石油钻探作业清洁技术浅析
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摘 要：本文在“十一五”节能减排要求的基础上，从石油钻探作业清洁技术角度出发，结合当前石油钻探污染现状，提出了治理目标和治理措施，从而为清洁生产和可持续发展开辟了新的研究方向，具有一定的经济效益、环境效益和社会效益。
关键词：石油钻探；清洁技术；可持续发展
中图分类号：TD265.1 文献标识码：A
清洁技术是污染减排指标的关键技术，通过合理有效的技术手段和管理水平进行减排控制，从而达到污染减排指标能够顺利的完成。如何能够顺利实现这个目标呢？在生产过程中，要求节约原材料资源，消除有毒有害化学原料，最大限度地降低原料污染，减少由于使用不当而带来对环境的污染；在生产工艺上，应该积极采用清洁技术，实现减少污染的关键措施和方法；在工程建设工作方面，应该从施工准备工作流程及完成时间这两个方面来考虑清洁技术的应用等有效实施环节。其中一个很好的例子是，石油和天然气产业在勘探开发的整个施工过程中，由于采用污染防治技术，具有无污染、低污染性，积极淘汰落后产品，减少污染的工艺和设备，避免成本高、光污染等。积极采用新技术、新产品、新能源和新材料，替代了传统的落后及污染严重工艺技术、，实现了钻井施工对环境的影响降低到最小，并同时提高了生产效率。本文研究主要从钻井施工、钻井液清洁工艺等清洁技术、油净化回收系统、钻井液固相控制技术、水泥浆密度检测控制系统、钻井废物处置、钻井液循环系统脱水和重用技术这几个方面进行讨论和分析。
1 钻井污染现状
在建设过程中，钻井工作会产生大量污染物，从而在工作环境和生态环境的周围给人体造成伤害。钻井过程中产生大量的工业废水和生活污水，主要是由石油废水工艺制造的污染物为主，也有钻进碎屑和废弃泥浆、化工原料包装袋、浪费棉纱、手套、废钢丝、塑料管材、变质化学品等；而废气则是在主要动力设备进行操作时，钻井生产燃料在消耗过程中所产生的；建设产生的噪声包括机械噪声和车间气流噪声，如气体钻井平台和快放气阀控制工作时，产生的气流噪声。
2 污染治理方法
目前，在钻探过程中产生的固体废物处理的主要方法，根据安全处置的作用分为胶结作用方法、固化垃圾填埋场方法、微生物降解方法等。处置是应严格按照地方政府的要求，分类分区域进行处理。一些企业从常年的工作实际中，在废钻井液固化、钻井废水处理、污水处理厂的应用、固液分离、回收和利用等方面，已探索出适合本单位的处理技术，达到了减少污染，保护环境及提高生产效益的双丰收。
2.1 源头控制
在钻头和地面处铺设防污措施可以减少生产对环境的污染。在要求保护生态环境的操作区域施工时，在施工所在地，一定要优先采取相应的办法和措施保持良好的生态环境，结合当地气候条件，合理布置钻孔设备；在施工现有的条件下，严格控制设备关闭，降低发动机噪声，以确保减少设备的振动，达到降噪目的。在达到环保要求的前提下，使用环境可接受的泥浆体系和密封系统，减少有害物质泄漏；配备原油回收罐，及时清理油污，避免井场周围的土壤或水遭到污染。在钻探施工过程中尽可能的应用无毒的油脂和清洗剂等，在钻头更换了所有设备油、清洁部件和工具的油后，尽可能收集所有的已替换油和所有的污水，进行重点集中处理，以达到对周围环境污染的减少到最小，实现绿色安全和可持续发展。
2.2 过程控制
通过提高技术水平，达到减少排放的目的。结合不同地区的地质条件进行设计优化，简化钻井的本身结构，降低钻井液的用量。加强环境管理和巡回检查，减少或避免施工过程中的的原油跑、冒、滴、漏等现象的发生，及时发现泥浆池坍塌，避免泥浆溢出水的周围的污染。保存相关钻井资料，优化的钻井规模，降低能耗，节约钻机动力工具和成本。深化油田勘探开发的不断深入和发展低成本的想法，使用小井眼钻井技术，减少钻进碎屑和泥浆用量、固控设备效率，改善钻井液循环使用。通过实践表明，在我国西部地区钻井工程公司，通过一次性的减排，加强设备管理，杜绝井喷事故，能够有效的节约成本，保护环境，成果十分显著。
2.3 施工清洁及节能工艺
采用合理钻头，缩短钻井周期，使井底压力低于地层孔隙压力，从根本上减少钻井液损失和石油污染，同时有效保护油气层，减少能源消耗和废物的排放。现如今，国内各钻井公司几乎全部使用无铅套管螺纹油管，该设备能够有效减少铅污染的环境；在钻井机顶部驱动，其特点是提高钻机性能，减少单一的次数，提高钻头的活动范围，并可以便捷的用计算机来控制钻井现场情况及各项钻井参数，有效降低钻井事故的发生；水平钻孔、丛式井、大位移定向井技术日益成熟，特殊工艺井比例越来越多，可以在同一地区钻井数量降低范围内提高石油和天然气资源的采收率，节约投资和能源成本；欠平衡钻井技术能够使井口在有效控制下，通过降低钻井液密度，为低孔、低渗、油气资源有效的提高采收率；小井眼钻井技术的广泛应用，可以大大提高机械钻速；深化侧钻作业，可以大大降低钻井成本，排放污染物，显著地减少缩短钻井周期钻井人力、物力和资料的输入，以及减少有害物质在钻井、钻屑、石油和天然气污染物的排放，并同时节约钻井施工费用。
2.4 钻井液清洁技术
加强钻井液性能维护，减少钻井损伤。开发和研制低毒、易处理钻井液，是减少环境污染的基本措施。利用无铬木质素稀释剂替代木素的稀释剂，采用胺类杀菌剂代替苯酚、甲醛、矿物油和大豆油代替柴油作为剂等，加快化学添加剂、钻井液、物质平衡、钻井液循环系统监测技术的研究。钻井公司的生产实践表明，实时监测钻井液的性能,根据变化的钻井液性能及时进行调整，不仅可以大大降低水耗和钻井助剂用量，还可以减少钻井过程中常用的清洗钻探设备的有机溶剂用量，在这个过程中，还可以使用降解与环境毒性小的溶剂，来代替传统的三氯苯和四氯化碳的有机溶剂。
2.5 钻井液固相控制技术
钻井液固相控制技术，包括合理使用振动筛、除砂器和除泥器、离心机和泥浆清洁剂和设备，减少停机的钻井液的化学处理剂用量，以达到减少浪费钻井液的目的。此外，注水泥清洁生产技术包括操作过程中使用无毒添加剂，实现多余水泥的重复利用。注水泥过程中，使用泥浆密度检测控制系统，动态实时定量水泥，可降低水泥的总量，并在系统实现停机时产生最大程度地减少浪费。通过一系列的钻井液措施与监控系统的结合达到降低消耗的目的。
结语
石油和天然气的开采给环境带来了沉重的负担，但通过对钻井工业清洁技术应用中存在的问题进行分析，积极选择适合企业的低成本技术，在钻井生产的各个环节，避免和减少污染物的产生，减少由于开发和建设工作带来的环境污染，实现节能减排及可持续发展，为国民经济的发展做处应有的贡献。
参考文献
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