石油鉆探作業清潔技術淺析

景燁琦

（中國石油長城鉆探工程公司，遼寧 盤錦 124010）

清潔技術是污染減排指標的關鍵技術，通過合理有效的技術手段和管理水平進行減排控制，從而達到污染減排指標能夠順利的完成。如何能夠順利實現這個目標呢？在生產過程中，要求節約原材料資源，消除有毒有害化學原料，最大限度地降低原料污染，減少由于使用不當而帶來對環境的污染；在生產工藝上，應該積極采用清潔技術，實現減少污染的關鍵措施和方法；在工程建設工作方面，應該從施工準備工作流程及完成時間這兩個方面來考慮清潔技術的應用等有效實施環節。其中一個很好的例子是，石油和天然氣產業在勘探開發的整個施工過程中，由于采用污染防治技術，具有無污染、低污染性，積極淘汰落后產品，減少污染的工藝和設備，避免成本高、光污染等。積極采用新技術、新產品、新能源和新材料，替代了傳統的落后及污染嚴重工藝技術、，實現了鉆井施工對環境的影響降低到最小，并同時提高了生產效率。本文研究主要從鉆井施工、鉆井液清潔工藝等清潔技術、潤滑油凈化回收系統、鉆井液固相控制技術、水泥漿密度檢測控制系統、鉆井廢物處置、鉆井液循環系統脫水和重用技術這幾個方面進行討論和分析。

1 鉆井污染現狀

在建設過程中，鉆井工作會產生大量污染物，從而在工作環境和生態環境的周圍給人體造成傷害。鉆井過程中產生大量的工業廢水和生活污水，主要是由石油廢水工藝制造的污染物為主，也有鉆進碎屑和廢棄泥漿、化工原料包裝袋、浪費棉紗、手套、廢鋼絲、塑料管材、變質化學品等；而廢氣則是在主要動力設備進行操作時，鉆井生產燃料在消耗過程中所產生的；建設產生的噪聲包括機械噪聲和車間氣流噪聲，如氣體鉆井平臺和快放氣閥控制工作時，產生的氣流噪聲。

2 污染治理方法

目前，在鉆探過程中產生的固體廢物處理的主要方法，根據安全處置的作用分為膠結作用方法、固化垃圾填埋場方法、微生物降解方法等。處置是應嚴格按照地方政府的要求，分類分區域進行處理。一些企業從常年的工作實際中，在廢鉆井液固化、鉆井廢水處理、污水處理廠的應用、固液分離、回收和利用等方面，已探索出適合本單位的處理技術，達到了減少污染，保護環境及提高生產效益的雙豐收。

2.1 源頭控制

在鉆頭和地面處鋪設防污措施可以減少生產對環境的污染。在要求保護生態環境的操作區域施工時，在施工所在地，一定要優先采取相應的辦法和措施保持良好的生態環境，結合當地氣候條件，合理布置鉆孔設備；在施工現有的條件下，嚴格控制設備關閉，降低發動機噪聲，以確保減少設備的振動，達到降噪目的。在達到環保要求的前提下，使用環境可接受的泥漿體系和密封系統，減少有害物質泄漏；配備原油回收罐，及時清理油污，避免井場周圍的土壤或水遭到污染。在鉆探施工過程中盡可能的應用無毒的潤滑油脂和清洗劑等，在鉆頭更換了所有設備潤滑油、清潔部件和工具的油后，盡可能收集所有的已替換油和所有的污水，進行重點集中處理，以達到對周圍環境污染的減少到最小，實現綠色安全和可持續發展。

2.2 過程控制

通過提高技術水平，達到減少排放的目的。結合不同地區的地質條件進行設計優化，簡化鉆井的本身結構，降低鉆井液的用量。加強環境管理和巡回檢查，減少或避免施工過程中的的原油跑、冒、滴、漏等現象的發生，及時發現泥漿池坍塌，避免泥漿溢出水的周圍的污染。保存相關鉆井資料，優化的鉆井規模，降低能耗，節約鉆機動力工具和成本。深化油田勘探開發的不斷深入和發展低成本的想法，使用小井眼鉆井技術，減少鉆進碎屑和泥漿用量、固控設備效率，改善鉆井液循環使用。通過實踐表明，在我國西部地區鉆井工程公司，通過一次性的減排，加強設備管理，杜絕井噴事故，能夠有效的節約成本，保護環境，成果十分顯著。

2.3 施工清潔及節能工藝

采用合理鉆頭，縮短鉆井周期，使井底壓力低于地層孔隙壓力，從根本上減少鉆井液損失和石油污染，同時有效保護油氣層，減少能源消耗和廢物的排放。現如今，國內各鉆井公司幾乎全部使用無鉛套管螺紋油管，該設備能夠有效減少鉛污染的環境；在鉆井機頂部驅動，其特點是提高鉆機性能，減少單一的次數，提高鉆頭的活動范圍，并可以便捷的用計算機來控制鉆井現場情況及各項鉆井參數，有效降低鉆井事故的發生；水平鉆孔、叢式井、大位移定向井技術日益成熟，特殊工藝井比例越來越多，可以在同一地區鉆井數量降低范圍內提高石油和天然氣資源的采收率，節約投資和能源成本；欠平衡鉆井技術能夠使井口在有效控制下，通過降低鉆井液密度，為低孔、低滲、油氣資源有效的提高采收率；小井眼鉆井技術的廣泛應用，可以大大提高機械鉆速；深化側鉆作業，可以大大降低鉆井成本，排放污染物，顯著地減少縮短鉆井周期鉆井人力、物力和資料的輸入，以及減少有害物質在鉆井、鉆屑、石油和天然氣污染物的排放，并同時節約鉆井施工費用。

2.4 鉆井液清潔技術

加強鉆井液性能維護，減少鉆井損傷。開發和研制低毒、易處理鉆井液，是減少環境污染的基本措施。利用無鉻木質素稀釋劑替代木素的稀釋劑，采用胺類殺菌劑代替苯酚、甲醛、礦物油和大豆油代替柴油作為潤滑劑等，加快化學添加劑、鉆井液、物質平衡、鉆井液循環系統監測技術的研究。鉆井公司的生產實踐表明，實時監測鉆井液的性能,根據變化的鉆井液性能及時進行調整，不僅可以大大降低水耗和鉆井助劑用量，還可以減少鉆井過程中常用的清洗鉆探設備的有機溶劑用量，在這個過程中，還可以使用降解與環境毒性小的溶劑，來代替傳統的三氯苯和四氯化碳的有機溶劑。

2.5 鉆井液固相控制技術

鉆井液固相控制技術，包括合理使用振動篩、除砂器和除泥器、離心機和泥漿清潔劑和設備，減少停機的鉆井液的化學處理劑用量，以達到減少浪費鉆井液的目的。此外，注水泥清潔生產技術包括操作過程中使用無毒添加劑，實現多余水泥的重復利用。注水泥過程中，使用泥漿密度檢測控制系統，動態實時定量水泥，可降低水泥的總量，并在系統實現停機時產生最大程度地減少浪費。通過一系列的鉆井液措施與監控系統的結合達到降低消耗的目的。

結語

石油和天然氣的開采給環境帶來了沉重的負擔，但通過對鉆井工業清潔技術應用中存在的問題進行分析，積極選擇適合企業的低成本技術，在鉆井生產的各個環節，避免和減少污染物的產生，減少由于開發和建設工作帶來的環境污染，實現節能減排及可持續發展，為國民經濟的發展做處應有的貢獻。

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