油田废弃钻井液处理方法分析

（大庆钻探工程公司钻井三公司技术服务分公司，黑龙江 大庆 163000）

随着我国对油田储量的不断勘探，对油田的开发力度有了明显的增强，油井的数量也呈越来越快的增长态势。在钻井过程中所产生的废物由于对环境有较大的破坏作用，其处理技术越来越受到业界人士的关注。钻井液作为钻井过程中主要需要处理的废液，由于其所含水的一些化学成分对环境有污染和破坏的作用，因此在世界各国都对钻井液的处理技术进行了一系列的研究和开放，从而对油田废弃钻井液的无公害处理技术得到了广泛的应用。

1 回收再利用法

废弃的钻井液经回收、储存，再经中转站进行处理后可以实现再利用，这种回收再利用的方法不仅避免了钻井液对环境的破坏，同时再利用过程中有效的降低了钻井液的成本，此办法不仅具经济性，同时也符合现代发展的趋势。

1.1 用机械化的回收处理装置从而将钻井液转化为干燥固化的干粉制剂，并对固化的干粉制剂经水化后进行再利用，虽然水化后的钻井液无法达到原来的性质，但做为加重剂使用还是十分有效的，此种办法在把钻井液进行固化处理成干粉制剂过程中所耗费的燃料较多，处理起来费用较高，这也是此种方法较为不利的一方面。

1.2 老井钻井液回用技术：此种技术较为简单，一口井在完井后钻井液可以移到另一口相似的井中接着使用，这时的钻井液只需加些处理剂即能达到原使用性能进行再次的使用。这种办法不需要机械设备和燃料，对人员和设备的需求量都较少，成本较低，同时有效的降低了钻井液对环境的污染，所以此种技术无论从经济效益、环境效益还是工程效益方面都具有显著的效果。此种方法对于井口密度较高的地区最为适用，在老井完井后用转运罐车把钻井液转运用另一个现场进行利用，这种办法急需解决一个迫切的问题，就是如何用最小的投资而保证钻井液的多次重复利用，这是当前最有前途，成本较低的方法，有效的实现了对生产成本的降低，实现油井经济效益的提高具有重要的意义。

2 固化法

固化法是向废水基钻井泥浆或钻井泥浆沉积物中加入固化剂，使之转化成像土壤一样的固体（假性土壤）填埋在原处或用作建筑材料等，这种方法能较大程度地减少废弃钻井泥浆中的金属离子和有机物对土壤的侵蚀，从而减少废弃钻井泥浆对环境的影响与危害，同时又可保证废弃钻井泥浆池在钻井过程一结束即能还耕。

2.1 水泥固化处理技术：水泥固化是以水泥为固化剂，对废泥浆进行固化的一种处理方法。水泥是一种人造的无机胶结材料，主要成分是SiO2、CaO、Al2O3和Fe2O3。可用作固化处理的水泥品种很多，应用最普遍的是普通硅酸盐水泥。固化原理是通过硅酸盐与水形成硅酸钙水合胶，待凝固后形成一种含有硅酸纤维和氢氧化物的物体，将有害物质包容，并逐步硬化形成水泥固化体。

2.2 石灰固化处理技术：石灰固化是指以石灰为主要固化剂，以活性硅酸盐类为添加剂，对含有硫酸盐或亚硫酸盐的废泥浆进行固化处理的一种方法。石灰固化原理是在有水分存在的条件下，石灰以及添加剂中的硅铝酸根同上述类型废泥浆发生反应，逐渐凝结、硬化，最终实现固化。

2.3 粉煤灰固化处理技术：粉煤灰是一种火山灰质混合材料，主要是由SiO2、Al2O3等具有潜在活性的杂质组成。粉煤灰固化原理是在有水存在的条件下，二氧化硅和氧化铝受到泥浆中碱性物质激发，产生水化硬化作用，生成稳定的水化产物(CSH和CAH，CAH受激发会再加速反应生成钙矾石，进一步提高钻井废泥浆体系的凝胶组分和硬化质量，最终达到固化目的。

2.4 水玻璃固化处理技术：水玻璃是由碱金属氧化物和二氧化硅结合而成的可溶性碱金属硅酸盐材料，是一种无色透明的粘稠液体。水玻璃具有硬化、结合、包容等性能，能作为胶凝材料使用。水玻璃固化方法是把水玻璃作为主要固化基材使用，辅以无机酸性物质（如硫酸、硝酸和磷酸），然后按一定配料比例混以废泥浆，进行中和与缩合脱水反应，使有害物质自动脱水，经凝结硬化，最后实现固化。

3 其他处理技术

3.1 破乳法：破乳方法主要有化学破乳、膜破乳、电场破乳、剪切破乳、加热破乳、离心破乳等。现在应用较多的是化学法破乳，即向乳化含油钻井废水中投加破乳剂，通过化学作用，辅以其他分离方式，达到乳化液脱稳、破乳，实现油水分离的目的。而国内外采取的化学破乳方法主要有盐析法、酸碱法、凝聚法和混合法，但这些方法虽然使处理效果显著，但由于加入了化学添加剂，提高了成本，并且对环境也带来了新的影响。

油田针对废弃钻井液为水基、油基混合液的特点，根据破乳和絮凝机理采取了一套既有效又经济的处理工艺流程。研究结果表明：该处理技术能使废弃钻井液中的油、泥、水三相得到有效分离，使污泥量减少，出液污染物含量有很大改善，处理后的固相基本符合国家固体废弃物排放标准，基本上解决了油田废弃钻井液的处理排放问题。

3.2 机械脱水法：该方法是利用化学絮凝剂沉降和机械分离等的强化措施，使废弃钻井液中的固液两相得以分离。但由于各油田产生的钻井液特性不同，单一的絮凝剂无法使各种性质的钻井液进行有效的固液分离，对于不同的废弃钻井液应使用不同的絮凝剂。

3.3 MTC(Mud To Cement)技术：废弃钻井液转化为水泥浆技术，简称MTC技术，它是将废弃钻井液和矿渣混合，利用激活剂激活矿渣中的固化成分。再辅以其它添加剂得到各种用途的固井液。该技术在国内外都进行了大量的研究，并且取得了广泛的应用，用其固井还有很多优点：紊流排量低、与泥浆的相容性好、稠化过渡时间和静胶凝强度过渡时间短等特性，在防窜固井和提高顶替效率等方面较水泥浆都具有较大的优势。

结语

随着油田不断的进行开发，对钻井废物的处理有了更高的要求，我国的钻井废物治理工作还无法与发达国家相比，由于其起步较晚，在研究和应用上还停留在较基础的阶段，对钻井废液的控制和预防还做得很不到位，在这方面与世界先进水平还存在着较大的差距，因此我们应加大对钻井废液在处理及应用上的研究力度，力求将对钻进废液的防治作为钻井污染控制工作的重点。

[1]赵雄虎，王凤春.废弃钻井液处理研究进展[J].钻井液与完井液，2004，22(2).

[2]倪怀英.国外废钻井液处理技术介绍.钻井液与完井液[J].2010，10(1).