油田废弃钻井液无害化处理技术研究

武艺　陈强

摘要：在油田开发过程中，产生的大量的废弃钻井液中含有多种未然环境的物质，如果直接排放会污染周围环境，对于油田废弃钻井液的无害处理成为钻井污染解决的重点问题，研究和运用先进的钻井液无害处理技术进行废弃钻井液的处理是石油开采的重要工作之一，对开采管理的提高和我国可持续发展都具有重大意义。现主要针对我国集中常用的废弃钻井液处理技术和方法展开讨论，主要对国内常用的集中废弃钻井液无害处理技术进行和研究和总结，在这里与大家分享。

关键词：油田废弃钻井液；无害化处理；处理技术

1 废弃钻井液污染物成份分析

随着我国逐年不断增强的石油天然气开采力度，石油废弃钻井液的量也逐渐增加，加大了污染力度，会严重影响到生态平衡，威胁到生命和物种安全，严重违反了国家可持续发展的战略思想。怎样无害化处理此类会严重危害周围环境的废弃钻井液已经成为现代化石油开采现场施工的一项重要工作，初步形成了比较成熟的处理工艺和检测标准。但是随着石油开采技术的不断进步，更多的新型的废弃钻井液随之产生，合理分析废弃钻井液污染物成份构成，寻找良好的废弃钻井液无害处理方法，已成为现如今石油开采的重要课题和使命。

废弃钻井液主要市一中复杂的胶体体系，成份复杂，要进行无害化治理比较困难，其中存在的容易对环境造成污染的主要成份是盐浓和可交换性钠离子，其次是油类和重金属离子和有机污染物等，这些成份如果渗入地层，会造成环境污染，地表水和地下水都会受到污染，并造成土壤板结，影响动植物生长甚至人生安全，危害和后果是不可设想的，因此对废弃钻井液的处理要进行严格的规定。目前常见的集中废弃钻井液处理方法主要有固液分离、生物降解、化学固化土地分散耕施法等，目前最为高效节能的就是化学固化方法，主要原理就是通过加入相关物质实现废弃钻井液的固化。

2 废弃钻井液无害化处理技术分析

2.1 填埋法

密封填埋法就是等储放在钻井液池中的废弃钻井液自然蒸发和干化到一定程度之后，在其上面覆盖塑料软膜和编织衬层，进行密封保存，再在上面覆上土壤进行填埋，恢复当地地貌，这种密封填埋的方法最大的优点就是操作简单，成本很低，但是没有成根本上解决废弃钻井液问题。

2.2 固化处理法

固化处理法主要是运用水泥、粉煤灰以及吸水剂和促凝剂等添加剂再加上砂砾等填充剂进行相应比例的配比，然后加入废弃钻井液池中进行充分搅拌，得到固化状态的废弃钻井液。加入相应的添加剂以及填充剂是为了加速固化的速度，剪短处理时间，待到固化物满足填埋抗压条件时，固化处理得到的固化物进行填埋。这种固化处理法的优点是操作简单，并且固化后形成的固化物强度大，稳定性好，渗水性差，不容易溢出和渗漏，适合长期保存，是现在一般较长选择的油田废弃钻井液无害处理技术之一，但是仍然未能实现废弃钻井液问题的根本解决。

2.3 存在问题

填埋法和固化处理法都要求钻井液需经过自然蒸发和干化的过程，目前所使用的钻井液一般为低固相钻井液，在加上压裂投产和洗井液的使用，进一步稀释了钻井液，大大降低了钻井液的固化能力，蒸发和干化周期变得很长，常常在填满过程中，出现固化不足的现象，这位填埋工作带来了巨大的后患和威胁，蒸发和干化不足的废弃钻井液仍然存在较高的水溶性和渗透性，如果密封所用塑料软膜衬层出现损坏，会造成污染物的渗漏，造成周围土地的污染。而进行固化处理的化，添加剂、填充剂和固化剂等用量大，成本高，并且固化后所产生的固化物体积巨大，增加了填埋的工程量和难度。再加上天气和雨水等问题，给废弃钻井液蒸发和干化带来了更多的不利条件，减缓了固化的过程，也增大了自然蒸发和干化过程中可能造成钻井液渗透等污染风险。

3 废弃钻井液无害化处理技术改进研究

针对废弃钻井液密封填埋法以及固化处理法进行无害化处理的过程中存在的成本以及污染风险等原因，提出了进一步加强废弃钻井液无害处理金属改进和研究的思想，实现废弃钻井液无害化处理的技术升级。

在原有的固化处理方法上进行改进，实现了废弃钻井液的破胶絮凝-固液分离，对分离后处于下部分的固相进行固化处理，固化处理方法同上，选择相应的固化剂和吸水剂进行固化处理。对于分离出的清液，根据国家污水相关排放标准进行指标检测，并将自然沉降的上层液体的检测结果与二级排放标准进行对比；将固化物按照国家相关危险废物填埋污染控制标准进行浸出液的检测并于二级标准进行对比，得出的结果是：破胶絮凝-固液分离方法产生的CODcr比自然沉降产生的的CODcr超标倍数由30多倍下降到6倍左右，超标指数得到了很好的控制，虽然仍然属于超标废弃物，但是超标指数较小，。后期处理和控制难度大大减小，对清液的处理技术难度大大降低。并且，固化物浸出液产生的CODcr达到国家二级排放标准，可以直接进行填埋处理。

以上所述破胶絮凝-固液分离方法实在固话处理法的基础上进行改进和升级，将污染物进行了固态和液态的分离，再采取不同的方式进行污染指标的处理和综合，实现了很好的效果，并且操作简单，后期处理容易，属于新型的较为陷阱的废弃钻井液无害处理技术之一。根据废弃钻井液不同成份进行相应的分析，在原有处理方法上加以改善和技术上的创新，将会实现更多有天废弃钻井液无害处理技术的升级，实现更加高效节能的无害处理技术的升级。

4 结束语

油田废弃钻井液无害化处理随着石油开采量的增加，受到了越来越多的重视和关注，关于石油开采废弃钻井液无害处理和排放都制定了非常严格的指标和遵守标准。要实现石油废弃钻井液的无害化处理，除了要考虑到成本问题之外，还要考虑到无害化处理后的废弃物的稳定性和处理过程的难易程度，应当在常用的固化填埋法基础上进行更多的技术升级，运用高效节能的新技术实现废弃钻井液的全面无害化处理。

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作者简介：武艺 （1983-），女，天津市（籍贯），现职称：工程师，学历：本科，研究方向：环境工程。

陈强 （1983-），男，山东省烟台市，现职称：助理工程师，学历：本科，研究方向：化学工程与工艺。