浅析高含硫气田环境风险评价研究现状

摘要：我国属于含硫气藏资源丰富的国家，随着能源需求的日益增长，高含硫气田的开发已势在必行，由于含硫气井在勘探开发的过程中存在很大风险，为了尽可能降低过程中各种风险事故发生率，必须对其开采开发过程进行环境风险评价，文章简述了目前该领域国内外的发展状况，为安全、清洁利用天然气提供借鉴。

关键词：环境风险评价高含硫气田气田开采

天然气作为一种清洁能源，与石油和煤炭相比，有更多的优势，储量也比石油和煤炭的资源都更丰富。天然气的开采和利用为我国国民经济的发展做出了重要贡献，20世纪90年代“西气东输”工程使我国的天然气工业得到了迅速发展。截至2010年我国共发现的大气田，包括含硫气田一共有50多个，已探明储量的80%以上分布在四川、鄂尔多斯、塔里木、柴达木和莺一琼五大盆地，其中四川盆地川东北普光气田是我国迄今为止开发的规模最大、丰度最高的特大型海相碳酸盐岩整装气田，天然气中H2S含量高达13%～18%（φ），CO2为8%～10%（φ），有机硫化合物高达3406mg/m3，属高含硫气田。含硫气井的开发难度大，危险性高，属于世界级难题，做好含硫气田开采前的准备工作，如各种风险评价及预测等对该类气田的开采和开发具有重要指导意义。上世纪80年代，前苏联联合加拿大首次对含硫气田阿斯特拉罕气田进行了勘探开发[1]，美国与加拿大等发达国家在高含硫气井的勘探开发方面起步较早，已建立了较为完整的管理体系与标准，如HSE设计标准的提出为含硫气井的安全开采提供了理论基础。我国属于含硫气藏资源丰富的国家，对含硫气田的开发已有四十多年的经验，在生产技术及集输方面都积累了丰富的经验，但在开采过程中针对井喷事故环境定量风险评价工作起步较晚，研究基础较为薄弱。在油气井开采过程中由于地层压力过大或者爆炸等意外原因导致井喷事故的发生，会造成极大的损害，如2003年12月23日重庆开县罗家16H井发生的天然气井喷事故造成了243人死亡，10万群众被紧急疏散。因此为了减少含硫气田勘探开发过程中的风险事故发生率，进行环境风险评价工作显得尤为重要。

1.环境风险评价

环境风险评价（Environmental Risk Assessment），是指人类的各种开发行动所引发的或面临的危害（包括自然灾害） 对人体健康、社会经济发展、生态系统等所造成的风险可能带来的损失进行评估，并据此进行管理和决策的过程；狭义上讲是指对有毒化学物质危害人体健康的影响程度进行概率估计，并提出减小环境风险的方案和对策。ERA始于上世纪七十年代初的美国，1983年美国NAS提出了风险评价“四步法”，随后又发布了有关风险评价的一系列技术性文件、准则或指南，1989年美国EPA提出生态风险评价的概念并制定了《生态环境评价指南》，初步确定生态风险评价的基本框架。英国、加拿大、澳大利亚等国家于20世纪90年代提出了生态风险评价，并开展了相关研究工作[2]。20世纪80年代我国开始进行环境风险评价相关基础研究工作，目前主要是对水环境生态风险评价和区域生态风险评价等领域的基础理论研究。《建设项目环境风险评价技术导则》（HJ/T169-2004）中指出环境风险评价工作—般包括五部分，分别是风险识别、源项分析、后果计算、风险计算和评价、事故预防措施和应急预案的制定[3]，通常使用的环境风险评价的方法主要有事故树分析法、关联图分析法以及风险矩阵评价法。

2.含硫气田环境风险评价研究现状

21国外研究现状

国际上的环境风险评价研究工作始于美国，其代表作为由美国原子能委员会（USNRC） 提出的一份“大型核电站中重大事故的理论可能性和后果”的研究报告，随后环境风险评价的概念开始应用于其它各领域并得到发展。目前国际上的环境风险评价问题主要是事故风险评价，主要包括对放射性物质泄漏、有毒有害物质以及易燃易爆物品等突发性事故造成的危害进行评价。事故风险评价目前的研究方向有三个：第一是概率风险评价（Probability Risk Assessment），即在事故发生前对项目可能造成的损失及风险进行预测；第二是实时（Real-time）后果评价，即研究事故发生期间所产生的有毒有害物质的迁移转化规律以及实时浓度分布，以提出正确的应急预案和防护措施从而减少风险与危害；第三是事故后果（Over-even或Past Accident）评价，主要是对事故发生后对环境的影响研究。国外发达工业国家对天然气开采技术的相关评价工作发展已经相当完善，其综合评价趋势为利用计算机信息、经济技术和模拟技术，从微观到宏观，从简单到复杂。20世纪80年代开始，世界油气勘探规模逐渐减小，为了满足人类的需求，美孚石油公司、壳牌石油公司等增大勘探开发力度，广泛采纳与应用油气勘探开发的风险分析与管理对策，含硫气井的开采被提上日程，美国、加拿大等国家加大对含硫气井的开采力度，探寻并研究含硫气井开采的环境风险评价工作。相关有害物质大气扩散模型已从高斯模型为代表的一代扩散模型发展至目前的第三代扩散模型，并形成了含硫气田开采适用的模型体系。

22国内研究现状

我国从20 世纪80 年代也开始了对环境风险的重视与基础研究，1990年国家环保局颁布了“要求对重大环境污染事故隐患进行环境风险评价”的057号文件，此后我国重大项目的环境影响报告中也普遍开展了环境风险的评价，但油气勘探开发风险分析评价方面存在风险管理观念落后、基础比较薄弱等问题，环境风险评价在这方面的应用处于完善与学习阶段。

2004年国家环保总局发布《建设项目环境风险评价技术导则》（HJ/T169-2004），为我国开展建设项目的环境风险评价提供了基础和框架。目前我国在对污染物在环境中的迁移转化规律研究、环境毒理学研究方面取得了一些成果，并在借鉴国外数学模型基础上建立了部分适合环境风险评价的数据库。含硫天然气及石油开采环境风险评价和管理方面在借鉴发达国家经验的基础上进行探索也取得了一些成果，如1997年中国石油天然气集团公司参考ISO/CD14690，制定了《石油天然气工业健康、安全与环境管理体系》、《石油天然气钻井健康、安全与环境管理指南》、《石油地震队健康、安全与环境管理规范》等，后续又对相关标准进行了修订和扩充；2001年中国石化集团公司发布了《中国石油化工集团公司安全、环境与健康（HSE）管理体系》，并分类编制了油田企业、炼油化工企业、施工企业、销售企业的《安全、环境与健康（HSE）管理规范》以及基层队、生产车间（装置）、油库、加油站、工程项目的《HSE实施程序编制指南》等。但针对综合风险管理的研究、定量及多因素环境风险研究等方面还很薄弱，适用于我国含硫气田开采特点的环境风险评价所需基础数据及模型还不完善。

3.结语

经过30余年的发展，我国针对高含硫气田开发的环境风险评价与发达国家相比还有较大差距，应在立足于国内目前研究成果的基础上，加强我国国内有关环境风险评价的高水平基础研究，形成跨学科的研究队伍和研究网络，为制定适合我国含硫气田特点的环境风险评价体系提供坚实的基础，从而实现我国可持续发展战略和环境保护国策要求的高含硫天然气清洁开采。

参考文献：

[1]天宣世界上最大的含硫气田——阿斯特拉罕气田天然气地球科学，1991（2），71

[2]吴宗之，高进东，魏利军危险评价方法及其应用北京：冶金工业出版社，2001

[3]杜喜臣化工行业环境风险评价方法的研究[D]甘肃：兰州大学，2008