浅议钻井工程废弃钻井液处理技术

许玉成

摘要：废弃钻井液处理技术水平直接影响着周围的自然环境的状况，对废弃钻井液常用的处理办法进行论述，并提出了减少废弃钻井液污染的综合措施。

关键词：废弃钻井液;处理方法;新技术

1 钻井液回收处理的必要性

1.1 存在严重的环境污染风险在石油和天然气的开采过程中势必会产生大量的废气钻井液，在钻井过程中需要添加很多种的化学处理剂，因此废气的钻井液中含有的成分物质比较多，其中重金属离子严重超标，是石油天然气开采过程中产生的主要污染物之一。

1.2 钻井液废弃液体浪费严重。钻井工程因为施工场地的不同因此需要使用的钻井液比重也各不相同，钻井施工成本增加。在中深井钻井施工过程中，钻井液的使用比例大约占到总成本的10%左右，其中一些比较复杂的钻进工程和需要特殊工艺的钻井工程需要的钻井液量更大，成本更高。所以在条件允许的情况下，我们一般将钻井液进行回收处理，重复使用，这样有效的降低的钻井液的使用成本，还能避免废气钻井液的排放和对环境的污染。

2 废弃钻井液常用的处理办法

2 .1 固化法

对钻井液进行固化处理是现在比较常用的办法。实现的原理是通过在废弃钻井液中添加固化剂，让钻井液转变成和土壤相同的固体，内部的重金属成分被固结，内部的其它污染物由于流动的通道减小，从而避免了向其它土壤中进行移动，所以，可以进行原地的填埋或者用于建筑材料制作。该种办法可以明显地减少废弃钻井液内的金属离子以及有机物质对周围土壤的污染和破坏，对环境的危害比较小。应该研究开发出具有肥效的固化处理剂，经过固化处理后的钻井液还可以提高土壤中的有利于作物生长的氮、磷等成分。

除此之外，制砖技术在最近一些年得到了很大的进步，钻井过程中废弃的钻井液经过处理后，可以通过固化制砖工艺应用于建筑领域，可以起到回收处理并创造经济价值的目的。

2.2 回收再利用法

具有油基、酯基以及合成基成分的钻井液在钻井作业过程中使用之后，可以对其进行回收，经过处理后的基液可以再次应用到其它钻井液中或者作为燃料进行再次利用。

2.3 脱水法

采用脱水处理设施对废弃钻井液进行处理，钻井液经过脱水之后生成的水可以用于钻井工程上，也可以把脱水后的钻井液其它成分进行回收。

2.4 回注法

针对毒性较大而又难于处理的废弃钻井液可以利用回注的方法进行处理，回注的方法为：①可以把废弃钻井液注入到非渗透性地层当中。在外部机械施加的压力条件下，采用压裂液把地层压裂出一道道缝隙，之后把需要进行处理的废弃钻井液压入到地层的缝隙当中。当外部施加的压力消失时，在地层的作用力之下会把裂缝重新压实，可以避免地层内的废弃钻井液转移到其它地层。当前，在海洋钻井作业时，多采用该种方法对废弃钻井液进行处理。②注入到地层或者井筒周围的环形空间。可以把废弃的钻井泥浆利用井眼通道注入到比较安全的地层当中，或者由井筒形成的环形空间内。此种办法对于地层的要求较高，而且深度必须要大于600m。

2.5 回填处理法

钻井作业形成的废弃钻井液可以在储存坑进行沉降分离处理，液体上部的物质能够达到环保规定的指标要求，可以直接进行排放，其余部分经过干燥之后可以在坑内进行填埋，但上部必须要有厚度在1～1.5m 左右的土层，之后再把地貌恢复到原来的样子。该种办法可以处理没有毒性或者微毒的钻井液，毒性较大的不可以采用该办法。

2.6 生物处理法

利用微生物来对废弃钻井液进行处理的办法有很多种，采用微生物进行降解是当前比较常用的手段，微生物可以把有机物内的长链或者有机高分子逐渐降解为自然环境可以容纳的低分子量或者气体物质，采用该方法的难点在于如何选用有针对性的微生物种类以及载体。

3 减少废弃钻井液污染的综合措施

为了减少或者避免废弃钻井液对自然环境的污染，可以从处理技术方面进行攻关，但也必须要遵守相应的环境保护法、环境管理体系等，这样进行油田开采过程中环保问题才可以顺利解决。

3.1 组建钻井液环保监测体系

很多油田管理人员只注重对油气储层的开发和利用，采用提高钻井速度、保证井壁稳定性等方来实现对油气资源的保护，对于环保方面考虑的不够系统和全面。即使市面上出现了新型的环保钻井液，但也没有给出具体的环保性能参数，只是從经济角度进行了论述。这主要是因为没有形成比较系统完善的钻井液环保监测体系。无法对钻井液的性能指标进行有效的评价，从而来限止有毒有害物质在钻井液中的应用，最大限度避免对自然环境的污染和破坏。

3.2 建立废弃钻井物质全过程管理机制

最近一些年来，人们对于环保的意识在不断的增强，对于钻井过程中生成的废弃物如何进行处理进行了大量的关注。无污染钻井液、固相处理技术以及钻井废弃物的回收等方面的研发力度不断得到了提升。而如果只从处理钻井废弃物的角度进行管理，所需要的治理成本会比较高。所以，应该建立起对钻井废弃物进行全程管理的意识，从废弃物的源头来对钻井作业的不同时期进行全面的管理，组建起废弃物全过程管理机制。应该从钻井废弃物的管理方案作为基础，对钻井作业形成的废弃物进行定性定量的分析，逐步建立有针对性的、切合实际的管理办法。

3.3 采用钻井新技术来对污染进行有效控制

参照对环境污染进行控制的基本原则，应该把产生污染的源头、过程以及结果进行控制。当前对废弃钻井液进行处理多采用对污染结果的控制方式，存在的问题是需要处理的污染物数量较多，需要的处理成本较高，而且容易造成二次污染。所以，应该采用小井眼钻井技术、分支井钻井工艺、多功能钻井液等新型的钻井技术，可以从污染的源头以及过程进行有效的控制。

4 总结

总之，废弃钻井液已经得到了油田管理人员的普遍关注，直接影响着油田的可持续发展战略，必须要加强对其处理技术的研发力度，从源头和过程对污染进行控制，采用污染小的钻井液材料，达到保护环境，促进人和自然和谐发展。

参考文献：

[1]废弃钻井液无害化处理技术研究进展[J]. 杨双春，佟双鱼，李东胜，李萍，KHISAYNOV UMED，孙孟莹.应用化工.2019（12）.

[2]减少吉木萨尔区域废弃钻井液处理量[J]. 杨国栋，刘爱国，王洪中，杨国梁.石化技术.2020（03）.

[3]油田废弃钻井液无害化处理技术探究[J]. 许小勇.科技风.2017（22）.

[4]废弃钻井液对环境的影响分析及对策探讨[J]. 李东.化工管理.2018（17）.

（作者单位：中国石油集团长城钻探工程有限公司井下作业分公司）