　表2 放噴時下風(fēng)向影響值預(yù)測

　　表3 放噴時靜風(fēng)影響值預(yù)測

　　風(fēng)險情況2的預(yù)測結(jié)果見表4。可以看出，天然氣釋放量為500×104m³/d情況下，H2S最大落地濃度為665.2mg/m³，超過了標(biāo)準(zhǔn)的66520倍，其污染非常嚴(yán)重，將帶來人員與禽畜的嚴(yán)重傷亡。

　　表4 未點(diǎn)火情況下H2S最大落地濃度及距離