淺談東北地區油田鉆井泥漿不落地處理

李明亮

摘要：隨著環保要求的不斷提高，鉆井泥漿成為重大的環境風險。通過分析鉆井泥漿不落地處理技術的基礎原理，針對寒冷氣候制定針對性措施，淺談不同不落地處理技術的優勢與確定，提出東北地區泥漿不落地處理的建議。

關鍵詞：鉆井泥漿；不落地；環保

隨著新《環境保護法》的施行，《“兩高”司法解釋》的出臺，環保形勢日益嚴峻，如何做到鉆井泥漿的合規處理，避免鉆井泥漿及儲存池造成的重大環境風險，成為油田鉆井泥漿處理的一項重要任務。

1.開展鉆井泥漿不落地處理的必要性

油田鉆井泥漿是油氣田開發中最重要的環境風險點之一，開展鉆井泥漿不落地處理具有以下三點必要性：

1.1消除鉆井過程及固化前的污染風險

普通鉆井周期一般為1～2個月，特殊情況下能達到3個月或以上，鉆井過程中容易出現儲存池塑料布破損，滲漏等問題、如遇大雨，甚至出現雨水倒灌、污染農田等情況，可能造成地下水、地表水的污染。

無害化處理受天氣、道路、工農關系影響較大，如遇連續降雨或冬季鉆井，可能一個月或幾個月無法施工，除存在以上鉆井過程中的風險外，儲存池長期處于不安全狀態，可能出現牲畜、人員掉落等安全問題。

1.2避免無害化處理存在的質量風險

傳統的鉆井泥漿無害化處理方法，一般是將鉆井廢水拉走，對剩余的巖屑進行就地固化處理，但由于受儲存池形狀不規則，巖屑沉積壓實作用，野外機械操作難度大等因素影響，固化質量較難保證，這種處理方式存在一定質量風險。

1.3滿足環境管理部門新的環保要求

隨著《水十條》、《土壤十條》等具體環境保護措施出臺，環境保護主管部門對油田企業，特別是油田企業勘探開發過程中鉆井泥漿的處理提出了更為嚴格的環保要求，鉆井泥漿的不落地處理基本滿足了目前環保和鉆井生產兩方面的要求。

2.東北地區油田鉆井泥漿不落地處理面臨的主要難題

2.1鉆井工作量相對較少，井位分散，偏重氣井

隨著國際油價下跌，處于扭虧脫困階段的油田企業鉆井工作量明顯下降，油井工作量明顯減少，目前部署井位主要以氣井為主，同時鉆井施工存在相對分散，施工不連續等特點。

2.2冬季施工氣候條件特殊

東北地區冬季鉆井施工過程中，最低氣溫達到零下35攝氏度左右，長周期的施工，保溫效果尤為重要，因有地層能量的補充，循環過程中的泥漿溫度得到有效補充，但反排出來的泥漿很容易結冰，這也對鉆井泥漿不落地處理提出較高的要求。

3.鉆井泥漿不落地處理工藝原理及施工模式

3.1鉆井泥漿不落地處理工藝原理

3.1.1基于破膠壓濾技術的鉆井泥漿不落地處理工藝

鉆井泥漿是一種含粘土、鉆屑、加重材料、化學處理劑、污水等成分的多相穩定懸浮體系，通過加入破穩降粘劑，破膠、氧化打破泥漿體系穩定性；加入混凝聚結劑，絮凝、與金屬離子發生絡合反應；加入高效瀝水劑，吸附固結有害物質、強制固液分離。之后將破膠后的泥漿用泵壓入濾室，依靠機械加壓裝置將濾板壓緊，固體在濾布上堆積形成泥餅，液體滲透出濾布，成為不含固體的清液[1][2]。

3.1.2基于離心固化技術的鉆井泥漿不落地處理工藝

廢棄泥漿也是穩定復雜的膠體體系，通過電極和脈沖電源使膠體體系失穩。泥漿中粘土礦物表面帶有電荷，利用電化學吸附的原理，使鉆井泥漿在直流電場作用下，泥漿中陰離子表面活性劑和帶負電荷的組份定向遷移到電極陽極表面，產生陽極電聚合吸附，在電極表面沉積去除；泥漿中大分子聚合物被電解，氧化斷鏈后粘度降低，更易去除；泥漿中有效成份顆粒表面不帶電，可以用于保留在體系內重復利用。隨著電化學反應時間延長，泥漿沉積層厚度增加，除泥裝置去除電極表面的泥漿固體，從而實現泥漿的降粘和固液分離目的，分離后的低粘度的泥漿液再通過補充有益組份回用。

3.2鉆井泥漿不落地處理的施工模式

3.2.1集中處理式鉆井泥漿不落地處理

集中處理的鉆井泥漿不落地處理方式特點是單井拉運、集中處理，建設集中的廠房、購買大型的設備。集中處理的優勢是可以滿足多井同時開鉆處理的需要，方便設備和廢棄物的管理、利于監測。由于不需要多套設備，所以運行起來后更能節省成本，更有效提高設備的利用率。缺點是前期場站征地、手續辦理，購置設備等一次性投入較大，一般在2000萬元左右，單井處理費用50-100萬元不等。

3.2.2隨鉆處理式鉆井泥漿不落地處理

隨鉆處理式鉆井泥漿不落地處理特點是單井處理，設備人員雙配套。隨鉆處理需在單井組織設備征地、設置臨時軟體罐、配套處理設備和4-6個技術人員。優點是可以適應偏遠井的施工，跟隨井隊作業，撬裝式設備，搬遷靈活，處理方案調整靈活。缺點是每口井配套設備和人員，一次性投入高，設備在200-300萬元不等，單井處理成本相對較高，單井處理費用在100-160萬元不等。

4處理模式的選取

通過以上分析認為，東北地區針對施工井數量少和對泥漿回用需求不高的情況，基于破膠壓濾技術的鉆井泥漿不落地處理工藝更合理，針對冬季保溫和成本控制的考慮，集中處理式鉆井泥漿不落地處理更有優勢。

5.結論與展望

鉆井泥漿不落地處理技術目前正處于一個大發展和初期應用的階段，鉆井泥漿不落地處理技術從源頭上避免了鉆井泥漿處理上的環境風險，大大降低了鉆井泥漿治理與鉆井完井之間的施工間隔期，減少工農關系。

鉆井泥漿不落地處理技術是一個系統的工程，只有不斷實現新技術的應用，適應新的環保要求，有效降低處理價格，將會更具應用價值和環保價值。

參考文獻

[1]楊明杰.鉆井泥漿綜合治理研究[J].礦物巖石.2003（3）109-112

[2]魏平方.油田鉆井液固化處理實驗研究化學與生物工程[J].2003（6）34-35

（作者單位：中國石油化工股份有限公司東北油氣分公司）