鉆井廢棄物“不落地”技術(shù)改進及應(yīng)用

馬春

（中石化華北油氣分公司采氣二廠，陜西咸陽712000）

1 引言

國內(nèi)鉆井廢棄物的處理技術(shù)主要包括回收技術(shù)、泥漿池就地固化、鉆井廢水處理、鉆井廢液廢水一體化處理、生物處理技術(shù)、鉆井廢棄物“不落地”無害化處理[1]。

2015年實施的《中華人民共和國環(huán)境保護法》提出采取有利于節(jié)約和循環(huán)利用資源、保護和改善環(huán)境、促進人與自然和諧的經(jīng)濟、技術(shù)政策和措施，使經(jīng)濟社會發(fā)展與環(huán)境保護相協(xié)調(diào)理念。鉆井廢棄物“不落地”無害化處理工藝成為鉆井廢棄物處理的首先工藝。華北油氣分公司主要油氣區(qū)塊分布在鄂爾多斯盆地以北的地區(qū)，管轄區(qū)內(nèi)有自然保護區(qū)、水源保護區(qū)及天然草原，生態(tài)環(huán)境敏感脆弱。因此，優(yōu)先開展了鉆井廢棄物“不落地”技術(shù)在現(xiàn)場的應(yīng)用，取得良好效果。

2 鉆井廢棄物定義及危害

鉆井廢棄物是指在鉆井現(xiàn)場收集的以鉆井巖屑為主的固體液體廢棄物，該廢棄物除鉆井巖屑外，含部分鉆井液處理劑及配制鉆井液用的水及廢棄泥漿等。

鉆井廢棄物通過一系列的物理、化學(xué)和生物作用后，對土壤、水質(zhì)、生物等環(huán)境生態(tài)造成影響[2]。

3 鉆井廢棄物“不落地”無害化處理技術(shù)的優(yōu)點

一是避免了挖掘泥漿坑，節(jié)約了占地，避免了鉆井廢棄物污染地層風(fēng)險；二是使用可拆卸式的儲存池和儲存罐，實現(xiàn)了廢棄物的“不落地”收集與分類處理；三是采用可靠的廢棄泥漿再生技術(shù)實現(xiàn)了泥漿的再生；四是廢棄鉆屑制備資源化產(chǎn)品，整個處理過程實現(xiàn)“不落地”“零排放”“資源化”。

4 鉆井廢棄物“不落地”處理技術(shù)存在的問題

1）設(shè)備運行不穩(wěn)定。主要由于同口井、不同井在鉆井過程中產(chǎn)生的廢棄物性質(zhì)差異大，不同井的鉆井液配方不同；導(dǎo)致生成的廢棄物性質(zhì)差異大，造成處理過程不穩(wěn)定，產(chǎn)品性能不穩(wěn)定。

2）不同類型鉆井廢棄物處理的普適性差。不同類型水基鉆井液產(chǎn)生的廢物性質(zhì)不同，導(dǎo)致處理藥劑類型、用量上都有差異。

3）應(yīng)對復(fù)雜條件下的鉆井廢棄物能力不足。復(fù)雜條件下鉆井產(chǎn)生的廢棄解卡液、廢棄堵漏液性質(zhì)特殊，不易處理。

4）循環(huán)利用產(chǎn)品（免燒磚、免燒陶粒等）成本高、利用率低、推廣難度大。

5 鉆井廢棄物“不落地”技術(shù)的改進建議及現(xiàn)場應(yīng)用

雖然鉆井廢棄物“不落地”技術(shù)的應(yīng)用，改觀了在油、氣田開發(fā)過程中鉆井廢棄物對環(huán)境的影響。但是，沒有徹底解決鉆井廢棄物在轉(zhuǎn)移、儲存、資源化過程中對環(huán)境的影響。按照廢棄物處理和處置的一般原則，控制鉆井廢棄物對環(huán)境的污染，應(yīng)從源頭入手，從原料使用、工藝技術(shù)改進、提高循環(huán)利用率、強化鉆后治理和資源化利用等全流程入手，實現(xiàn)鉆井固體廢物的減量化、資源化和無害化處理。

5.1 加強鉆井液技術(shù)攻關(guān)，強化原料監(jiān)控

鉆井廢棄物的污染物主要來源于鉆井液配制過程中加入的各類添加劑和含油巖屑。由于鉆井液配制使用原料的選擇決定了鉆井廢棄物對環(huán)境的危害差異性，所以，積極開發(fā)并盡量選用低污染或無污染鉆井液及添加劑，是從根本上治理鉆井廢棄物污染的首要措施。

5.2 加強鉆井新技術(shù)、新工藝研發(fā)和推廣運用，控制鉆井廢棄物產(chǎn)生量

鉆井廢棄物固態(tài)量的控制是鉆井廢棄物減量化的瓶頸。隨著鉆井新技術(shù)的不斷提升與更新，目前，小井眼井、井工廠、老井側(cè)鉆等新技術(shù)在現(xiàn)場取得較好的效果。

5.2.1 小井眼鉆井技術(shù)

鉆采廢棄物的產(chǎn)生量約為井眼容積的4倍；采用小井眼鉆井技術(shù)從根本上已經(jīng)減少了產(chǎn)生量（較常規(guī)井眼下降25%）；再加之小井眼鉆井技術(shù)有利于提升鉆完井周期，減少處理井眼時廢棄物的產(chǎn)生量（約5%）。小眼井鉆井技術(shù)在華北油氣分公司東勝氣田推廣應(yīng)用40余井次，單井鉆井廢棄物綜合產(chǎn)生量下降30%以上；并通過后期試氣成果看，基本沒有影響單井產(chǎn)能建設(shè)。

5.2.2 “井工廠”鉆井技術(shù)

多平臺式“井工廠”鉆井技術(shù)日益成熟，進一步降低了成本，減少了鉆井廢棄物對環(huán)境和生態(tài)的影響。在東勝氣田推廣應(yīng)用20多個“井工廠”平臺，有效減少了征地、防滲廢棄物、鉆完井泥漿清罐等廢棄物的產(chǎn)生量，提高了鉆井液回用量。綜合單井廢棄物產(chǎn)生量下降5%～10%。

5.2.3 “老井側(cè)鉆”鉆井技術(shù)

隨著老井側(cè)鉆技術(shù)的應(yīng)用，利用原井側(cè)鉆點以上井筒作為新井或加密井的井筒，避免了單井重復(fù)建設(shè)而產(chǎn)生大量的鉆井廢棄物。利用一口井可減少廢棄物約150m3（側(cè)鉆點1 500m）。

5.3 提高鉆井液循環(huán)利用率，減少排放量

鉆井液是鉆井工作液，具有控制地面壓力、潤滑鉆頭、穩(wěn)定井眼和攜帶巖屑返回地面等功能。通過振動篩去除固相的鉆井液完全可以重復(fù)利用。現(xiàn)場通過同臺子單井及罐車清運至其他單井重復(fù)利用，單井鉆井液重復(fù)利用量可達100m3。

5.4 改變鉆井廢棄物“不落地”技術(shù)服務(wù)觀念，降低環(huán)保風(fēng)險

以往鉆井廢棄物“不落地”技術(shù)基本是單井撬裝設(shè)備現(xiàn)場完成固液分離，廢棄物通過槽車、罐車清運至廢棄物處理廠進行處理。整個過程點多面廣，且單井現(xiàn)場處理能力有限，廢棄物“跑、冒、滴、漏”風(fēng)險極高。經(jīng)過近幾年的總結(jié)摸索，目前，采用密閉式槽車將單井混合廢棄物清運至廢棄物處理廠經(jīng)過大型壓濾設(shè)備集中處理（見圖1）。其優(yōu)點如下：一是提高了處理效率；二是固液分離更系統(tǒng)、更徹底，便于廢棄物分類處理；三是實現(xiàn)了鉆井廢棄物“不落地”集中處理的目的，大大降低了環(huán)保風(fēng)險。

圖1 集中壓濾車間

6 結(jié)語

在石油鉆井過程中產(chǎn)生的廢棄物會嚴(yán)重污染環(huán)境，為了盡可能地避免上述情況的發(fā)生，必須在石油鉆井全過程采取相關(guān)防治措施，以減少鉆井廢棄物的產(chǎn)生量。現(xiàn)場實踐表明，鉆井廢棄物“不落地”技術(shù)能夠?qū)崿F(xiàn)這一目的。為了不斷提升該技術(shù)的現(xiàn)場應(yīng)用效果，需要不斷對現(xiàn)階段暴露出的問題進行分析、總結(jié)與改進，具有重大意義和價值。