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浅谈废弃钻井液处理研究进展

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【摘要】本文分析了国内外学者专家对废弃钻井液处理方法的相关研究成果,从研究的进展来看,废弃钻井液的成分以及其对环境的影响是主要研究方向,鉴于此,本文主要讨论了国内外废弃钻井液的处理方法以及运用的相关技术。

【关键词】废弃钻井液;处理办法;运用技术

现阶段,伴随社会经济的发展,石油开采的增加,钻井导致的环境污染问题也愈加严重,全球也开始制定环境保护的相关法律法规。我国从1980年才开始进行废弃钻井液的固化处理。四川石油管理局发明了一种固化剂配方用来固化废弃钻井液。辽河和胜利油田也在当时研究了废弃钻井液的固化处理。1985年,石油大学开始研究废弃钻井液,先后分析废弃钻井液的特性、 影响环境的程度、固化处理以及固液分离等内容,提出了废弃钻井液的处理方法。通过实践检验,经过固化剂处理的废弃钻井液,其中的废浆固化物均达到GB8978-88 的指标,同时将固化剂投入使用,得到了明显的经济效益。

1废弃钻井液成分对环境的影响

废弃钻井液的组成包括粘土、加重材料、钻屑、无机盐、化学添加剂和油,从而形成了多相稳定悬浮液,废弃钻井液的 pH 值相对较高。其中,对环境产生污染的成分是盐类、油类、杀菌剂、重金属、化学添加剂等,另外,高分子有机化合物经过生物降解所产生的碱性物质和低分子有机化合物也是环境产生污染的一种成分。由于这些成分的存在,对环境的影响表现在下面几个方面:(1)污染地下水和地表水;(2)使土壤造成板结,不利于植物生长;(3)重金属和化学添加剂的存在影响人类和动物的安全。

自1970年开始,一些国家的研究部门针对废弃钻井液的处理做出了大量研究。并提出了钻井液中的苯、铬、砷、铅、镉、氯化物等成分能严重的损害人体健康以及破坏环境。

中国的研究调查显示,总铬、总镉、总砷、总铅、石油类、pH 值等10项污染指标中的大多数指标都比国家污染物排放限度标准高。这些物质对自然环境、人类、动物、植物都会造成不良影响,存在一定的不安全性。

2废弃钻井液处理的方法

在处理废弃钻井液的方法里,主要有直接排放法、分散处理法、循环处理法、回收再利用法、脱水法、破乳法、回注法、回填法、填埋冷冻法、运至指定地点的集中处理法、生物处理法、固化法、焚烧、坑内密封法等。

3特殊井场钻井液的处理办法

针对海上废弃液,考虑到海洋环境,它的具体情况有以下两种:

3.1处理水基钻井液

如果水基钻井液符合环境保护的各项标准,即可直接倒入海里;针对不能直接倒入海里但是离海岸线相对远的钻井废弃物,有些可以直接倒入海底;而危害较大的废弃钻井液,距离海岸近并且在海上不能进行处理的,则必须运回陆地进行相应处理。

3.2处理油基钻井液

针对这类在海上不能进行处理的,一种是可以运回陆地处理,还有就是采用加热回收等方法来回收,然后将产生的钻屑投入海中。另外,也可利用溶剂进行洗涤,将洗涤干净的钻井液排到海里。

针对低PH值,含高活性的铁离子、镁离子、钙离子的钻井废弃液的处理,可以使用石灰进行处理。否则,这样的废弃液进入土壤,将会导致土壤变得更加恶化,产生酸化板结,形成土壤贫瘠,造成土地浪费。

针对天然放射物的钻井废弃液的处理,由于放射废弃物的危害较大,在保证环境和人员安全条件下,必须有一套科学的方案。在放射废弃物中,其可能是固体,也可能是气体、液体,所以必须准确找到放射源。在处理天然放射物时,必须采用恰当的方法。将钻井废弃液排放到已经废弃的井中,同时要保证里面水的位置在地下水位的下面;或者将它排放到大海里;如果它符合环境保护法律标准,也可以把它放入一个独立的并且蒸发不了的池子中;同时,有些废弃液可以把它交给原子能管理机构,从而方便处理。美国的能源部在降低成本的基础上,提出了一种新的技术,即盐穴处理技术。必须注意的是,在处理过程中,使用的各种工具以及设备会被放射物污染。所以,必须要做好妥善处理以防止二次污染。

3发展趋势

目前,国内外的研究部门都在发明新的环保型的钻井添加剂,代替现有的毒性大的钻井添加剂以及钻井液,希望从源头上解决废弃钻井液对人类和环境的不良影响。

通过加强固控,改善钻井液,也从根本上降低废弃液的产生。利用固控的方式,不仅可以提高钻井的速度,减少钻井液的利用;而且也能减少废弃物的排放。

同时,开发新技术,降低成本,不损坏环境也是研究需要考虑的,在此基础上,就必须注意井场的废弃物管理。在国外,对废弃物的管理是非常严格的,国外管理人员制定了一整套的方针政策,同时必须按照要求执行,从而保证了环境的安全。中国在这方面需要向先进国家学习,同时也可以引进好的管理方法,最大程度的改善废弃钻井液对人类、动物、环境等造成的不良影响。

结束语

在环境日益恶化的今天,工业污染随处可见,针对废弃钻井液的处理本了简要的论述,在这篇文章中,简要概括了实际中废弃钻井液的处理方法,同时分析了针对特殊井场钻井液如何处理的方法。指出了今后废弃钻井液相关研究的发展趋势,希望从根本上改善钻井液而不破坏环境。

参考文献:

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作者简介:何树升(1987-),男,汉族,山东沂南人,毕业于西南石油大学应用化学专业,工程师,现从事钻井液服务工作。