典型油气田辐射环境现状调查

祝继东

(新疆维吾尔自治区辐射环境监督站，新疆 乌鲁木齐,830011)

0 引言

石油天然气开发在国民经济发展中占据着极为重要的地位，近年来，我国对石油、天然气的需求量也越来越大。油气勘探、开采及利用过程中，与之共生的天然放射性核素会随油气开采从地下储集层向地面迁移，必然会对周围辐射环境产生影响。石油开发中造成的放射性污染是20 世纪80 年代后期发现和注意到的问题，1988 年原苏联在全国放射性生态环境调查中发现巴库和高加索油气区石油管道的辐射剂量率达到200～2 000 μR/h[1]。

本文主要调查了戈壁型和沙漠型两种典型的油气田，在油气开采及加工企业场内：油井、石油管线、分离及存储设备、污泥池、蓄水池等油气开采及集输设施设备周围的γ辐射水平，可为评估我国油气工业对周围辐射环境造成的影响提供依据。

1 现场调查

按照《辐射环境监测技术规范》(HJ/T 61—2001)[2]的要求，现场调查根据工艺流程走向进行现场巡测，γ辐射剂量率瞬时测量采用《环境地表γ辐射剂量率测定规范》(GB/T 14583—1993)[3]。

本次调查采用的监测仪表及分析设备见表1。

2 调查结果

2.1 戈壁地形油气田

戈壁地形油气田的钻井和油气集输环节中的γ辐射剂量率分布情况见图1。结果显示：① 整体上看，油气井钻场和采场γ辐射剂量率水平不高，一般低于3倍环境本底；② 联合处理站内γ辐射剂量率较高，管线及阀门、储油罐底部等部位γ辐射剂量率高于1 μSv/h，分离器附近辐射水平最高，最大值为30 μSv/h；③ 与联合站相比，固废液处理站内γ辐射剂量率较高，油泥池附近高于1 μSv/h，最高达4 μSv/h；④ 与其他工艺环节相比，油水气分离环节的γ辐射剂量率水平明显偏高。

图1 戈壁油气田钻井和油气集输设施的γ辐射剂量率分布

2.2 沙漠地形油气田

沙漠地形油气田的钻井场、采井厂、联合处理站、固废液处理站的γ辐射剂量率监测结果示于图2。由图2可见，① 与戈壁油气田相比，沙漠中油气开采及加工处理设施的γ辐射剂量率明显偏低，并且剂量率水平偏高的环节处于工艺流程的后端；② 与其他工艺环节相比，固废液处理环节的剂量率水平相对较高。

图2 沙漠油气田钻井和油气集输设施的γ辐射剂量率分布

3 调查数据对比分析

3.1 钻场和采场的数据对比分析(戈壁油气田和沙漠油气田)

不同地形油田钻场和采场的γ辐射剂量率对比结果见图3。戈壁油气田和沙漠油气田钻场和采场的数据对比表明：① 沙漠油气田钻场和采场的γ辐射剂量率比戈壁油气田钻场和采场略低；②采场的γ辐射剂量率一般略高于钻场。

图3 不同地形油气钻场和采场γ辐射剂量率监测结果对比

3.2 联合处理阶段的数据对比分析(戈壁油气田和沙漠油气田)

不同地形油田联合处理阶段的现场γ辐射剂量率对比结果见图4。戈壁油气田和沙漠油气田联合处理阶段的数据对比表明：戈壁油田联合站内主要油气处理环节的γ辐射剂量率水平远高于沙漠油田的处理站。推测原因可能与原油中天然放射性核素含量不同有关。

图4 不同地形油气田联合处理阶段γ辐射剂量率监测结果对比

3.3 固废液处理阶段的数据对比分析

不同地形油田固废液处理阶段现场γ辐射剂量率对比结果见图5。

图5 不同地形油气田固废液处理阶段γ辐射剂量率监测结果对比

戈壁油气田和沙漠油气田固废液处理阶段的γ辐射剂量率数据对比结果显示： 戈壁固废液处理站内主要油泥处理环节的γ辐射剂量率水平高于沙漠油田，推测可能与原油中天然放射性核素含量有关。

3.4 结果分析

参照国际原子能机构(IAEA)技术标准(IAEA 安全报告系列丛书第34 号[4])给出了油气开采和集输环节中典型位置的γ辐射剂量率水平，详见表2。容器内部的γ辐射剂量率水平受条件限制，尚无法给出，但分离器外部已达到30 μSv/h，储油罐外部达24 μSv/h，高于IAEA技术标准中给出的典型值(15 μSv/h)。

表2 油气工业中的一些位置的辐射水平

由以上调查数据可知，油气联合处理站内存在大量γ辐射剂量率热点，最大值达30 μSv/h，剂量率热点多位于罐体阀门附近，属人员操作位置，经常进入此类区域的操作人员，如巡查、检修及分离器清罐人员可能会接受较高的照射剂量。油、水、气分离是原油加工的初始阶段，初加工的手段主要有分离、加热、化学处理等。分析γ辐射剂量率较高的原因可能是天然放射性核素铀、钍、镭、钋、铅等极易在这一阶段随原油中的其他杂质一起沉积在管线、阀门及储罐底部，形成了水平较高的辐射场。

4 结论

国内关于油气开发对辐射环境影响的研究起步较晚，调查成果较少，本次调查是针对典型油气田开展的国内首次联合调查，获取了油气开采与处理设施周围辐射环境现状的第一手资料，本文仅关注了γ辐射剂量率。通过调查发现油气联合处理站内存在大量γ辐射剂量率热点，多位于罐体阀门附近，最大值达30 μSv/h，且属人员操作位置。建议进一步开展油气工业部分从业人员的受照剂量跟踪调查和油田企业场区内天然放射性污染调查并指导企业进行相关治理。