針對錦州某鉆井現場鉆井液排污坑研究

孫睿

摘要：針對遼河油田錦州地區某井場在鉆井過程中的鉆井液的排污坑防滲工作進行分析研究，比較了幾種井場上常見的防滲透材料，對這幾種防滲透的材料進行對比分析研究，最后確定了一種滲透率低，符合環保要求，節約成本的高密度聚乙烯塑料膜。

關鍵詞：鉆井液;防滲透材料;排污坑

鉆井液是在鉆井過程中重要材料的組成部分，鉆井液中含有各種各樣的處理劑，但這些處理劑中有些含有對環境污染物質。隨著工業技術革命的發展，環境問題也伴隨著日益凸顯，不能否認的是，工業革命雖然帶動了科學技術的進步發展，但對環境也造成了不可挽回的破壞。鉆井液在循環利用后，在排放回收過程中，排污坑防滲漏技術顯得尤為關鍵。在國外，各跨國石油公司對于鉆完井液處理問題非常重視，甚至成立專門的技術專家小組對其進行研究。廢棄的鉆完井液是在鉆完井作業過程中產生的一種屬于特殊的工業廢水，因為鉆完井液中存在多種處理劑，比如起到堵漏作用的堵漏劑，提高鉆井液粘度的增粘劑，降低鉆井液濾失量的降濾失劑，有些處理劑在高速旋轉中會產生許多大量的不易自動消散的泡沫，這種情況就需要增加消泡劑，多種鉆井液處理劑材料的混合組成了鉆井液，這些鉆井液中含有很多種對環境有毒有害的物質。這些鉆井液中含有多種重金屬離子、含酸性或者堿性化合物，能對環境造成污染。如果這些鉆井液流入井場周圍的土地中，不僅會對地表水和地下水資源的造成難以恢復的污染，還會導致井場周圍土地的板結（其主要原因是鹽堿等化學物質對土壤的影響），這些有害物質還會對植物的生長造成不利的影響，甚至是枯萎死去，這種現象會致使鉆探井完成后，周圍的土地無法正常的耕種，造成土地資源的浪費。將廢棄的鉆完井液隨意排放，對當地周邊的環境污染是非常嚴重的。國內現階段一般采用的是井場排污坑防滲透技術。因為排污坑能防止廢棄鉆井液對土壤和水源的滲透，能有效地保護井場周圍的土壤和水源，防止淺層地下水源和深層地下水源的污染。

鉆井排污坑的施工流程步驟較為復雜，其中防滲透膜的選擇是整個排污坑工程的關鍵。排污坑前期的調查工作是整個工程工作的重點，其中最為主要和重要的一步的就是防滲透膜的選取，防滲透膜的好壞將直接影響到鉆井液排污坑工程施工的質量。一般井場中排污坑的防滲透材料主要分成五個種類：土方類，混凝土類，瀝青涂層類，砌石類，塑料膜類，在這五種類型中各取一樣品，經過實驗室的滲透率測試試驗，具體的防滲效果和適用條件如表1。

從表1中能得出這樣得結論，混凝土類材料，砌石類材料和塑料膜類材料耐久性強，可使用年限較長，從防滲透效果來看，砌石類材料和塑料膜類防滲能力強，綜上比較，可從砌石類材料和塑料膜材料兩者中選擇一種經濟實惠，防滲效果好的材料。下面對遼河油田錦州地區某井場的排污坑運用砌石類材料和塑料膜類進行更加全面的測試造價比較。

通過從各個方面入手調查測試，雖然砌石類材料在抗凍性能方面更強，能抵抗-50℃低溫，但錦州地區地處東北，冬季平均溫度在-10℃～-15℃之間，最低溫度在-20℃左右，塑料膜類材料完全能承受的住此地區的最低溫度。而在滲透系數，耐久性能和工程實踐以及成本方面考慮，塑料膜類比砌石類材料優點更加突出。綜合以上幾方面考慮，最終選擇塑料膜類做為井場排污坑的材料。

對于塑料膜類防滲材料，現在具體可供選擇的主要有以下三種：

第一種：普通的聚乙烯塑料，這種塑料里外均為聚乙烯材質，可以無縫銜接達到整體防滲效果。但此材料厚度達不到要求，容易被巖石劃破，而且在陽光下易分解，影響鉆井液的防滲效果。

第二種：聚四氟乙烯材料，這種塑料質量好，可以無縫銜接達到排污坑防滲。但此材料特別厚重，不易搬運，而且成本很高。

第三種：高密度聚乙烯塑料，這種塑料是工程中最常用的防滲透材料，常應用于人工湖和固體廢物填埋場的防滲工程，不易被巖石損壞，而且防滲透性能好，運輸方便，成本較低。

綜合以上各方面因素，確定高密度聚乙烯塑料膜為主要防滲材料做為錦州地區某井場在鉆井過程中的鉆井液的排污坑材料。

高密度聚乙烯塑料做為井場的排污坑具有以下幾方面優點：

第一點：耐老化性能強：高密度聚乙烯塑料具有良好的抗老化性能，在野外使用，可抗紫外線，具有抗風化高溫分解能力，使用壽命長。

第二點：有較好的彈性和變形能力：在錦州地區某井場的地面，多屬于鹽堿砂石地表，優秀的彈性和變形能力，能克服井場凸起巖石的磨損，也能抵抗井場中某些植物的生長刺穿性。

第三點：材料的化學性能穩定：因為鉆井液中含有多種化學用劑，其中含有酸堿鹽等多種化學介質，酸堿腐蝕能力強，高密度聚乙烯塑料能有穩定的化學性能，可以耐酸堿腐蝕。

第四點：環保性能：高密度聚乙烯塑料是無毒的環保材料，不含有對土壤水源有害的化學物質，性能穩定，不會產生有毒害物質，保護錦州地區某井場附近的水源與土地。

經過以上綜合分析，多方面的比較篩選，最后確定為錦州地區某鉆井現象的排污坑材料為高密度聚乙烯防滲透塑料膜。

參考文獻：

[1]李東濤等，廢塑料與煉焦配煤低溫共焦化過程研究[J]，煤炭轉化，1999，22（3）：70一73;

[2]李保慶等，廢塑料在煤一焦爐氣共熱解中的增油減水效應[J]，燃料化學學報，1999，27（5）：385-388

[3]王力，陳鵬，煤與廢塑料共液化研究進展[J]，煤炭轉化，1998，21（3）：24一29