主要完成單位：西安建筑科技大學(xué)、中國(guó)石油天然氣股份有限公司長(zhǎng)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(guó)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(guó)石油天然氣股份有限公司長(zhǎng)慶油田分公司、西安工程大學(xué)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(guān)鍵技術(shù)裝備開發(fā)及應(yīng)用”榮獲陜西省科學(xué)技術(shù)一等獎(jiǎng)，該項(xiàng)目技術(shù)應(yīng)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(shù)的集成創(chuàng)新，解決了制約采油作業(yè)效率的瓶頸問題，實(shí)現(xiàn)了技術(shù)裝備化。
獲獎(jiǎng)團(tuán)隊(duì)是陜西省近年來創(chuàng)立的100個(gè)重點(diǎn)科技領(lǐng)域創(chuàng)新團(tuán)隊(duì)之一，也是國(guó)內(nèi)最優(yōu)秀的污水處理與資源化利用團(tuán)隊(duì)之一。團(tuán)隊(duì)近年來完成了多項(xiàng)國(guó)家自然科學(xué)基金重點(diǎn)項(xiàng)目、國(guó)家自然科學(xué)基金面上項(xiàng)目以及青年項(xiàng)目，承擔(dān)并完成了多項(xiàng)國(guó)家重大水專項(xiàng)、國(guó)家科技支撐計(jì)劃、國(guó)家863科技攻關(guān)的課題研究，牽頭建設(shè)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(guó)際合作交流中心，承擔(dān)了大量標(biāo)志性水污染治理與水環(huán)境改善研究和咨詢項(xiàng)目，在行業(yè)內(nèi)有較高影響力。
團(tuán)隊(duì)帶頭人金鵬康教授，近年來針對(duì)西北地區(qū)水污染治理問題，致力于理論與技術(shù)研究，主持國(guó)家科技支撐計(jì)劃、國(guó)家自然科學(xué)基金、國(guó)家重大水專項(xiàng)等8項(xiàng)國(guó)家級(jí)課題研究，在強(qiáng)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，出版著作3部，發(fā)表論文100余篇，授權(quán)國(guó)家發(fā)明專利12項(xiàng)，并應(yīng)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(jí)改造、城鎮(zhèn)污水再生回用等一大批實(shí)際工程，取得顯著的經(jīng)濟(jì)效益和環(huán)境社會(huì)效益。研究與應(yīng)用成果獲國(guó)家科技進(jìn)步二等獎(jiǎng)1項(xiàng)、陜西省科學(xué)技術(shù)一等獎(jiǎng)3項(xiàng)、二等獎(jiǎng)2項(xiàng)、國(guó)際水協(xié)會(huì)全球項(xiàng)目創(chuàng)新獎(jiǎng)1項(xiàng)。
隨著我國(guó)石油天然氣工業(yè)的發(fā)展，鉆井?dāng)?shù)量日益增多，廢棄鉆井液量也相應(yīng)增大。與此而來的顯著問題是區(qū)域環(huán)境污染越來越嚴(yán)重，這對(duì)于地處黃土塬區(qū)生態(tài)脆弱區(qū)域的中石油長(zhǎng)慶油田公司、陜西延長(zhǎng)石油公司來說，生態(tài)與環(huán)境問題尤為突出。在我國(guó)環(huán)境治理目標(biāo)和力度逐漸加強(qiáng)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(yán)重困擾我國(guó)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(shí)將廢棄鉆井液中的寶貴水資源再生利用，對(duì)于油氣田開發(fā)具有重要的經(jīng)濟(jì)效益和社會(huì)環(huán)境效益。
對(duì)此，在團(tuán)隊(duì)帶頭人的縝密規(guī)劃及統(tǒng)一部署下，項(xiàng)目組對(duì)油氣田廢棄鉆井液的生態(tài)安全與處置進(jìn)行了系統(tǒng)研究，開展了為期7年的科研攻關(guān)，并結(jié)合實(shí)際工程進(jìn)行了深入細(xì)致的理論分析和應(yīng)用研究，取得了多項(xiàng)重要?jiǎng)?chuàng)新成果：（1）針對(duì)廢棄鉆井液的污染物組分和分布特點(diǎn)，完成了多相穩(wěn)定膠體體系的破膠脫穩(wěn)與強(qiáng)化分離、有機(jī)物高效轉(zhuǎn)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；（2）針對(duì)多相穩(wěn)定膠體脫穩(wěn)和含固率高達(dá)25%懸濁質(zhì)的泥水分離，發(fā)明了無機(jī)鹽復(fù)合破膠和快速脫穩(wěn)及強(qiáng)化分離技術(shù)；（3）針對(duì)泥相中長(zhǎng)鏈?zhǔn)蜔N和苯類有機(jī)物的分解，發(fā)明了專性外源菌—優(yōu)勢(shì)土著菌協(xié)同生物工程體系構(gòu)建技術(shù)以及液相中殘余有機(jī)物的化學(xué)轉(zhuǎn)化與分離相結(jié)合的化學(xué)—物化組合技術(shù)；（4）針對(duì)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(jù)長(zhǎng)慶油氣田的生產(chǎn)需求，完成了專利技術(shù)的工程轉(zhuǎn)化，開發(fā)了廢棄鉆井液強(qiáng)化分離與水資源化利用成套設(shè)備，研制3個(gè)規(guī)格的隨鉆并行生產(chǎn)設(shè)備共26套，分散式井場(chǎng)固定式集中處理設(shè)備共12套。項(xiàng)目的技術(shù)發(fā)明和裝備研發(fā)成果應(yīng)用于陜西、甘肅、寧夏、內(nèi)蒙古4省區(qū)7個(gè)區(qū)塊4500多個(gè)油氣開發(fā)井場(chǎng)，實(shí)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(dá)到60%，為黃土塬區(qū)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(xiàng)目授權(quán)國(guó)家發(fā)明專利5項(xiàng)，公開發(fā)明專利申請(qǐng)7項(xiàng)，制定企業(yè)技術(shù)規(guī)范1項(xiàng)，發(fā)表相關(guān)sci論文20篇，最高影響因子9.65，他引132次。
項(xiàng)目研究的技術(shù)成果，實(shí)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(chǎng)環(huán)境用水，濃縮污泥用于土地恢復(fù)與復(fù)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(chǎng)大量用地荒廢的問題。與此同時(shí)，通過再生水補(bǔ)充鉆井用水帶來了油氣田產(chǎn)能建設(shè)規(guī)模的大幅擴(kuò)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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