论废弃钻井泥浆岩屑处置与管理

工程建筑２０１４年８月（中）　论废弃钻井泥浆岩屑处置与管理　陈鸿鹏　（延长油田股份有限公司子长采油厂，陕西子长７１７３００）　摘要：随着我国石油工业的快速发展，由钻井带来的污染问题也越来越受到人们的重视，废弃钻井泥浆、岩屑产生量日益增长，如何合理的处置及管理废弃钻　井泥浆岩屑日益引起关注。本文通过对钻井泥浆岩屑的来源、成份及危害的介绍，对我地区废弃钻井泥浆岩屑处置与管理的分析，提出了一些控制措施及建议。　关键词：钻井泥浆岩屑；处置；管理　１钻井泥浆、岩屑概况　１．１来源　钻井泥浆、岩屑主要产生于石油、天然　气的开采过程。钻井岩屑是在钻井过程中钻　头切削地层岩石而产生的碎屑，通过泥浆循　材料等，并使其中有害成分发生转变、封闭、　固定作用，３到５个月后覆土５０ｅｍ以上，即　可恢复地貌进行复耕　】。该方法能够消除废　弃钻井泥浆中的重金属离子和有机物对水　体、土壤和生态环境的影响和危害。该方法　成分的装置，利用高温将泥浆中的水分蒸发　掉，去除岩屑等颗粒状物质，剩余的有效成　分转移到新井再用ｔ　４ｌ￣此法主要适用于钻井　完井后剩余的有用泥浆。　３废弃钻井泥浆、岩屑的控制措施　环到井口，进入泥浆循环体系；废弃的钻井　泥浆主要来源于三个方面：一是由于地层性　质的变化，更换泥浆体系产生的废弃泥浆；　二是钻井完工后弃置于井场的泥浆；三是泥　浆循环系统的渗漏产生的废弃泥浆【】。　１．２分类和成分　钻井泥浆可分为水基钻井泥浆、油基钻　井泥浆和气基钻井泥浆。其成分取决于钻井　泥浆的类型以及使钻井泥浆满足钻井要求　而加入的添加剂。一般情况下，钻井泥浆的　主要成分有粘土、钻屑、加重材料、化学添　加剂、无机盐、油的多相稳定悬浮液等，有　较高的ｐＨ值。　１．３主要污染物　废弃钻井泥浆的主要污染物有油类、盐　类、杀菌剂、某些化学添加剂、重金属（如　汞、铜、铬、镉、锌及铅等）、高分子有机　化合物生物降解产生的低分子有机化合物　和碱性物质…。　１．４危害　（１）过高的ＰＨ值（约８．５—１２左右）、　高浓度的可溶性盐及石油类，对地表水和地　下水资源的污染；导致土壤的板结（主要是　盐、碱和岩盐地层的影响）。对植物生长不　利，甚至无法生长，致使土壤无法返耕，造　成土壤的浪费［２１０　（２）有害的金属离子，如ｃＩ＿６＋、Ｈ　、　ｃｄ２．、Ｐｂ　及不易被动植物降解的有机物、分　子聚合物滞留于土壤，会影响植物的生长和　微生物的繁殖，同时因植物吸收而富集，危　害到人畜的健康　。　（３）废物中的有机处理剂使水体的　ＣＯＤ、ＢＯＤ增高，影响水生动物和飞禽的正　常生长‘”。　２废弃钻井泥浆、岩屑处置与管理现　状　我地区此类危险废物的管理工作起步　晚，历史欠账较多，污染防治尚未引起社会　各界的充分重视，资源化利用和处置水平较　低，尚未形成良性机制。全地区年新打井约　５００口，产生的废弃钻井泥浆、岩屑近几年　才进行资源化利用。甚至很多环境保护管理　者并不知道这些属于危险废物，直接影响到　周围环境的保护和威胁着工作人员及周边　群众的身体健康和生命安全。　结合我地区实际情况，目前较好的处置　方法主要有以下三种：　２．１固化　固化法是向废弃钻井泥浆中加入一定　量的固化剂、破乳剂、吸附剂、络合剂等，　均匀混合，当其与废弃泥浆发生一系列复杂　的物理和化学变化，就使其转化为土壤或胶　结强度很大的固体，或就地填埋或作为建筑　现在被认为是一种比较可靠的治理不同类　型的废弃钻井泥浆污染的好方法。特别对于　治理难度最大的ＣＯＤ、Ｃｒ、ＰＨ值和总铬最　为有效。因为此法能将重金属转变为惰性物　质。　固化技术归纳起来主要有：　（１）水泥、水玻璃固化技术。主凝剂　为水泥（７％一１２％）（重量比，下同）；助凝　剂为水玻璃（２％一３％）；催化剂为工业硫酸　铝（０．１％一０．５％）。步骤为先加入工业硫酸铝，　待完全溶解后，再加人水玻璃，搅拌均匀后，　再迅速加入水泥，２—７天后固化强度可达到　１．２Ｍｐａ以上‘　。　（２）磷石膏固化技术。用磷矿萃取磷　酸的副产物磷石膏作为固化剂（重量比为　２０％一３０％的废液）。搅拌的同时向钻井废弃　泥浆内不断加入磷石膏，静置固化七天后即　可恢复地貌”ｌ。　其它的固化技术，如石膏、碳酸钠和水　泥作固化剂的固化技术；硅酸钠、石灰和水　泥作固化剂的固化技术；硅酸钠、碳酸钠和　水泥作固化剂的固化技术等。　该方法施工工艺简单、效果好，既消除　了污染源，保护了周边的环境，又防止了次　生污染，还能覆土返耕，近年来受到广泛重　视。　２．２固液分离　固液分离法是利用化学絮凝剂絮凝、沉　降和机械分离等强化措施，使废弃钻井泥浆　中的固液两相得以分离。将钻井泥浆和废水　通过化学脱稳，经离心分离后，固相成型，　液相进一步絮凝沉降，过滤后清液排放［４１０　该方法仅适用于水基钻井泥浆体系，但此法　污染物去除率大于９７％，外排水各项污染物　浓度达到ＧＢ８９７８—１９９６污水综合排放标准　一级标准要求。　由于钻井泥浆和地层的特性不同，一种　絮凝剂是不可能将各种钻井泥浆的固液进　行分离的。对于不同的废弃钻井液应使用不　同的絮凝剂。现在已经发现了很多无机和有　机絮凝剂，用于不同的废弃物的絮凝处理，　得到了较好的效果。使用该方法来给钻井废　弃物脱水处理，效果很好，但必须要了解废　弃钻井液的特性，选用不同的絮凝剂。　２．３．喷雾干燥回收有用成分　回收再利用处理废弃钻井泥浆不失为　一项既经济又合理的钻井废弃物处理方法。　油基、酯基还有合成基泥浆使用后，可回收　其基液再用于其它井，钻井时作为泥浆的基　液或作为燃料等其它用途。　在井与井之间距离较远，钻井废液量较　大的情况下，钻井液的搬运有一定困难。用　撬装式喷雾干燥处理并回收钻井废液有效　３４４　３．１合理选用泥浆体系及泥浆的适用于　回用　（１）使用无毒无污染的泥浆。　为保护浅层地下水不受污染，表层钻进　时，使用清水泥浆，尽可能不使用化学添加　剂；配置钻井液时，严格控制有毒、有害泥　浆添加剂；若钻井中遇到浅水层，下套管时　应注水泥封固；研发无毒无害泥浆体系。　（２）采用闭合泥浆循环系统。　（３）使泥浆再循环利用。　３．２改革生产工艺　（１）搞好钻井设计，合理选择井身结　构、井眼尺寸及钻井技术。　（２）提高钻井泥浆抑制能力，控制地　层造浆。　具体措施是采用具有抑制泥页岩水化　作用的钻井液，抑制由于地层水向井筒浸透　而形成的表面造浆，从而减少在表层钻进时　泥浆量的增大。　（３）搞好固井，防止固井工程事故而　增加废弃钻井泥浆、岩屑的排放量。　（４）提高钻井泥浆固相控制效率。　４管理废弃钻井泥浆、岩屑的一些建　议　废弃钻井泥浆、岩屑已列入《国家危险　废物名录》，产废企业应该高度重视，应该　从源头开始控制。制定管理计划，尽可能减　少危险废物的产生量，尽可能降低其危害成　分；对于已经产生的危险废物，必须交由有　资质的处置企业进行安全处置，严格遵照相　关法律法规执行，防止环境污染事故发生；　建立健全完善的管理制度、台账、应急预案　等，加以严格管理，对环保部门实事求是；　改革生产工艺，积极探索降低污染物产量的　控制措施和方法。　对环境保护管理者来说，应该提高自身　的业务水平，通过学习先进国家、先进省市　的经验和技术，考察先进的管理模式，针对　自身的薄弱环节，学以致用，提高管理水平。　同时还应加大宣传力度，使企业、群众深刻　认识到危险废物的危害性，从而加强环保意　识，并致力于实际行动。　参考文献：　Ｉ１】《石油石化环境保护技术》（中国石化出版　社）。　【２】《最新＜中华人民共和国固体废物污染环境　防治法＞实施手册》（中国环境保护出版社）。　【３】《危险废物管理与处理处置技术》（中　国环境科学出版社）。　［４］《固体废物处理与利用》（化学工业出版　社）。