浅析塔河油田新型钻井废弃物处理技术

周双艳（山东省东营区中石化石油工程设计有限公司　原胜利设计院,山东　东营　257061）

浅析塔河油田新型钻井废弃物处理技术

周双艳
（山东省东营区中石化石油工程设计有限公司原胜利设计院,山东东营257061）

结合塔河油田的钻井生产情况，分析了钻井废弃物的组成、危害，并介绍了目前钻井废弃物的处理方法。针对塔河油田的地层特点，介绍了一种新的钻井废弃物的处理方法。

钻井废弃物；钻井岩屑；钻井废液；回灌

1　前言

近年来，中石化西北分公司塔河油田得到快速发展，油气勘探开发井和注水井的数量大幅度增加,在石油钻井过程中，钻井液是保证钻井过程顺利进行必不可少的物质。为了达到安全、快速的钻井目的，使用钻井液的类型和及化学药品的种类、数量也越来越多，所产生的钻井废弃物性质、成分也越来越复杂。这些钻井废弃物进入环境，将对环境造成严重的污染，给塔河油田的环境治理与保护工作造成了巨大压力。

2　钻井废弃物的危害和处理方法

2.1钻井废弃物的组成

塔河油田钻井过程中，每口井在中途施工和完井后将排放大约800m3的钻井废液和500m3的钻井岩屑，全部堆放在钻井现场的废液池内。废液池内的钻井废液和钻井岩屑就是主要的钻井废弃物组成部分。

2.2钻井废弃物的危害

钻井废弃物成分复杂，仅钻井过程中大量使用的化学处理剂就有18大类多达数百种产品，总体上表现出高CODCr、高pH值、含有一定量油的复杂性和多变性的特点，以及钻井作业的分散性和流动性等行业特点。钻井废液对周围环境的土壤、地表水和地下水等造成严重的污染，主要表现在：

（1）污染面积大、区域广。这是由钻井生产的流动性、分散性及钻井废液沥滤性等特点决定的。

（2）过高的pH值、高浓度的可溶性盐及石油类物质等会影响土壤的结构，使得附近土地呈现为棕褐色龟裂板结，危害植物的正常生长。

（3）有害的重金属离子（如Cr6+、Hg2+、Cd2+、Pb2+）及不易被动植物降解的有机物、高分子聚合物容易进入食物链，并在环境中或动植物体内蓄积,危害人类的身体健康和生命安全。例如六价铬（Cr6+）通过食物链进入人体后,其毒性主要表现为呼吸道、肠胃疾患和皮肤损伤，特别是这些年来它的致癌作用已引起人们的广泛关注。

（4）若钻井废液冲入河流、海洋或渗入地层,将会使水体的CODCr值、色度、悬浮物、石油类、挥发酚、硫化物、金属离子等严重超标，影响水生生物的正常生长，也会污染地下水源等。

2.3处理方法

钻井施工完毕后，所有的钻井废弃物全部排入到泥浆储存池内，为减少钻井废弃物对环境的污染和破坏，现在各油田多采用固化的方法进行处理。在废液池内加入固化剂，使池内的废弃物均匀固化，转化成类似土壤类的物质，向固化后的废泥浆池倒入种植土掩埋，就地掩埋，表面与地面平齐。此种处理方法处理只是将钻井废弃物简单掩埋，而且废弃物中的某些成分会使固化剂降解，导致废弃物固化不完全，而且随着风化和雨水的冲蚀，钻井废弃物会重新露出地面或扩散到其他地方。

3　塔河油田钻井废弃物处理技术

将钻井废弃物从钻井现场的废液池内回收，初步分离钻井废弃物中的钻井废液和钻井岩屑，钻井废液经过振动筛过滤分离后回灌到地层中；钻井岩屑则通过清洗后用于道路、建筑等行业，清洗产生的废液回灌到地层中。

3.1回灌地层的选择

奥陶系地层属溶洞地层，处于地表5000m以下，具有大孔隙的特点，属于安全地层。根据塔河油田的井位情况和地址资料的综合分析，奥陶系油井地层容量一般可达到20x104～30x104m3，所以选择处于奥陶系地层的报废井作为回灌井。

3.2钻井废弃物的处理工艺

3.2.1钻井废液处理工艺

从井场废液池回收的废钻井液卸入到卸浆罐中。废钻井液利用砂泵提升，进入振动筛。在振动筛的筛网过滤下，过滤出的液体及粒径较小的颗粒流入到振动筛下部的泥浆罐中，而筛网上部滤出的粒径较大的固相物进入手推车，并送至指定地点存放。泥浆罐内的废液由泥浆泵回灌到目标井中，流程示意见图1。

3.2.2钻井岩屑处理工艺

从井场回收的钻井岩屑卸入到岩屑缓冲罐中，利用无轴螺旋输送机将罐内的岩屑输送至一级斜坡槽中，一级斜坡槽上配有多个喷水嘴，按一定比例向斜坡槽内注水清洗，被清洗的岩屑和污水一同进入到振动筛。在振动筛的筛网过滤下，过滤出的液体及粒径较小的颗粒流入到振动筛下部的泥浆罐中，而筛网上部滤出的砂粒、岩屑等粒径较大的固相物进入二级斜坡槽，岩屑完成第一次清洗。二级斜坡槽上配有多个喷水嘴，固相物在斜坡槽内与水混合得到稀释而具有流动性。进入斜坡槽的固相物被再次清洗后，进入振动筛，进行二次过滤，过滤出的的液体流入到泥浆罐中，筛网上部的固相物进入手推车，送至指定地点存放，岩屑等大颗粒固相完成第二次清洗。泥浆罐内的废液由泥浆泵回灌到目标井中，流程示意见图2。

4　结束语

钻井废弃物从井场的废液池回收，经处理后回灌到奥陶系地层中，将有害物质深埋于地层中，将其永久地安全隔离，从根本上减少了对环境的污染，减轻了塔河油田环境污染治理与保护工作的压力。本新型钻井废弃物处理技术的应用可有效减少钻井废弃物的排放量，降低环境的污染治理成本，保护了塔河油田的生态自然环境，具有可观的经济效益和环境效益。