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淺析油田鉆井廢棄鉆井液的處理技術

文檔作者：路克崇王震宇張寶峰薛光遠盧平文檔來源：中國石油西部鉆探國際鉆井公司泥漿技術服務公司		點擊數(shù)：	更新時間： 2021年10月24日
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2014 年11 月
淺析油田鉆井廢棄鉆井液的處理技術
路克崇王震宇張寶峰薛光遠盧平
中國石油西部鉆探國際鉆井公司泥漿技術服務公司甘肅酒泉735100
摘要：隨著油氣勘探中油基鉆井液的廣泛使用以及勘探領域
的不斷擴展，出現(xiàn)了廢棄油基鉆井液處理技術薄弱，配套技術匱
乏等問題。另外，由于鉆井液在使用完畢后若處理不當會引發(fā)多
種危害，伴隨人類對環(huán)保理念的增強，迫切需要發(fā)展新型的鉆井
廢棄物無害化處理技術，解決鉆井液廢棄物無害化處理這個問
題。本文主要就油田鉆井廢棄鉆井液的污染物成分、無害處理的
重要性、處理技術進行了分析探討。
關鍵詞：油田鉆井；廢棄鉆井液；處理技術
近年來，石油化工生產(chǎn)正在飛速的發(fā)展。在鉆井過程中，會
產(chǎn)生大量混有化工巖屑、井場用水、雨水的廢棄鉆井液。這些廢
棄液會在水分蒸發(fā)固化以后進行掩埋處理，但是由于液體中存在
一些對土壤有危害的物質(zhì)，必須先進行無害化處理。
一、廢棄鉆井液中的污染物分析
隨著我國石油天然氣開采力度的逐年增大，石油廢棄鉆井液
的數(shù)量也在逐年上漲，隨之增大的還有污染力度。這樣持續(xù)下
去，會對生態(tài)平衡造成破壞，威脅到人們的生命安全，也不符合我
國的可持續(xù)發(fā)展戰(zhàn)略。現(xiàn)代化的石油開采現(xiàn)場工作中應該加強
廢棄鉆井液處理技術的開發(fā)，并設計出科學合理的處理工藝。
但是由于鉆井液的種類繁多，所以廢棄液處理技術也要隨之變
化，怎樣找出合適的處理技術，就要先對廢棄物的污染成分進行
分析。
廢棄鉆井液是一種復雜的膠體，成分多而雜，想要進行無害
化處理，具備一定難度。經(jīng)分析可知，廢棄鉆井液中會對環(huán)境造
成污染的主要成分是鹽濃以及可交換的鈉離子（水基鉆井液的氯
化鈉含量不超過10mg/cm3），另外還有油類（石油類含量應該控制
在3000mg/kg之內(nèi)）和重金屬離子（常見的銅、鋅、鉛金屬元素含量
最高可以達到3.817μg/L，10.658μg/L，5.918μg/L）、有機污染物
（鉆井液中添加的有機處理添加劑）。這些污染成分若是深入到
地層中，會對土層、地下水、地表水造成嚴重的污染，甚至出現(xiàn)土
壤板結現(xiàn)象，影響到動植物和人類的安全。
二、廢棄鉆井液無害化處理的重要性
1.環(huán)境需求
廢棄鉆井液會對環(huán)境造成嚴重的污染，一方面污染了水資
源，對人們的正常生活造成了影響；另一方面，由于廢液中的重
金屬元素，土壤結構被破壞，植物和微生物都無法正常生存，即
便正常生長，動物和人類食用了這類植物也會危害到人畜的身
體健康。
2.發(fā)展需求
我國的石油鉆井液通常使用的都是水基體系鉆井液，當然也
有一部分采用的是油基體系鉆井液，針對這兩種情況要分別設計
出合適的處理技術。對于陸上鉆井，通常采用的是就地固化或就
地無害處理，成本低廉，但是適用范圍低。鉆井作業(yè)并不都在大
坑池地區(qū)，通常會在環(huán)境比較敏感的區(qū)域，需要開發(fā)出更加合理
的新型無害處理技術。
三、廢棄鉆井液無害化處理技術
1.廢棄水基鉆井液的無害化處理技術
廢棄水基鉆井液的組成成分比較復雜，穩(wěn)定性較高，固液分
離難度較大，想要脫除水中污染物的難度也很大，還會受到井場
的場地條件限制。所以，廢棄水基鉆井液的的處理裝置需要設計
為體積小、效率高的設備。由于成本的限制，要在保證廢棄鉆井
液的處理效果的同時盡量減少破膠劑和固化劑的使用量。
處理裝置設計完畢后，是一個鉆井作業(yè)一體化的隨鉆處理裝
置。該裝置在使用的過程中，要首先收集巖屑，然后將鉆井液破
膠脫穩(wěn)并實現(xiàn)固液分離，隨后進行污水脫穩(wěn)氣浮、高效絮凝氧化、
精細過濾，將鉆井液中的巖屑、固相、有毒成分通過多級工藝除
掉。處理完畢后，剩下的水可以輸送回井場再次利用或是直接排
放。整個裝置的拆卸和安裝都比較方便，搬運起來也較容易，適
合流動性作業(yè)。
2.廢棄油基鉆井液的無害化處理技術
由于石油開采難度的上升，鉆井時使用的鉆井液開始改用油
基泥漿，但是油基泥漿在使用的過程中會產(chǎn)生較多含油鉆屑，給
環(huán)境造成極大的危害。因此，國際上對于含油鉆屑的排放規(guī)定了
嚴格的標準限制。例如，我國南海地區(qū)要求含油率不能超過5%，
美國則是規(guī)定不能超過3%。廢棄油基鉆井液的無害處理主要就
是巖屑處理，鉆井液是可以反復利用的。需要對處理技術加強研
究，達到國際規(guī)定標準，實現(xiàn)工業(yè)產(chǎn)業(yè)化的巖屑處理。
3.油基鉆井液巖屑無害化處理技術
油基鉆屑處理裝置主要由甩干機、高效活性劑和微生物處理
三部分組成。先通過甩干機的離心力將鉆屑含油率減低到不超
過5%，使用除油高效表面活性劑將含油率減低到不超過2%，最
后經(jīng)過微生物處理，達到石油開采國家的規(guī)定標準。微生物處理
就是通過嗜油菌這類微生物將有機化合物降解處理成無機物。
這個過程中，低沸點易揮發(fā)的有機物可以直接抽出，高沸點的有
機物則會在微生物的作用下降解為水和二氧化碳。
四、玉門油田廢棄鉆井液的無害處理實例
玉門油田采用的鉆井廢棄泥漿處理設備的工作流程為：用氯
化鐵絮凝處理，實現(xiàn)固液分離，分離出絮體顆粒間的游離水和分
子間水，并在此過程中將有害成分轉(zhuǎn)化為無害或危害性較小的物
質(zhì)；濃硫酸氧化，將仍然留有的有害物質(zhì)氧化為無害物質(zhì)，并將留
有的水分蒸發(fā)出去；水泥固化，固化結束后運到相應的地點進行
掩埋處理。
目前，塔里木油田推廣使用的是LRET油基泥漿技術，該技術
應用半年以來已經(jīng)處理了超過2500m3的油基泥漿廢棄物，回收了
600m3的油基泥漿，獲得了560萬的經(jīng)濟效益。
結語
伴隨著石油開采量的大幅度增加，油田廢棄鉆井液的無害化
處理技術受到了越來越廣泛的關注，國際上已經(jīng)針對排放制定了
嚴格的標準，各個國家都應該針對這個標準加強自身處理技術。
廢棄鉆井液的處理技術研究要綜合參考環(huán)境需求和成本設置，實
現(xiàn)油氣勘探業(yè)務和環(huán)境保護的協(xié)調(diào)性可持續(xù)發(fā)展。
參考文獻：
[1]武藝,陳強.油田廢棄鉆井液無害化處理技術研究[J].科技
創(chuàng)新與應用,2013(07).
[2]何龍,林宣義,方永春,程紹君,李建華.油田廢棄鉆井液處理
技術的思路與實踐[J].石油和化工設備,2013(06).
作者簡介：路克崇（1981-），男，藏族，甘肅酒泉人，畢業(yè)于中國
石油大學（華東）資源系，工程師。
技術管理
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