廢棄鉆井液處理技術特點與適用性比較

摘 要： 針對廢棄鉆井液的處理現狀，介紹了目前常用的廢棄鉆井液處理技術和方法。并指出了廢棄鉆井液處理技術的發展趨勢是開發環保型鉆井液及鉆井液處理工藝、提高固控效率、統一鉆井液處理技術的行業標準和加強對外技術交流與合作。

關鍵詞： 廢棄鉆井液；處理技術方法

1廢棄鉆井液的組成及對環境的危害

廢棄鉆井液就是鉆井過程中排放的巖屑和少量鉆井液、完井時從井筒中返排出的鉆井液和壓井需要所儲備的重泥漿。廢棄鉆井液是一種含粘土、加重材料、各種化學處理劑、污水、污油和鉆屑等的多相穩定膠態懸浮體系，表現為成分復雜、化學耗氧量（COD）高、礦化度高、色度深和懸浮物質量濃度高，含有多種污染因子，是石油天然氣勘探開發過程中對環境產生影響的主要廢棄物之一。每年產生廢棄鉆井液絕大部分都以直接排放或自然蒸發、沉積、干化和就地掩埋等方法進行處理，造成了地表水和地下水資源污染，鹽、堿及巖鹽導致土壤板結甚至無法返耕，重金屬、化學添加劑和生物降解后產物滯留土壤或水澤，從而影響微生物繁殖·植物生長和人畜健康。國內于20世紀80年代開始了對廢棄鉆井液處理的研究，國家環保局也相繼頒布GB 4284-1984《農用污泥污染物的控制標準》、GB8978-1996《污水綜合排放標準》、GB5086-2-1997《固化物浸泡液毒性分析》等標準來保護日益惡化的生態環境。因此建立鉆井液、處理劑、廢棄物環保評價和處理系統，全過程地關注鉆井液的環保問題已成為油田企業環保工作的重點。

2 廢棄鉆井液的處理技術與方法

2.1廢棄鉆井液簡單化處理.廢棄鉆井液簡單化處理是在不添加處理藥劑的條件下直接處理廢棄鉆井液。包括直接排放法和回注法。

2.1.1直接排放法。直接排放法是最常規的處理廢棄鉆井液的方法。這種方法費用最省，操作最簡單。對于海上鉆井的廢棄水基鉆井液，若符合國家和國際環保標準要求，便可使用此法。但此法只限于低毒、無毒、易生物降解的鉆井廢棄物。隨著環保要求標準的日益提高，這種方法已逐漸受到限制。

2.1.2回注法。回注法就是通過一定的方式和手段將廢棄鉆井液注人到并里的安全地層或井眼的環形空間，或下到非滲透性地層，再自行封閉。此方法對地層要求嚴格，決不允許廢棄鉆井液逸散，否則就會對地下水產生污染。在海上鉆井時，對于毒性大又難以處理的廢棄鉆井液，若直接排放會污染海洋，若收集運往海岸處理，費用昂貴，此時回注法就是首選的處理方法。

2.2 廢棄鉆井液資源化處理。廢棄鉆井液資源化處理是盡可能多的將廢棄鉆井液重復使用和回收利用，包括循環使用法和回收再利用法。

2.2.1循環使用法。廢棄鉆井液、廢水和廢材料可循環使用。例如將冷卻水、制動水和密封水進行循環使用可以節省大量的流體；廢棄鉆并液用來清洗鉆井液罐、振動篩和離心機面板；重復利用雨水清洗鉆井設備都是很有效的循環使用途徑。同時在一些井網密度高的地區，鉆井液能夠多次重復利用。

2.2.2回收再利用法。回收再利用法處理廢棄鉆井液是一項既經濟又合理的處理方法。運用固液分離技術，可以將脫出水和脫出固相再用來配置淡水鉆井液和鹽水鉆井液。鉆井液中的某些添加劑也可以采用適當的方法回收再利用，例如加重劑的回收就可以節約大量資金。還有很多其他廢棄材料都可以回收再利用。

2.3 廢棄鉆井液穩定化處理。廢棄鉆井液穩定化處理是采取某種處理方法使廢棄鉆井液趨于穩定，減少其對周邊環境的污染與破壞。包括回填法、土地耕作法和固化法。

2.3.1回填法。回填法是在廢棄鉆井液的儲存坑內通過加藥使其沉降分離，上部清液達到環保標準直接排放。剩余部分經干燥后，在儲存坑內就地填埋。石油環境研究委員會用中子探針通道管、測滲計、真空萃取濕度杯和石膏阻塞劑在對運用此法處理的填埋槽周圍設點，就地表水和受輻射的土壤進行了跟蹤研究。結果發現該方法對地表水和其輻射的土壤有一定的影響，所以此法必須慎用。在運用此法處理廢棄鉆井液時，需要考慮以下幾個問題：（1）填埋物的化學含量；（2）填埋槽的深度和位置；（3）填埋物的含水量及條件；（4）填埋槽的滲漏或析出。

2.3.2土地耕作法。土地耕作法是將廢鉆井液除去上部水后，將鉆井液池中的污泥和廢渣直接撒到土壤表面，利用土地耕作機將其與土壤混合，利用土壤的凈化特性，吸附、吸收和生物降解鉆井液中的有毒組分，達到無害化處理的目的。

2.3.3固化法。 固化法是一種比其他處理廢棄鉆井液更便宜的方法，國際上在普遍應用。固化法是向廢棄鉆井液中加人固化劑，使其轉化為土壤或膠結強度很大的固體。根據所用材料的種類，可分為水泥基固化、石灰基固化、水玻璃基固化和復合固化等多種方法。采用固結技術處理廢棄鉆井液具有材料運輸量少、施工速度快、經濟、處理效果好和處理量大等優點，還可利用廢鉆井液的固結修筑井場基礎和道路，是油氣田環境保護和工業廢棄物處理的一條有效途徑。固化法已經成為國內處理廢棄鉆井液的主要方法之一。試驗結果：無害化處理后的廢棄物有害成分COD，石油類、六價鉻、總鉻及pH值都有較大幅度的降低，符合國家環境保護標準的要求。無機固化劑具有原料易購、價格低廉、使用方便和固化效果好等優點。并在實驗室形成了一套固化劑配方，所配制的固化劑對淡水基聚合物鉆井液具有良好的固化效果。固化物具有較大的抗壓強度；固化物的孔隙度為31%一43%，與土壤的孔隙度接近，浸出液pH值為7-8，能滿足生物生長的要求。葉艷等結合中國石油塔里木油田公司現場荒漠作業環境實際，采用安定化固化法，先采用破膠技術破壞鉆井液的穩定性，再用復合固著劑將鉆井廢液摻和、包容在惰性材料中形成微匣限反應環境，利用其封閉、穩定和化學凝固作用，實現污染物的長效治理。再利用結構劑改善固化體內部結構，縮短反應時間，增加整體抗壓強度，以達到適應荒漠作業的目的。該方法在在塔里木油田公司東河1一H3 （ DH1-3H）井進行現場試驗，經新疆自治區環境監測中心站取樣檢測，現場試驗7d后的固化體浸出液各項指標檢測結果可以達到國家GB8978一1996《污水綜合排放標準》的二級標準。

2.4處理廢棄鉆井液的新方法

日本提出一種新的鉆井廢棄物處理技術—蒸發濃縮處理方法。該法采用真空蒸發分

離和旋流壓縮等技術手段，在廢棄物處理的化學藥劑及方法上進行突破，研制了新型絮凝劑、污水處理劑、土壤改良劑和固體穩定劑等處理藥劑。此外，對于鉆井固體廢棄物的現場處理裝置進行改進，應用了真空蒸發分離裝置和臥式旋流壓縮裝置等大型設備，并將其集成為一體化的廢棄物處理裝置，可以在鉆井的同時對廢棄鉆井物進行處理。鐘宇等提出對廢棄鉆井泥漿先破膠分離處理，然后再對分離后的固相物進行焚燒、制作燒結磚和免燒磚的工藝方法并進行了試驗研究。其浸毒液也能達到GB8978一1996《污水綜合排放標準》的一級標準，較好地滿足了廢棄泥漿的無害化處理和實現環境可持續發展的要求。

3 結束語

隨著國家對環境保護的日益重視，越來越嚴格的環保標準將陸續出臺。石油工作者也要轉變思想觀念，從污染物的末端治理技術開發轉向生產全過程系統環境控制技術的研究。生產開發出綠色、無毒無害的環保型鉆井液和新型鉆井液處理工藝技術，從根本上解決廢棄鉆井液污染問題。

參考文獻

1陳波，鄭杰. 川西北地區廢棄鉆井液無害化處理技術及應用[J]. 內蒙古石油化工. 2010（17）

作者簡介：蔣學彬（1974-），1998年畢業于江漢石油學院環境工程專業，碩士，高級工程師，

現在中國石油川慶鉆探工程公司安檢院從事油氣田安全環保管理和科研工作。