淺析油田鉆井廢棄鉆井液的處理技術

劉瀚吾

(延長油田股份有限公司 王家川采油廠，陜西 延安 717100)

一 鉆井廢棄物無害化處理的必要性

1.環境需求。鉆井液對環境造成的影響主要表現在:(1)對地表水和地下水資源的污染;(2)各種重金屬滯留于土壤，影響植物的生長和微生物的繁殖，同時因植物吸收而富集，危害到人畜的健康;

鉆井液廢棄物不僅給環境帶來嚴重污染，也占用了日益減少的可耕地資源。因此，各國都在加強環保方面的立法和執法工作。目前大多數國家和地區都不允許鉆井過程中形成的廢棄鉆井液、鉆屑、廢水隨意排放，要求進行無害化處理。

2.發展需求。長期以來我國鉆井液以水基體系為主，因此廢棄水基鉆井液處理技術開發應用較多。在陸上鉆井中應用最多的是就地固化或就地無害化處理技術。該法的優點是成本較低，缺點是只適應大坑池地區的鉆井廢物處理。但鉆井作業經常在一些環境敏感地區，傳統的就地固化或無害化處理技術的弊病越來越明顯，迫切需要發展新型的鉆井廢棄物無害化處理技術。

二 鉆井廢棄物無害化處理技術

1.廢棄水基鉆井液無害化處理技術

廢棄水基鉆井液組成復雜，穩定性高，固液分離難度大，脫出水中污染物濃度大，受井場水、電、場地等環境條件限制，對廢棄水基鉆井液的處理裝置的要求體積要小，處理效率要高。受處理成本的限制加入的絮凝劑(破膠劑)、固化劑的量不能大，但處理的效果確要在達標范圍內。

圖1 水基鉆井液無害化處理工藝流程圖

廢棄水基鉆井液無害化處理裝置為鉆井作業一體化隨鉆處理裝置。這套裝置通過巖屑收集、鉆井液破膠脫穩和固液分離、污水脫穩氣浮、污水高效絮凝及氧化、污水精細過濾等多級處理工藝逐步去除鉆井液中的巖屑、大部分固相和有毒有害化學成分。脫出的水處理達標后可以實現井場回用或達標排放;鉆井巖屑等固廢物通過強制高效固化處理，能去除所粘附的有害物質，達標堆放。全套裝置拆裝方便，容易搬運，特別適合流動性作業。

2.廢棄油基鉆井液無害化處理技術

隨著石油鉆井開發難度的增加，在鉆井時越來越多的應用油基泥漿，但是在使用油基泥漿的過程中會產生含油鉆屑，對環境產生極大的危害。而且全世界絕大部分國家對含油鉆屑的排放標準有嚴格的限制。例如美國要求含油率要低于3%，在我國南海地區要求含油率低于5%。

油基鉆井液無害化處理主要是油基鉆井液巖屑處理，油基鉆井液可以回收反復使用。

經過上述過程處理使油基巖屑達到國際油基鉆井液巖屑排放標準。實現油基鉆井液巖屑處理工業化、產業化。

3.油基鉆井液巖屑無害化處理技術

圖2 廢棄油基鉆井液無害化處理流程圖

油基鉆屑處理系統主要由甩干機、除油高效表面活性劑和石油微生物處理三部分組成。它主要是利用甩干機強大的離心力將油基泥漿鉆屑含油率減少到5%以下，配合除油高效表面活性劑使用后，可以將鉆屑含油率減少為2%以下，再經過石油微生物處理使油基巖屑的含油量達到鉆井生產所在國的允許排放標準。

經過除油高效表面活性劑處理后，廢棄含油鉆屑自然分為油層、水層和巖屑三層。油層可以回收利用，水層里的藥劑綠色環保無污染且可以繼續循環使用，巖屑含油率可降低為1%以下，達到排放標準可以直接排放。

石油微生物處理油基巖屑是微生物(嗜油菌)將石油等有機化合物降解成小分子的無機物的過程。該過程是將低沸點易揮發的有機物直接隨空氣被抽出，而高沸點的重組分在生物降解菌的作用下，被徹底降解為CO2和H2O。

含油巖屑的微生物處理采用生物通風法，該方法有利于提高油類物質的分解速度。生物通風法是在待治理堆放的油基巖屑中至少打兩口井，安裝鼓風機和抽真空機，將空氣中加入生物降解菌、微生物營養添加劑、增效劑和PH調節劑等強行壓入處理物中，然后抽出土壤中的氣體。

生物通風技術特點:生物通風屬于原位修復技術，不挖土，不破壞土壤結構，能夠修復被石油污染的低滲透性、高含水率土壤，該方法給土壤注入純氧氣或空氣、升高土壤溫度、添加工程菌將石油類物質從其所吸附的土壤顆粒上剝落下來，從而大大提高生物可利用性。最終產物是CO2、H2O和脂肪酸，環境副作用小，即使中間產物是污染物，在出口處安裝氣體凈化裝置，不會造成二次污染。

三 結論與認識

1.通過廢棄鉆井液的處理技術研究，在研究和應用過程中形成了一套技術可行、經濟合理的廢棄物處理技術，實現了清潔鉆井，促進了油氣勘探開發業務與環境保護協調發展，滿足了國內石油行業鉆井工程與環境保護現狀的需求。

2.水基鉆井液處理設備體積小、能耗低、隨鉆固化、搬遷方便，該設備與破膠劑、固化劑配合處理后的固化物和水達到國家二級排放標準。

[1]趙雄虎廢棄鉆井液處理研究進展鉆井液與完井液2004