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四川普光气田环境监测研究
2019-12-13 16:06

一、普光气田环境现状

普光气田位于四川省达州市,面积1116平方千米,天然气资源量8916亿立方米,探明地质储量4122亿立方米,是目前国内最大规模的酸性气田,也是丰度最高的海相高含硫气田和“川气东送”工程的气源地。气田所在的四川省宣汉县是一个农业大县,那里植被茂密,水系发达。地理坐标处于地理坐标处于东经107°22′至108°32′和北纬31°06′至31°49′之间,宣汉县位于四川盆地东北大巴山南麓,川、渝、鄂、陕结合部,宣汉县幅员4271平方公里,辖53个乡镇、491个村、77个社区。2005年开始开发建设,2010年建成了我国第一个超百亿立方米高含硫大气田,亚洲第一、世界第二大高含硫天然气净化厂和国家应急救援川东北基地。目前,普光气田混合气年生产能力达到110亿立方米,硫磺年生产能力200万吨,各项经济技术指标达到世界一流水平。
随着普光气田主体工程的建成投产以及进一步开发,工业化所带来的水体、大气、土壤、生态等环境保护工作也成为普光气田进一步开发所面临的问题。在天然气田开发的同时要保护好当地的生态环境,就必须要实现对环境的有效监测和管理。

二、普光气田环境监测系统现状

经调研发现,普光现有一套环境监测信息管理系统,可以实现对环境监测整个过程(从接到监测任务开始,到实验室内实验数据的记录分析,直至最终监测报告的生成)中数据的采集、传输、分析应用、存储的标准化操作和网络化管理,并对环境质量及污染源排污状况实时监控,主要包括例行监测、委托监测、应急监测三大监测流程的线上自动化管理,能够通过手工录入采样单、原始记录等获取环境监测原始数据,然后利用计算机网络技术进行数据自动处理,并出具检测报告或者报告单。具体流程如图1-1所示。
随着普光气田的不断发展,环境监测数据的管理和分析工作显得尤为重要,特别是保证各项监测指标的及时性、准确性,并自动生成数据汇总表,绘制环境要素的变化趋势图。而现有的环境监测信息管理系统中缺少数据汇总和趋势分析功能,对历史数据(指某项目投产前至运行后,这期间环境变化的监测数据)缺少系统分析、数据统计、环境变化趋势曲线图,从而无法了解环境变化的发展方向,为补充完善上述功能,有必要在已建立的普光环境监测信息系统中增加监测数据汇总及趋势分析功能。
在计算机与网络技术高速发展的今天,信息化技术被高度利用于各行各业,不仅节省了人力、物力,实现信息资源的高度共享,相比之下,环境监测信息管理的功能不完善造成环境监测数据利用率低、分析不及时,因此结合普光气田环境监测工作实际情况,开展本论文研究工作具有必要性和紧迫性。
本论文主要针对普光气田环境监测数据的统计汇总分析工作,基于内部局域网络,结合先进的OWC控件、GIS技术和百度图SDK插件设计开发,实现普光环境监测数据的汇总及趋势分析功能,其中普光环境监测数据汇总对象主要包括:地表水、地下水、生活废水、工业废水(净化废水和采气废水)、环境空气、土壤、环境噪声、厂界噪声、植物监测等,自动生成关键环境要素浓度变化趋势图的项目主要包括:地表水、地下水、环境空气、土壤、植物等,能及时自动生成相关的环境变化趋势图,提高数据利用率,为环境管理部门和各生产单位提供方便、快捷的环境监测信息服务、更好的为气田开发所涉及的环境保护工作提供技术支持与保障。

三、国内外现状

(一)国外现状

由于全球环境问题的日益突出,世界各国都对海洋灾害的预测和预报工作高度重视,目前,很多国家都已建立了本国或本海域的海洋环境监测网络,全面开展海洋灾害监测与预报业务。西方发达国家在油气开发过程的环境保护工作中,也都制定了比较完善的管理体系、污染物的治理制度,并且具备较先进的环境保护技术。例如美国在环境保护立法中明确规定了油气开采生产中的生态环境保护措施,明确要求了油气开采的废水回注和回灌处理;在西方发达国家,如果企业违反了环境相关法律的要求,会得到高额的赔偿罚款数额,严重的会破产倒闭;在严格的环保执法力度下,许多公司纷纷转变公司经营理念,在保证经济利益下,尽量减少排放的废弃物数量及减轻破坏环境的程度;著名跨国石油企业BPAmoco公司,在环境管理系列标准体系与HSE管理体系认证上一直走在世界前沿;HSE体系集结了各国石油化工行业的经验,体现当今石油天然气企业在大城市环境下的规范运作,突出了预防为主、领导承诺、全员参与、持续改进的科学管理思想 。
环境监测是一项通过系统调查研究手段,对影响环境质量因素代表值的测定并对其进行综合分析,确定环境质量或污染程度及其变化趋势,为环境管理和环境建设提
供依据的一项系统性的工作。环境监测还为环境管理和决策提供必要的技术支持,为环境执法提供技术监督,为我国的经济建设提供技术服务等。
经过研究发现,国外环境监测系统建设始于上世纪60年代中期到70年代末,信息化技术不断提高,下面以3个有代表性的环境监测信息系统为例说明国外环境监测信息系统状况及发展趋势。
1)美国的环境监测信息系统
美国的环境数据库可分为有害废物/固体废物(Hazardous Waste/Solid Waste)、水(Waster)等12个方面。其它联邦机构数据库(Other Federal Agency Databases)、环境技术信息系统(ETIS)、环境影响计算机系统(EICS)、国家水数据交换系统(NAWDEX)等诸多数据库。
2)欧盟的环境监测信息系统
3)联合国环境规划署的环境监测信息系统
从环境信息系统包含的内容和支持的功能看,美国的信息系统建立在高度发达的通信网络和先进的计算机系统之上,环境信息系统最为完善。其覆盖面非常广、所能提供的服务功能十分强、访问方式也多种多样。但系统过于分散复杂、缺乏统一性,对使用者的要求较高。
由上述国外环境信息系统可以总结以下几个主要的发展趋势:
1)向综合集成方向发展,其中遥感系统(RS)、地理信息系统(GIS)、全球定位系统(GPS)等空间信息得到广泛集成应用。
2)向信息实用性和综合性方向发展,信息化业务涉及到各行各业,并且更加注重系统实用性,更加贴合实际工作需要,实现了信息化推动工作发展,工作发展带动信息技术的提高。
3)向区域化、全球化方向发展。

(二)国内现状

近十几年来,随着生态环境问题日渐严峻,我国已广泛关注了环境影响问题,并且逐渐增加了油气田开发环境影响的研究。目前在国家标准和环保部发布的行业标准中,相关生态环境的只有《生态环境状况评价技术规范(试行)》HJ/T 192-2006、《环境影响评价技术导则非污染生态影响》HJ/T19-1997、《建设项目竣工环境保护验收技术规范生态影响类》HJ/T394-2007,张兴儒1998年在《油气田开发建设与环境影响》中系统介绍了石油企业的自然环境状况,提出了油气田开发过程中对生态环境等的影响,并针对存在的问题提出了控制对策。詹鲲2004年在《油田企业环境保护》中介绍了油田环保方面的法律法规和环境监测等内容,并对国内外最新的管理经验和先进的治理技术进行了总结。王琳的《陕西石油产业可持续发展对策研究》针对陕西石油在勘探、开采、利用过程中出现的主要问题,分析了石油勘探开发利用过程中造成生态环境破坏及资源浪费的主要原因,并提出了相应的应对对策。张亚非的《油田开发对生态环境的影响》分析了油气田开发对环境、景观等的影响,表明了油田开发建设过程中的建设期和运行期对生态环境的影响都是显著的。程金香等对生态环境因子影响进行识别和评价研究,结果表明,在石油开发过程中,植被受到生态破坏及其影响较大。国内油气田开采相关环保规定:2012年环境保护部下发文件《石油天然气开采业污染防治技术政策》提到:石油天然气开采要坚持石油天然气开发与环境保护相结合,大力推行清洁化生产,因地制宜的进行生态恢复和建设,以实现绿色发展。
我国环境监测事业始于上世纪70年代末80年代初,上个世纪90年代后期,我国研发了基于紫外吸收法、定电位电解法、紫外荧光法、DOAS法等烟气污染物质测量仪器的也取得了一定的进展,并成功实现了工业化推广应用。就监测分析技术而言,我国目前所掌握的核心技术并不比发达国家差,主要是一些有害物质如S、HF、HCl、Hg等在线监测技术方面,另一方面,环境监测队伍素质与紧迫的形势和繁重的任务发展不协调。目前我国环境监测的技术设备相对落后、自动化程度低,大多数仍以人工现场采样、实验室仪器分析为主要的监测手段,各级环境监测站普遍存在重视实验室内部质量控制,忽视环境监测的全过程质量管理,监管力度不够,自我约束和外部监督机制薄弱,使环境监测质量体系得不到有效的运行 。
虽然我国的环境监测工作起步较晚,有相当一部分监测仪器在技术水平上跟国际还存在很大的差距,但这并不妨碍我国环境监测市场的发展,特别是这几年由于人们环保意识的加强,不少企业开始加入到环境监测领域,而已经在环境监测领域站稳了脚跟的企业则在国家政策的支持下坚持创新,目前已经有不少产品的技术水平走在世界前列,所以在此后的发展过程中,我们只需要坚持创新,戒骄戒躁,稳步前进,环境监测仪器市场必然会健康发展。
“八五”期间,以环境质量监测信息处理/传输软件和国家环境质量信息数据库为代表的部分辅助应用软件得到开发和应用。
随着环境自动监测技术的发展,我国在探索研究自动监测技术手段上也做了很多工作,并取得了不少的成就。我国有约70个城市建立了空气自动监测系统;在31个省和10个水质自动监测站开展了全国环保系统环境监测信息卫星通讯系统的建设;在淮河流域及部分省市开展了污染源废水和废气在线自动监测试点工作并已取得了重要成果。
目前,我国环境监测已与信息系统紧密结合,环保工作信息化程度不断提高。还有研究对在焊接过程中所产生的污染物对人体健康做的工业空气污染的监测、对无线传感器等小的中间部件进行研究、基于熵理论的河流水质在线监测系统、基于空间地球的水环境综合监测系统。
综上所述,目前国内各环境监测信息管理机构在办公管理过程中大多还是通过局域网利用一些基本的基于客户端安装的办公软件来进行,并且均以企业实际管理需求为基本依据,满足其自身要求,缺乏普遍适用性。结合现有的普光气田环境监测信息管理系统,采用先进的网络信息化手段,基于GIS(地理信息系统)技术开发环境监测数据汇总和趋势分析模块已成为主要发展方向。
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