钻井井场环境噪声治理方案.docx
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钻井井场环境噪声治理方案
钻井井场环境噪声治理方案
近年来，随着人们环保意识的日益增强，钻井井场噪声污染已成为影响油地关系的主要因素之一，已严重影响钻井施工的顺利开展。
为解决这一矛盾，通过对钻井现场设备运行噪声的调查，并对已实施的降噪项目的分析，提出了以下噪声治理方案。
一、井场噪声现状
石油钻井施工现场的噪声主要来自钻机动力机组及其配套设备运转产生的机械噪声，高强度噪声对井场周边居住民和场内作业人员均可能造成伤害和干扰。
1、柴油机：
柴油机是石油钻井作业的动力源，由气缸燃烧机械运转噪声、冷却风扇运转噪声、排风通道噪声、进气（增压器）噪声及启动噪声等声源，构成了石油钻井作业的主要噪声声源。
经现场实测，800kW柴油发电机组的冷却风扇处噪声为112dB（A）,排气管噪声为120dB（A）,机房平均噪声为103dB（A）。
2、其它设备：
快速放气阀产生的高速气流噪声为118dB（A）,链条传动箱处噪声为85dB（A）,转盘100rpm时的平均噪声为91dB（A）,钻台平均噪声为91dB（A）,泵房平均噪声为94dB（A）。
3、场地（厂界）实测噪声：
钻井现场设备噪声，属于点声源，以球面波的形式向四周传播辐射，具有中低频声波特点，波长较长，方向性弱，衰减消失缓慢。
经实测，井场平均噪声为86.9dB（A）；柴油机排气方向的井场边界最大噪声为88.8dB（A），平均噪声为85dB（A），柴油机排气方向距离井场100m处，最大噪声为68dB（A）。
超过了国家标准GB12348-2008《工业企业厂界噪声标准》中工业企业厂界噪声的排放标准。
根据国家环保总局环发［1998］216号《关于乡村生活区工业噪声污染源适用标准的通知》，石油钻井作业噪声对乡村生活区的影响，应执行国家环境噪声标准，即厂界以外环境噪声标准值昼间均应低于65dB（A），夜间的噪声值应≤55dB（A）。
而实测井场边界平均噪声达80dB（A）以上，其平均值超过标准规定值25dB（A）。
4、对井场区域内作业的员工身体造成损伤。
井场区域内平均噪声为85dB（A）左右，机房岗位平均噪声为100dB（A）以上，钻台岗位平均噪声为90dB（A）左右，均超过国家《工业企业噪声卫生标准》及《工业企业职工听力保护规X》中低于85dB（A）的要求。
标准中规定工人岗位劳动安全作业暴露噪声级低于85dB（A），而钻井工人每班连续工作时间为12h，值班住井人员工作往往超过12h，长期工作在强噪声环境下，身体受到的伤害更大。
二、井场噪声治理情况及存在问题
我局自2007年开始对井场噪声进行治理,积累了一定的应用经验。
（一）主要治理手段
1、隔音墙
隔音墙主要是由约3米高的隔音板相互连接在一起，把产生噪声的设备圈闭在四周封闭的空间内，以达到降噪效果。
隔音墙结构相对简单，安装方式灵活。
缺点是周围空间较大，降噪效果较差。
2、整体隔音棚
整体隔音棚由可拆卸式隔音墙板、顶板、散热风机及降噪型防火消声器等组成。
该系统在安装时将整个机房的周围及顶部用隔音板封闭成一个完整的整体，在柴油机散热器一侧安装可拆装排气消声器，柴油机散热器前面安装的一台55KW风机，用以将散热器散发的热量导出到降噪房外。
原柴油机消音器更换为降噪型防火消声器，以提高排气降噪效果。
整体隔音棚降噪效果良好，缺点是安装工作量较大，安装时间较长，能耗高，柴油机输出功率有所下降。
3、降噪发电房
降噪发电房由隔声墙体、隔音门，进气消声器、进风轴流风机及排气消声器等部件构成一个独立的降噪单元，安装一台发电机，数栋降噪发电房可连接在一起形成一个整体，发电机顶部加装有可拆卸消声组件，在进风消声组件的内部安装有4台进风风机，使其满足发电机组散热所需风量。
在发动机房前端加装有消声设备，在达到柴油机的散热的同时满足前端降噪要求。
该降噪设备较适合电动钻机使用，安装简单方便，对发电机的正常运转影响较小，降噪效果良好。
4、网电应用
采用外电做为主动力，现场柴油机仅做为备用，减少了主要噪声源，效果良好，但是对钻机类型有要求，机械钻井要升级改造，费用高，网电应用受施工周期及地方电力网络影响很大。
（二）治理成效
2007年以来，我局陆续对施工能力4千米及以上机械和电动钻机的动力机组进行了噪声治理，取得一定成效。
以70139XN井队施工的新场7井为例，该井队使用ZJ70D电动钻机，其5台动力机组采用整体隔音棚进行了降噪治理，表1为该井动力机组降噪治理后，对井场边界及周边环境噪声的监测数据。
表1，新场7井声环境噪声监测记录表
测点编号
等效声级dB（A）
GB12348-20083类
超标值dB（A）
1
84.1
65
19.1
2
72.6
65
7.6
3
72.5
65
7.5
4
74
65
9
5
60.6
65
0
6
60.6
65
0
7
64.7
65
0
8
66.4
65
1.4
9
59.6
65
0
10
58.2
65
0
11
52.4
65
0
12
54.5
65
0
13
55.2
65
0
14
50.9
65
0
15
47.0
65
0
以50103XN井队施工的新场32井为例，该井队使用ZJ50D电动钻机，其4台动力机组采用整体隔音棚进行了降噪治理，表1为该井动力机组治理后，对井场周边11家住户的监测数据。
表2，新场32井声环境噪声监测结果表单位:
dB（A）
点位
12月21日
GB12348-20082类
超标值（分贝）
昼间
夜间
昼间
夜间
昼间
夜间
1
66.2
60
50
6.2
2
63.7
60
50
3.7
3
64
60
50
4.0
4
62.6
60
50
2.6
5
57.9
60
50
0
6
56.8
60
50
0
7
54.5
60
50
0
8
53.3
60
50
0
9
64.8
60
50
4.8
10
55.1
60
50
0
11
56.9
60
50
0
（三）存在的问题
从上述治理手段可以看出，过去井场的各类降噪手段均围绕如何抑制柴油机噪声而制定，在井场无其它较大噪声源的情况下，井场周边噪声可基本达到GB12348-2008《工业企业厂界噪声标准》要求。
但在钻井施工期间，井场的噪声源还包括泥浆泵运行噪声，链条传动箱运转噪声，转盘工作噪声等连续噪声源，还包括快速放气阀产生的高速气流噪声，钻台气动绞车工作噪声，柴油机气马达启动时产生的强烈噪声，钻具碰撞等产生的间断性噪声，而间断性突发噪声对个体神经刺激更大，尤其在夜间，会严重影响周边人员的休息。
上述设备和操作的噪声是钻井施工中无法避免的，但治理难度大，尤其在钻台面上的设备运转噪声，噪声衰减小，传播距离远，基于安全原因，又无法对钻台进行整体封闭，只能对声源设备进行个体降噪治理。
三、下步治理目标
目前在川内局属钻机共计有35台，川XX区有27台，其中XX钻井公司在川西有钻机19台，已安装降噪装置11台，XX钻井公司在川西有钻机4台，已安装降噪装置2台，XX钻井公司在川西有钻机4台，已安装降噪装置2台。
还有12台钻机需要配置降噪装置，钻机型号见表1。
表1需要配置降噪装置钻机明细
钻机型号
驱动方式
数量
单位
ZJ20L
机械
2
川钻、重钻各1台
ZJ30/32L
机械
4
川钻
ZJ40L
机械
3
川钻2台、重钻1台
ZJ40LDB
转盘电驱
1
广钻
ZJ40D
电动
1
川钻
ZJ50L
机械
1
广钻
合计
12
治理要求达到：
在井场边界处噪声值达到国家环境噪声标准，即白天的噪声值≤65dB（A），夜间的噪声值≤55dB（A）。
但上述已配置和待配置降噪装置的治理目标均为柴油机降噪，如不对其它噪声源进行治理，井场边界处噪声值无法达到国家环境噪声标准。
如需要对其它噪声源进行治理，则需要对不同机型单个噪声源进行独立降噪设计，以期达到国家环境噪声标准。
四、治理依据
1、GB12348-2008《工业企业厂界噪声标准》
2、GB3096-2008《声环境质量标准》
3、环发［1998］216号《关于乡村生活区工业噪声污染源适用标准的通知》
4、国家《工业企业噪声卫生标准》
5、国家《工业企业职工听力保护规X》
6、《中华人民XX国环境保护法》
7、《中华人民XX国环境污染防治法》
8、卫生部《工业企业噪声卫生标准》
9、现场勘测的各种数据
五、治理方案
（一）动力机组
1、柴油发电机组：
采用独立降噪发电房，降噪效果好，能耗较低，功率损失小。
2、机械钻机驱动用柴油机：
（1）柴油机低位安装的，连同变矩器（耦合器），链条传动箱共同设计采用组合式整体隔音棚，并将消声器更换高效住宅型消声器；
（2）柴油机高位安装的，在柴油机安装平台三面护栏处安装隔音墙，楼梯处安装隔音门，将消声器更换高效住宅型消声器。
（二）泥浆泵
1、链条传动箱驱动的，在两台泵两侧安装隔音墙；
2、电机驱动的泵组，在泵组（两台或三台）三面及顶部安装隔音墙和通风风机；
3、单机泵组或双机泵组，按单套泵组安装三面及顶部安装隔音墙，在柴油机散热器一侧安装可拆装排气消声器，柴油机散热器前面安装散热风机，并将消声器更换高效住宅型消声器；
（三）快速放气阀
要保证气控对象动作迅捷，必须保证气控对象的泄压速度，目前没有其他器件可替代快速放气阀。
要降低放气阀的气流冲击噪声，可在阀件排气口安装消声器，该消声器目前无市场化定型产品，但XX钻井公司50103井队通过改造，成功试制出即可大幅度削减气流冲击噪声，又能满足气控对象的泄压速度的消声器，可推广使用。
（四）钻台气动绞车
钻台气动绞车的排气噪声声压较高，XX钻井公司经过实验，通过气动绞车排气口安装小马力柴油机消声器的方式，可较大幅度降低排气噪声，但在夜间，该噪声仍然较为刺耳，在配置有综合液压站的钻机，可考虑采用液动绞车替代。
（五）柴油机气马达启动噪声
柴油机气马达功率较大，空间受限，难以采用安装消声器的办法解决噪声问题，考虑采用电启动马达替代气马达，配置启动整流柜，可解决启动气流噪声。
（六）转盘及钻台工作面
由于钻台工作面较高，各类噪声易传播，难衰减，且钻台作为最重要的工作面，对视野、逃生路线等安全要素要求较高，不能采用封闭隔音板进行治理，只能根据现场实际情况，在条件许可的情况下，局部安装隔音板，减小指定方向的噪声强度。
（七）钻具碰撞及其他操作噪声
1、在地面疏通好钻具流道，杜绝加单根时采取锤击钻具的方式疏通钻具内流道，避免噪声产生。
2、合理规划生产节奏，尽量避免在夜间进行起下钻作业，避免钻具碰撞和绞车刹车制动噪声。
（八）作业人员个体防护
采取上述降噪措施后，在隔音封闭圈内的作业人员的环境噪声并未下降，且温度更高，作业环境更为恶劣，需采取戴降噪耳塞、耳罩，减少强噪声环境下的工作时间，缩短体检周期等手段，保护员工健康。
六、预期指标
以上措施的实施，在正常平稳的钻井工况条件下，井场厂界噪声排放可以达到国家标准，即白天的噪声值≤65dB（A），夜间的噪声值≤55dB（A）。
七、预计投资
见表2“投资预算表”。
八、建议
由于钻井工况复杂，钻机结构形式多样，目前尚没有完全解决钻井作业噪声的治理手段，即便完全实施上述治理措施，仍无法避免特殊工况下的噪声排放超标，如：
跳钻、放喷、夜间起下钻、夜间井控演习等等。
在现有技术条件下，在人口稠密地区，需多管齐下，共同营造钻井和谐环境。
（一）继续加强油地关系协调工作
村民的的利益诉求是很明确的，就是保持周边良好的生态环境，而在环境遭到任何外部力量干扰时，即便这种干扰是在国家法律许可X围内，他们转而追求最大经济补偿，否则，他们会用其特有的方式进行对抗，而法律在这个时候往往显得十分苍白，油地矛盾不断聚集，以致群体事件时有发生，稳定形势十分严峻。
因此，即便井场噪声排放完全满足国家排放标准，如不做好油地关系协调工作，仍然无法得到和谐的钻井施工环境。
（二）合理部署井位
井位的确定和部署，应尽量使井场条件满足SY/T5466-2004《钻前工程及井场布置技术要求》，在条件有限时，也应使钻机噪声传播强度最大的方向（一般是柴油机排气方向）指向住家最少或距离住家最长的方向，减少噪声影响和治理难度。
（三）治理成本需补偿
作为施工单位使用的钻井设备，是符合国家或行业相关标准的，但因甲方井位布局于人口稠密地区，甚至井场条件无法满足SY/T5466-2004《钻前工程及井场布置技术要求》的情况下，施工方积极配合甲方进行全面的噪声治理工作，共同创造和谐施工环境，但噪声治理工作的实施，使施工方的设备投资，安装周期，油耗指标等均有所增加，致使施工成本增加。
这部分新增的成本，应由甲方进行补偿，以激励施工方治理噪声的积极性。
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