废弃钻井液处理技术研究与应用进展

侯志莹

摘  要： 废弃钻井泥浆具有高毒性和难降解性，是石油勘探开发过程中的主要污染物之一。微生物治理技术作为一种处理含油气钻井泥浆废弃物的 有效方法，具有治理效果彻底、无二次污染等优点，受到了国内外学者的广泛关注。为深入贯彻落实绿色勘探理念，推进废弃钻井泥浆无害化处理，对 近年来微生物治理废弃钻井泥浆的相关研究进行了整理，油田的开采过程中会产生大量的废弃钻井液，如何无害化处理油田的废弃钻井液，是每个油田 开采过程中都无法回避的问题。

关键词： 处理技术;废弃钻井液;应用进展;资源化处理

引言

现阶段钻井作业中，地层压力平衡、井壁稳定、钻屑悬浮与携带以 及钻头冷却等工作开展中均涉及到对钻井液的应用，而大量实践研究表 明，每口油气井产生的废弃钻井液超过300 m3 ，并且因废弃钻井液存在污 染大、难处理等特征，现阶段已经被纳入危险废弃物种类之一。随着我国 对资源节约型、环境友好型社会建设力度的加大，如何有效处理废弃钻井 液则成为领域内的重点研究课题。引言废弃钻井液产量大、危害强、治理 难，是钻井工业污染防治的重点，在能源与环境危机的双重压力下，迫切 需要寻求安全有效的方法实现废弃钻井泥浆的无害化处理和资源化利用， 以促进废弃泥浆处置向“无害化、资源化、标准化、产业化”方向发展。  1 废弃钻井液技术应用进展分析

因技术条件等因素的限制，现阶段钻井作业仍无法避免生成废弃钻井 液。纵观现阶段我国废弃钻井液的处理，常规处理方法为添加表面活性剂 或热处理法，在此基础上借助固化剂来实现钻井液固化，最终以筑路、填 埋等方式进行处理。尽管其处理技术的应用能够取得一定成效，但是目前 我国所采用的处理技术仍存在局限性。在此背景下，为实现对废弃钻井液 的有效处理，国内外相关学者加大对废弃钻井液处理技术的研究力度，并 提出吸附技术、固液分离技术等，为我国油田工业的发展提供帮助[1]。

2 国内外处理方法现状

（ 1 ）循环利用法。循环利用法是将废弃的钻井液直接投入到新井中 使用，这样做不仅可以降低钻井成本，还能实现二次循环利用，节省了 能源，又对环境进行有效地保护。但是由于运输等问题，该方法目前仅适 用于距离较近的钻井之间的循环使用，不能大规模使用。（ 2 ）坑内填埋 法。坑内填埋法，顾名思义，就是将废弃钻井液排放在一定体积的储存空 间内，通过重力分异作用进行自然沉降分离，处于上层的液体达标后排 放，下层物质干燥就地掩埋再恢复存储空间的地貌。这种处理方式费用 低，对地下水污染少，含盐量较少的水基钻井液的废弃处理可用此法，但 毒性较大的废液的处理不可用。（ 3 ）固化处理法。固化处理法就是加入 一定量的固化剂，使废弃钻井液直接转化为固体，并具备一定的胶结程 度，就地填埋或作他用。此法技术较为成熟，国内外的利用率都较高[2] 。  3 废弃钻井液处理技术研究进展

3.1  化学强化固液分离法

作为现阶段废弃钻井液核心处理技术之一，化学强化固液分离技术的 应用能够做到井液两相的分离，其原理主要体现为：首采用化学脱稳絮凝 方法进行废弃钻井液处理，分离两相时则采用机械设备进行强行分离，该 技术分离效果的体现，受到机械分离胶团脱稳效果的直接影响。该处理技 术应用时，其破胶效果受到助剂、破胶剂置入顺序的直接影响，并且固液 分离期间，处理剂的有效应用能够进一步促进分离效果的提升。相关学者 利用橘子皮、柚子皮进行絮凝处理，发现在40℃的前提下，将这两种絮凝 剂的加入量控制在3%左右， 能够获取最佳的絮凝效果。赖晓晴等人在研 究中提出，絮凝过程中存在固相颗粒粒径增大的现象，且固液分离效果受 到絮体体积、密度的直接影响。程玉生等人在研究中进行固相颗粒粒径的 公布，并在此基础上优化相关设备参数，以北部湾地区油井为例制定一套 处理方式，其分离效果得到改善。

3.2  固液分离法

固液分离法是指采用适量的破凝剂将钻井废弃液中的混合体进行固液 分离。将钻井废弃液分离成絮状物和固体物以及废水，再进一步进行二次 处理。固液分离法是一种分类处理方法，根据废弃液中各类物质的特性， 进行分化处理。固液处理法虽然可以有效地将各类物质合理地进行分化，但是对固体物还需要进行后期固化处理，对于废水也要进行除色和净化工 作，对企业的设备和技术具有较高的要求。

3.3  微生物处理法

作为微生物处理，是指针对废弃钻井液的处理，采用降解菌培养与引 入的方式来达到降解的作用。进行微生物处理法原理的分析，主要是对长 链烃、有机物利用微生物降解成气体和低分子。而要想确保微生物处理技 术发挥出应有的作用，其核心关键为微生物菌种的有效培养。以廢弃物形 态为依据进行微生物处理技术的分类，具体包括生物絮凝技术、厌氧生物 技术、氧化塘技术、好氧生物技术、分散处理技术、微生物土壤技术等。 针对液相废弃物的处理，可以采用好氧、厌氧处理技术联用的方式，可以 在提升废弃钻井液处理效果的同时，避免在降解期间对周围生态环境产 生影响。而针对固相废弃物的处理，微生物处理技术的应用获取一定的成 效。以胜利油田为例，针对采油废水的处理，曾以氧化塘技术进行污染源 的降解，进一步提升废水处理效果。堆肥处理技术适用于我国北方地区， 将秸秆、锯末等材料加入废气钻井液中，保持完全密闭的空间，通过微生 物降解来提升钻井液的处理效果。

3.4  循环处理法

循环处理法是将废弃钻井液进行过滤筛选，将废弃液中有用成分提取 出来，再适量地添加补充钻井液需要的添加剂，重新运用到下次的钻井任 务中去，这样不仅可以节约废弃液处理成本，还可以对资源进行再利用， 节约资源。废弃液经过处理，其二次循环利用率可以达到七成以上，可以 极大地节约新矿井的矿井液生产成本，提高企业经济效益。循环处理法， 虽然可以很好地节约资源，但是对于过滤技术和运输水平要求较高，要根 据矿场实际状况进行选用。

4 发展展望

尽管现阶段国内外对废弃钻井液的研究已经取得初步成效，但是随着 国内外油气田开采事业的持续深入发展，其废弃钻井液的处理难度随之提 升。所以，在未来废弃钻井液处理技术研究过程中，需做到对全因素的考 虑，包括周边环境、添加剂、废弃钻井液组成成分等。而如何加强对废弃 钻井液的资源利用率，如何以更低的成本、更快的效率来处理废弃钻井液 势必会成为今后主要研究趋向。为进一步提升废弃钻井液的处理效果，需 结合以下几点：（ 1 ）重视污染源的根除;（ 2 ）进行废弃钻井液处理过程 的管控，落实科学管理制度，结合对处理过程监管的强化，实现提升废弃 钻井液处理的规范性[4]。

结束语： 经过多年的探索，我国废弃钻井液处理技术有了一定的发 展，但是其无害化处理水平和成本控制等方面还有很多的不足。部分企业 对于钻井液处理不够重视，企业废弃液处理设备落后，技术储备不足，废 弃钻井液处理水平远远滞后于企业发展需求。为了响应国家环境保护建设 的要求，企业要自觉完善废弃钻井液处理水平，提升无害化处理能力。

参考文献：

[1]陈刚，王鹏，赵毅，等.废弃钻井液处理技术研究与应用进展[J].钻井液与完井 液，2020，37（01）：1-8.

[2]马骉，蒲晓林，张舒.废弃钻井液处理技术研究进展及发展趋势[J].现代化工， 2019（04）：48-51+53.

[3]张祎徽.废弃钻井液无害化处理技术研究[J].钻井液与完井液，2019（3）.

[4]路克崇，王震宇，张宝峰，等.浅析油田钻井废弃钻井液的处理技术[J].化工管 理，2019（32）：135.

2257501705241