淺談油田鉆井液技術(shù)及其廢棄液的處理

官海峰 徐義千 沈林

摘要：鉆井液的性決定了鉆井的速度和安全性，對鉆井起到了很好的保護(hù)作用。良好的鉆井液能保證鉆井作業(yè)圓滿完成。因此，本文對鉆井液的開發(fā)過程進(jìn)行了分析，表明了鉆井液是鉆井工程中最核心的因素，并提出了鉆井的使用方法以及施工經(jīng)驗。

關(guān)鍵詞：油田;井鉆液技術(shù);廢棄液;處理

1我國鉆井液的發(fā)展歷程

鉆井液的類型符合目前我國的鉆井工程的發(fā)展?fàn)顩r。從50年代后期到60年代，我國開始了對鉆井液的研究，首先是對泥漿進(jìn)行分散處理，還使用了天然纖維素和粘土以及堿和木炭。其次是通過對石灰，石膏，鹽泥進(jìn)行精細(xì)處理。再次，我國在八十年代引進(jìn)了國外的技術(shù)，該技術(shù)促進(jìn)了我國在鉆井液方面的研究，并為我國鉆井液工藝和材料的設(shè)計做出了貢獻(xiàn)。最后：在90年代，我國的鉆井液技術(shù)已經(jīng)與國外的技術(shù)處于平行階段，它能夠復(fù)雜的地層中保持井壁的穩(wěn)定性，并提高了產(chǎn)能。

2鉆井液主要技術(shù)

通過將國內(nèi)外的鉆井技術(shù)結(jié)合起來研究發(fā)現(xiàn)，鉆井液的開發(fā)主要集中在以下幾個方面：（1）鉆井系統(tǒng)主要用于深度鉆井，高溫以及多分支井等問題。（2）鉆井液技術(shù)的穩(wěn)固性;。（3）井壁的穩(wěn)定性和防塌陷性功能。（4）鉆井液技術(shù)的平衡性。（5）鉆井液的施工步驟。（6）要將鉆井液技術(shù)用于適當(dāng)?shù)沫h(huán)境。（7）使用計算機(jī)對鉆井技術(shù)進(jìn)行輔助設(shè)計。

2.1無滲透鉆井液技術(shù)

非穿透鉆井液技術(shù)（稱為N1F鉆井泥漿）產(chǎn)于美國環(huán)境鉆井技術(shù)公司，鉆井液的成分主要由DWC 2000（粘合劑）和FI以及C2000（流體動力損失）和KFA 2000（潤滑油損失）組成。在固體含量較低時也不會受到損壞。這種鉆井泥漿依靠土地表面的化學(xué)成分產(chǎn)生不滲透的膜，該膜的作用是將地層密封，使得相同成分的鉆井液可以覆蓋具有不同孔徑分布的地層。

2.2水基成膜鉆井液技術(shù)

該技術(shù)理論上提出，通過加入多種成膜劑可使鉆井液可以在油井的表面上形成薄膜。目的是為了防止鉆井液濾液進(jìn)入地形，然后使地面的油基鉆井液處于穩(wěn)定狀態(tài)。

2.3納米處理劑基礎(chǔ)上的鉆井液技術(shù)

使用納米技術(shù)的優(yōu)點在于，它的尺寸較小，表面張力也會隨著納米直徑的下降而增加。這就顯示出了四個主要效應(yīng)：小尺寸效應(yīng)，表面效應(yīng)，尺寸效應(yīng)和宏量子隧道效應(yīng)影響力。由于納米粒子比普通粒子要多得多，因此它得到了廣泛的應(yīng)用。

3廢棄鉆井液的處理

目前為止，油氣勘探開發(fā)的鉆井泥漿已成為環(huán)境污染的主要原因之一。對于鉆井泥漿的處理方法是最緊迫的問題。

3.1國內(nèi)外對廢棄鉆井液的處理現(xiàn)狀

我國鉆井液研究主要體現(xiàn)在三個方面：（1）對原有微毒鉆井泥漿和無毒鉆井泥漿毒性進(jìn)行分析，采取相應(yīng)解決措施，減少對環(huán)境的污染。（2）對鉆井液的排放方案進(jìn)行研究，改進(jìn)固態(tài)監(jiān)測設(shè)備并引進(jìn)新技術(shù)，從而減少污染物的排放。（3對鉆井泥漿要實現(xiàn)循環(huán)利用，目前處理的主要方法是：進(jìn)行無害化處理就地填埋，通過中央處理再利用。一般采用直接排放，自然濃縮，干燥以及就地填埋你方法。雖然中國在鉆井液領(lǐng)域的研究起步較晚，但是我國的發(fā)展很快。

3.2廢棄鉆井液的處理技術(shù)分析

對于鉆井泥漿生產(chǎn)處理方法，要以經(jīng)濟(jì)和不污染環(huán)境為基礎(chǔ)。目前最常使用的方法就包括了對鉆井泥漿進(jìn)行回收和生物降解，擠壓法，固化法，焚燒法等等。（1）在固液分離技術(shù)中，主要是將固體泥漿與使用過的鉆井泥漿分離，然后將分離的液體固化后在進(jìn)行填埋。該方法的優(yōu)點在于簡單，靈活，并且還可提高對懸浮液和膠體物質(zhì)的去除率。（2）固化技術(shù)，該技術(shù)主要是通過對鉆井泥漿添加硬化劑，將泥漿轉(zhuǎn)化為水泥，從而提高泥漿的硬度。這類泥漿還可用于對建筑物的填埋，并且它不會對環(huán)境造成影響。因此，這是目前我們認(rèn)為最可靠的方法。（3）廢鉆井液的土地耕用處理，該方法就是將第廢棄的鉆井液移至附近的農(nóng)用田地中，進(jìn)行農(nóng)作物的耕耘。并且該方法就成本較低。（4）鉆井液回收處理技術(shù)，該技術(shù)主要是將使用過的鉆井泥漿通過機(jī)械的處理達(dá)到循環(huán)利用的目的。（5）生物凈化技術(shù)，該技術(shù)涉及了如何在泥漿中引入腐敗細(xì)菌和營養(yǎng)物質(zhì)，從而讓細(xì)菌對泥漿進(jìn)行分解。微生物絮凝劑是微生物的細(xì)胞或生物聚合物。它對人體無害，是一種天然的有機(jī)高分子絮凝劑，在殘留物聚集后可對生物進(jìn)行分解。它除了能對泥漿進(jìn)行分解還可以分解油和油漆。

4.結(jié)語

隨著科學(xué)技術(shù)的不斷發(fā)展，更多的處理方法被使用。為了實現(xiàn)最高對環(huán)境的零污染和提高經(jīng)濟(jì)效益，必須要根據(jù)當(dāng)?shù)丨h(huán)境的特點和需求進(jìn)行優(yōu)化，并對各種方法進(jìn)行整合。由于油田鉆井施工通常位于戈壁地區(qū)，且無人居住。目前我國對鉆井泥漿的固化處理仍處于勘探和試驗階段，使用柴油發(fā)動機(jī)對鉆井液的蒸發(fā)是一個發(fā)展方向。與此同時，該技術(shù)滿足了國家節(jié)能減排的要求，因此要全面推廣和使用無害的鉆井液處理技術(shù)。

參考文獻(xiàn)：

[1]李莉，張永麗，劉慧等.鉆井廢液固化治理技術(shù)在四川油氣田的應(yīng)用[J].天然氣工業(yè)，2008，28（2）：142-144.

[2]王學(xué)川，胡艷鑫，鄭書杰等.國內(nèi)外廢棄鉆井液處理技術(shù)研究現(xiàn)狀[J].陜西科技大學(xué)學(xué)報，2010，29（6）：169-174.

[3]謝水祥，蔣官澄，陳勉等.廢棄油基鉆井液資源回收與無害化處置[J].環(huán)境科學(xué)研究，2011，24（5）：540-547.