中国石油大学油田化学实验报告
实验日期：2011 9 28 成绩：
班级：石工09—14班学号：09021654 姓名：李爱井教师：
同组者：夏志增许瑞耿虎刘经纬
钻井液钙侵及处理
一、实验目的
1. 了解一般淡水钻井液钙侵后性能的变化规律。
2. 学会钙侵钻井液性能的调整。
二.、实验原理
1. 钻井液钙侵后，原来的钠质土变为钙质土，其ξ电位降低，水化膜变薄，粘土颗粒间形成或增强絮凝结构。从而导致钻井液粘度、切力上升、失水增大。当钙侵到一定程度后，粘土颗粒继续变粗而沉淀，此时粘土分散度明显降低，使粘度、切力转而下降，失水继续增大。钻井液性能参数变化趋势见下图。
2. 钙侵钻井液加入适量有机处理剂（稀释剂）后，一是拆散因钙离子作用形成较大较强的粘土絮凝结构，使钻井液处于适度絮凝状态，二是保护粘土颗粒使它保持适度尺寸，不至于结合而又变得过大，从而使钻井液性能得到改善。三、仪器、药品
仪器：ZNN-D6粘度计一台；电子天平一台。
药品：CMC、降粘剂。
四、
1．取原浆500ml高搅5分钟，测其性能。
2．各组按下表加生石灰，高速搅拌10分钟后测全套性能。
3．根据加生石灰后的钻井液性能，加适量稀释剂和降失水剂使其性能得到恢复。处理剂加量参考下表：
五、实验数据及处理
1．将所得数据及计算结果整理列表。
表1 基浆性能测试实验记录
表2 多组基浆性能测试实验记录
计算基浆参数： ① 表观粘度：
1
5.7152
16002
1-?=?=
Φ?=
s
mpa av
μ
② 动切力：
pa
d 621.511511.0)6003002(511.0=?=Φ-Φ??=τ 同理可计算的其余各组的表观粘度和动切力。计算结果见表3。
2．给出钻井液表观粘度、动切力以及失水随生石灰加量的变化曲线并简要解释。 根据1中得到的计算数据绘制的钻井液表观粘度、动切力以及滤失量随CaO 浓度的
变
化
曲
线
，
如
下
：
从图一可以看出钻井液表观粘度、动切力随加的生石灰的量的增加先增加然后下降，滤失量随生石灰量的增加一直增大。
该现象原因如下：钙侵后原来的钠质土变为钙质土，其电位下降，水化膜变薄，粘土颗粒间形成絮凝结构，从而导致钻井液粘度、切力、滤失量增大。当钙侵到一定程度后，粘土颗粒继续变粗而沉淀，使粘度、切力转而下降，形成的泥饼随颗粒的增大而变的疏松，所以失水不断的增大。
六．实验总结
经过本次试验, 我加深了钙侵对泥浆性能的影响的理解，增强了自己的动手能力和独立思考能力。
油气田企业固体废物主要有三类：钻进废弃泥浆、岩屑，落地原油，油泥与油砂。 1，钻井废弃泥浆 （1）分类： 水基钻井泥浆、油基钻井泥浆和气基钻井泥浆。 （2）来源： 一是由于地质性质的变化，更换泥浆体系产生的废弃泥浆，也即不适于钻井工程和地质要求的钻井泥浆，在钻井过程中，因部分性能不合格而被排放的钻井泥浆；二是钻完井后弃置于井场的泥浆。即完井时井筒内被清水替出的钻井泥浆；三是泥浆循环系统渗漏产生的废弃泥浆，即循环系统跑、冒、滴、漏而排出的钻井泥浆。万米进尺废弃泥浆产生量为634T/104米，钻井废弃泥浆排放量约为40×104T/年，排放率40%左右。 （3）主要成分： 取决于钻井泥浆的类型以及使钻井泥浆满足钻井要求而加入的添加剂。一般情况下，钻井泥浆的主要成分有水、油、黏土、加重材料、泥浆处理剂（有机处理剂、无机处理剂、表面活性剂）、堵漏材料等。 （4）主要污染物： 烃类、盐类、各种有机聚合物、木质素磺酸盐、某些重金属（如汞、铬、铜、铅、砷）及重晶石中的杂质。 （5）性质： PH值较高，约为8.5~12，呈碱性；含有一定量的加重剂和化学处理剂；有些钻井泥浆含有油类；有些含有毒性（由于所钻进的地层中含有有毒物质，添加剂中含有有毒物质）。 （6）危害： 过高的PH值、高浓度的可溶性盐及石油类影响土壤的结构和危害植物生长；有害的重金属离子，如六价铬、二价汞、二价镉、二价铅及不易被动植物降解的有机物、分子聚合物易进入食物链，并在环境或动植物体内蓄积，危害人类的身体健康和生命安全；废物中的有机处理剂使水体的COD、BOD增高，影响水生生物的正常生长。 （7）控制措施： A，合理选用泥浆体系及泥浆的使用与回用 ①使用无毒低污染泥浆。为保护浅层地下水不受污染，表层钻进时，使用清水泥浆，尽可能不使用化学添加剂。配制钻井液时，严格控制有毒、有害泥浆添加剂的使用。钻井中遇到浅水层，下套管时应注水泥封固，防止地下水水层被地层其他流体或钻井泥浆污染。开发研究无毒无害钻井泥浆体系。某油田通过在钻井泥浆中加入钾离子、铵离子等农作物生长所需要的成分，形成对土壤环境有利的绿色钻井泥浆体系。 ②采用闭合泥浆循环系统。对钻井液性能进行四级净化，避免钻井液的频繁稀释及反复加药，这样可以使钻井液体积减小，耗药量降低，从而使完井后的废钻井液处理量降低。对废泥浆池进行防渗处理，防止污染地下水。 ③泥浆的再循环利用。完井后对泥浆进行回收，重复使用。
一、钙处理钻井液的配制原理及特点 Ca2＋改变粘土分散度的作用机理，可以从以下两方面来理解。， 一方面，Ca2＋通过Na＋／Ca2＋交换，将钠土转变为钙土。钙土水化能力弱，分散度低，故转化后体系分散度明显下降。转化的程度取决于粘土的阳离子交换容量和滤液中Ca2＋的浓度。 图6-3表示滤液中钙离子的浓度对其在不同类型粘土上吸附量的影响。由图可见，粘土的阳离子交换容量越高，所吸附Ca2＋的量就越大。同时，通过控制滤液中Ca2＋的浓度，可以控制钠土转变为钙土的数量，从而控制钻井液中粘土的分散度。 另一方面，Ca2＋本身是一种无机絮凝剂，会压缩粘土颗粒表面的扩散双电层，使水化膜变薄，ζ电位下降，从而引起粘土晶片面-面和端-面聚结，造成粘土颗粒分散度下 降。但是，如果只加入Ca2＋，就相当于细分散钻井液受到钙侵，使其流变和滤失性能均受到破坏。因此，钙处理钻井液在加入Ca2＋的同时，还必须加入NaT、FCLS和CMC等分散剂。由于这类分散剂的分子中含有大量的水化基团，当吸附在粘土颗粒表面后，会引起水化膜增厚，(电位增大，从而阻止粘土晶片之间的聚结和分散度降低。 钙处理钻井液的配制原理，就是通过调节Ca2＋和分散剂的相对含量，使钻井液处于适度絮凝的粗分散状态，从而使其性能能够保持相对稳定，并达到满足钻井工艺要求的目的。 图6－4 钻井液不同分布的分散状态示意图 图6-4描述了分散钻井液、受到钙侵的分散钻井液和钙处理钻井液在分散状态上的区别及其内在联系。图中(a)表示一般分散钻井液的细分散状态；(b)表示受钙侵后的絮凝状态； (c)和(d)均表示钙处理钻井液适度絮凝的粗分散状态。不难看出，使钻井液处于适度絮凝的粗分散状态有两条途径：一是在分散钻井液中同时加入适量的钙盐(或石灰)和分散剂，使图6-4中的(a)变为(d)；二是在受钙侵后处于絮凝状态的钻井液中及时加入分散剂，使图6-4中的(b)变为(c)。在适度絮凝的粗分散状态中，其絮凝和分散程度也有所区别，正如6-4 中的(c)和(d)之间的相互转化，加入分散剂可使颗粒变细，絮凝程度降低；反之加钙盐则使颗粒变粗，絮凝程度提高。 在钙处理钻井液问世之前，曾广泛使用分散钻井液。一旦受到钙污染，分散钻井液便立即失去其良好的流动性，并且滤失量剧增，泥饼厚度增加，且结构松散。在处理钙污染的过程中人们发现，与原来的分散钻井液相比，经过处理的钙污染钻井液表现出有许多优越性，如抑制性和抗盐类污染的能力增强等，于是就开始有意识地配制和使用钙处理钻井液。最初使用石灰低钙含量钻井液(Ca2＋含量为120～200mR／1)，后来又相继出现了石膏中钙含量钻井液(Ca2＋含量为3 00～500mg／1)和氯化钙高钙含量钻井液(Ca2＋含量为500mg／1以上)。 与分散钻井液相比，钙处理钻井液的优点主要表现在以下方面： (1)性能较稳定，具有较强的抗钙污染、盐污染和粘土污染的能力。 (2)固相含量相对较少，容易在高密度条件下维持较低的粘度和切力，有利于提高钻速。 (3)能在一定程度上抑制泥页岩水化膨胀；滤失量较小，泥饼薄且韧性好，有利于井壁稳定。 (4)由于钻井液中粘土细颗粒含量较少，对油气层的损害程度相对较小。
陕西省地方标准 《油气田废弃钻井液处理技术规范》编制说明 一、工作概况 1.1 任务来源 本项地方标准是根据陕市监标[2019]6号文件《关于下达2019年第一批地方标准制修订计划项目的通知》。 1.2 协作单位 本标准由陕西延长（石油）集团有限责任公司牵头、西安石油大学和西安厚雍环保科技有限公司协作完成。 1.3 任务背景 油气田钻井工程中产生的废弃钻井液由于含有大量的石油类、重金属等污染物，不经处理直接外排对周边环境危害极大。随着国家和地方环保法律日趋严格，多数地区对此类废弃物处理提出“不落地”的要求，生产企业必须遵循“谁污染，谁治理”原则。 目前，陕北地区各个采油厂对于废弃钻井液处理主要采用钻后治理模式，即修建泥浆池将废弃钻井液暂存，钻井工程结束后进行集中固化填埋处理。采用钻后治理模式，不仅泥浆池基建费用高，不同废弃钻井液集中混存产生污染同化现象，致使复杂废弃物处理难度加大，而且这种处理模式存在渗漏的安全隐患。随着国家、地方环保法律法规的日趋严格和人民环保意识的逐渐增强，这种钻后治理模式越来越不适宜。榆林市环保局多次印发通知并召开座谈会申明，钻井现场未配备废弃钻井液收集设备设施的井场不得开钻，油井现场未配备废水收集罐的井场不得开展相关作业。传统的钻后治理模式与榆林环保部门的要求相差较远，因此2017年榆林地区部分采油厂已经停钻一年之久。延油字［2017］21号文件中，延长油田股份有限公司申请在榆林地区实施勘探开发追加投资1.22亿元，以便达到要求。 因此，解决钻井工程生产现场泥浆问题迫在眉睫，而目前关于废弃钻井液井场处理技术相关的标准尚属空白，该标准可借鉴内容十分有限，这一环节的空缺严重制约钻完井工程污染防治和清洁生产水平，制约钻完井废弃物减量化、资源
常用泥浆药品及作用 一、聚合物类 1、聚丙烯酰胺（PAM） 作用：主要用来絮凝钻井液中过多的粘土细微颗粒及清除钻屑，从而使钻井液保持低固相，它也是一种良好的包被剂，可使钻屑不分散，易于清除，并有防塌作用。 2、聚丙烯酸钾（K-PAM） 作用：主要用来抑制页岩中所含粘土矿物的水化膨胀和分散而引起的井塌。 3、螯合金属聚合物（CMP）作用：用来提高聚合物体系粘度兼防塌作用。 4、钻井液用成膜树脂防塌剂（BLC-1）作用：用来控制聚合物体系失水，增加润滑性从而达 到防塌的目的。 5、高粘乙烯基单体共聚物防塌降失水剂（BLA-MV） 作用：用来控制聚合物体系失水，提高粘度，封堵页岩孔隙从而达到防塌的目的。 6、增粘降失水剂（KF-1） 作用：用来提高聚合物体系液相粘度，提高泥浆的携带岩屑能力。 7、非极性防卡润滑剂（BLR-1） 作用：主要用来提高钻井液体系的润滑性，降低摩阻系数，增加钻头的水马力以及防止粘卡。 二、细分散类作用：主要用来配制原浆，亦有增加粘切、降低滤失的作用。 1、羧甲基纤维素钠盐（CMC） 作用：主要用来促进钻井液中粘土颗粒网状结构的形成，提高粘度，降低失水。 2、烧碱(NaOH) 作用：调节钻井液PH值，促进白土水化分散。 4、纯碱（Na2CO3） 作用：调节钻井液PH值，促进白土水化分散,沉降钻井液中过多的钙离子。 5、防塌润滑剂（FT-342或FT-1）作用：防塌，改善钻井液的流动性和泥饼质量。 6、硅氟防塌降虑失剂（SF）作用：防塌降失水，改善钻井液的流动性和泥饼质量。 7、封堵护壁增粘剂（改性石棉）（SM-1）或（XK-1）作用：提高低固相钻井液的动切力。 8、硅氟稀释剂(SF-150) 作用：主要用作稀释改善细分散钻井液体系的流动性 三、堵漏剂 1、单向压力封堵剂（DF-A）作用：主要用作渗透性漏失地层的堵漏。 2、综合堵漏剂（HD-I、II）作用：主要用作裂缝性漏失地层的堵漏。 3、桥塞堵漏剂（QD-I、II）作用：主要用作裂缝性漏失地层的堵漏。 四、加重剂 1、石灰石粉（CaCO3） 作用：主要用来提高钻井液的密度，以控制地层压力，防塌防喷。可用来配制密度不 超过1.30g/cm3的钻井液。 2、重晶石粉（BaSO4） 作用：主要用来提高钻井液的密度，以控制地层压力，防塌防喷。可用来配制密度 2.00g/cm3以上的钻井液。 常见膨润土浆配方
水基钻井液及处理剂作用机理 蒲晓林 课程简介 本课程是“泥浆工艺原理”、“深井泥浆”的后续课程，是根据钻井液化学研究方向总结、整理的课程。着重从钻井液工艺性能和胶体化学的角度讲述钻井液处理剂作用原理。 1．课程特点 （1）课程目前还在完善中。 ①国外：对处理剂应用阐述多，作用机理研究少，在此研究领 域还没有这样一门专门课程； ②国内：近年来文章多，文献报道多，但不系统，各说各的； ③关于此方面的研究：大都以产品、专利出现，有关理论研究 的报道较少，尤其是许多研究还触及到许多商业秘密。因此，许多单位从机理出发，从理论出发去开发产品不多，缺乏理论指导。例如：中山大学、天津大学、山东大学、成都科大。 全国：产品成系列的仅两家：我院和勘探开发研究院。 根本原因：机理不清楚，研究失去方向。 （2）本课程主要从钻井液的发展和类型的角度讲述处理剂的作用机理。使学者掌握各种处理剂在不同钻井液条件下的作用原理和用途。 2．课程主要任务 ①分析、揭示水基钻井液作用机理，学习进一步深入研究这种作用机理的方法和思路；②讲述目前主要使用的国内外钻井液处理剂的作用机理。引导机理研究入手，力求把处理剂研究、研制理论化、条理化，为有目的地、有针对性地研制处理剂和研究新型
钻井液体系创造条件； ③从研究机理入手，掌握使用规律。更好地指导产品应用和质量提高，把处理剂研制、生产和应用规律有机地结合起来。3．课程的主要内容和思路 （1）核心内容 ●处理剂作用机理及其对钻井液宏观性能的影响； ●处理剂作用性质和作用效果的实验研究方法。 （2）处理剂研究的一般思路 ①从钻井工程对钻井液性能要求出发研究处理剂 适应钻井工程、地质勘探及其技术发展，钻井液性能应具备的性能要求；钻井工程、地质勘探技术发展同钻井液技术发展的相互促进关系。 ②考虑如何选用处理剂实现钻井液作用效能 通过什么样的（运用）处理剂，起什么作用，作用规律（机理）是什么？ 具有实现钻井液作用效能，处理剂应具有的性质， ——如水溶性、抗盐性和抗温性，同粘土的作用规律等等。 ③钻井液性能、作用效能要求与处理剂分子结构的关系 处理剂分子结构组成、分子量、分子链型、基团种类、比例、处理剂分子构象等等。 ——最终落实到处理剂的分子结构设计。 ④处理剂的合成、研制 要实现处理剂分子结构设计，所需的化学途径、合成工艺路线、合成条件。 ⑤处理剂应用规律和效能评价 处理剂效能评价的原则：满足优质、安全、低成本钻井、完井
废弃钻井液处理技术 摘要:综述了近年来废钻井液无害化处理发展概况,介绍了国内外废钻井液处理技术现状及发展趋势,并对废钻井液处理方法 作了评述,认为废钻井液处理技术是一种技术上和经济上都可行的 处理方法。指出推行清洁生产、开发利用综合技术、加强源头与过程控制是目前治理废弃钻井液的当务之急, 同时对治理废弃钻井液的 未来发展趋势做了展望。 关键词:废弃钻井液;污染;处理方法;固化 0前言 随着石油工业的快速发展, 由废弃钻井液带来的污染问题越来越受到世界各国的重视. 石油工业的全部过程（勘探、钻井、开发、储运和加工）在相应的条件下都会产生各种污染物（原油、油田污水、废弃钻井液和钻屑）,如不加以处理就直接排放,必然会对自然生态环境造成一定的破坏。废弃钻井液是石油工业的主要污染物之一。据统计,钻一口 3000～4000m的普通油气井, 完井后废弃的钻井液接近300 m 3。根据中国石油天然气集团公司2008年对石油污染源的调查结果, 我国油田每年钻井产生的废弃钻井液约1200多万吨,其中1/2 直接排放到周围环境中。 近几年来世界各国迫于对能源的需求，导致钻井液的种类不断增加, 添加剂及有毒有害成分也日益增多，使其组成极为复杂。然而随着世界各国对环保要求的提高,对废弃钻井液的无害化治理已经成为当前亟待解决的问题。本文从废弃钻井液的组成及对环境的危害分析出发, 对近年来国内外各油田处理废弃钻井液的技术方法进行了综述。 1废弃钻井液的组成无害化处理的目的及意义 在钻井作业中,钻井液是钻井的血液,是保证钻井正常运行不可缺少的物质,它能起到平衡地层压力、携带悬浮钻屑、清洗井底、保护井壁、录井、冷却、润滑钻具及传递动力等作用。由于野外作业的特征,完井后施工现场存留的大量的废弃钻井液及废弃物几乎全部堆积于井场周围的废弃钻井泥浆储存坑内,这就使本来成分复杂的废弃钻井液更加复杂,最终形成一种由粘土、加重材料、各种化学处理剂、污水、污油及钻屑等组成的多相悬浮性的体系。 这些体系在相应的条件下都会破坏自然生态环境。石油、油碳氢化合物、油废钻井液和钻屑,以及含有各种化学物质的污水,都能够对空气、水、土地、动物界和人类起危害作用。前苏联学者对石油和天然气工业生产过程中产生的污染及其生态危害有过详尽的论述。废
钻井液常用处理剂的作用机理（一） 钻井液处理剂用于改善和稳定钻井液性能,或为满足钻井液某种性能需要而加入的化学添加剂。处理剂是钻井液的核心组分，往往很少的加量就会对钻井液性能产生很大的影响。钻井液原材料和处理剂的种类品种繁多，为了使用和研究方便将按其功能进行分类。 根据2006年API钻井液处理剂分类方法，将钻井液处理剂分为降滤失剂、增粘剂、乳化剂、页岩抑制剂、堵漏材料、降粘剂、腐蚀抑制剂、表面活性剂、润滑剂/解卡剂、加重剂、杀菌剂、消泡剂、泡沫剂、絮凝剂、除钙剂、pH控制剂、高温稳定剂、水合物控制剂。共计18类。其中润滑剂/解卡剂合并，另外增加了水合物控制剂 我国钻井液标准化委员会根据国际上的分类法，并结合我国的具体情况，将钻井液配浆材料和处理剂分为16类，分别为粘土类、加重剂、碱度控制剂、降滤失剂、降粘剂、增粘剂、页岩抑制剂、絮凝剂、润滑剂、解卡剂、杀菌剂、缓蚀剂、乳化剂、堵漏剂、发泡剂、消泡剂。 这16类处理剂所起的作用不同，但在配制和使用钻井液是，并不同时使用这些处理剂，而是根据现场需要选择其中的几种。下面对这16种处理剂进行介绍。 1 粘土类 粘土的本质是粘土矿物。粘土矿物是细分散 的含水的层状硅酸盐和含水的非晶质硅酸盐矿 物的总称。粘土矿物是整个粘土类土或岩石的性 质，它是最活跃的组分。晶质含水的层状硅酸盐矿物：高岭石、蒙脱石、伊利石、绿泥石等；含水的非晶质硅酸盐矿物：水铝英石、硅胶铁石等。 1.1 粘土矿物的两种基本构造单元 1.1.1 硅氧四面体与硅氧四面体晶片 硅氧四面体：有一个硅原子与四个氧原子，硅原子在四面体的中心，氧原子在四面体的顶点，硅原子与各氧原子之间的距离相等，其结构见右图。 图1硅氧四面体结构 硅氧面体晶片：指硅氧四面体网络。硅氧四面体网络由硅氧四面体通过相临的氧原子连接而成，其立体结构见右图。 图2 硅氧四面晶片结构图 1.1.2 铝氧八面体与铝氧八面体晶片
2012石化安全监测课程报告论文 —油田废弃钻井液无害化处理 成员： 班号：055092 指导老师：郭海林
摘要：钻井液是在石油钻探过程中, 孔内使用的循环冲洗介质, 又称钻孔冲洗液。钻井液主要功用是: ①冷却钻头、清净孔底、带出岩屑; ②润滑钻具; ③停钻时悬浮岩屑, 保护孔壁防止坍塌, 平衡地层压力、压住高压油气水层; ④输送岩心, 为孔底动力机传递破碎孔底岩石需要的动力等。可见, 钻井液的性能直接影响着钻井速度、井下安全, 并对储层保护起着重要作用, 性能良好的钻井液是钻井作业顺利进行的重要保证之一。同时, 石油勘探开发过程中产生的废弃钻井液中含有的地层钻屑、钻井液处理剂等有害物质，若直接排放将对环境与生态造成极大的危害，对废弃钻井液的无害化处理也同样重要。因此, 本文就钻井液在石油工程领域的最新应用技术以及钻井液的废弃处理技术进行了分析。 关键词：废弃钻井液污染处理方法综合利用 0 前言 随着石油工业的快速发展，由废弃钻井液带来的污染问题越来越受到世界各国的重视。石油工业的全部过程( 勘探、钻井、开发、储运和加工) 在相应的条件下都会产生各种污染物(原油、油田污水、废弃钻井液和钻屑)；如不加以处理就直接排放，必然会对自然生态环境造成一定的破坏。 废弃钻井液是石油工业的主要污染物之一。据统计，钻一口3 000~ 4 000 m 的普通油气井，完井后废弃的钻井液接近300 立方米。根据中国石油天然气集团公司2008 年对石油污染源的调查结果，我国油田每年钻井产生的废弃钻井液约 1 200 多万吨，其中 1/2 直接排放到周围环境中。近几年来世界各国迫于对能源的需求，导致钻井液的种类不断增加，添加剂及有毒有害成分也日益增多，使其组成极为复杂。然而随着世界各国对环保要求的提高，对废弃钻井液的无害化治理已经成为当前亟待解决的问题。本文从废弃钻井液的组成及对环境的危害分析出发，对近年来国内外各油田处理废弃钻井液的技术方法进行了综述。 1、国内外对废弃钻井液的处理现状 国外从事废钻井液的研究主要有三个方面。 (1) 在分析原有钻井液毒性的基础上, 研制微毒、无毒的钻井液体系, 并达到现场工业性应用,从根本上减少污染的根源。
钻井液处理剂类型及钻井液配方用途综述 一处理剂类型和作用 1、人工钠土 我国钙搬土资源非常丰富，我们的科研人员研制成人工钠搬土，建立了生产车间生产流水线，将钙搬土加工活化变成完全符合标准的钠搬土，其性能已能赶上美国商品土的指标，如表l所示。现在已经投产可以大量供应商品土，价格比国际市场价格低廉。比用钙土粉在现场改性价格便宜而性能优越。如表2所示： 表1 国家粘度计读数 R600 动塑比 YP／PV API失水 FL API规范>30 <3 <13.5 MIL GEL(美) 53.4 1.64 12.4 MAGCO GEL(美) 118.6 3.6 12.6 KONIGE一3V(日) 59 1.8 12.3 中国NaViL 50 1.7 9.5 (注：动塑比及失水为更重要的指标) 表2 产地 搬土类型粘度计读数 R600 视粘度 AV 动塑比 YP／PV 失水量 FL 山东钙土加碱23.6 11.8 1.36 15.4 高阳人工钠±30.6 15.3 2.36 10 山东钙±加碱 20.6 10.3 1.38 18 付马营人工钠土5O 25 1.70 9.5
我国还有极为丰富的海泡土及凹凸棒土资源，经加工其成品质量已达到标准。这两种土可用于高温地热井，盐类地层钻井及海上钻井。 2，润滑剂： 金刚石钻进使用的润滑剂，除使用传统的皂化溶解油，太古油外，还有癸脂酸钠，松香酸钠等，如：RY特效润滑剂，是当前使用较理想的金刚石钻探润滑剂，属于阴离子表面活性剂。 3、聚丙烯酸盐类处理剂： 不分散低固相泥浆中采用的一种双作用的泥浆处理剂～选择性絮凝剂：对无用固相絮凝，而对有用固相增效。理想的选择性絮凝是不易达到的。但是我们选用聚丙烯酸盐类处理剂，在钻探实践中收到良好的技术经济效益。具有流变性好、防塌，润滑性好等优点。其中： 部分水解聚丙烯酰胺（PHP）：本产品为白色或淡黄色粉末，水溶性好，能抑制泥页岩的水化作用和提高钻井液的粘度，是钻井液用强力包被剂。 水解聚丙烯腈胺盐(NH4-HPAN)：是一种钻井液用降滤失剂；含有-COOH、-COONH4、-CONH2、-CN等基团，分子量在10000～50000之间，有降低高压差失水的特殊功能和良好的热稳定性，能改善钻井液流变性，抑制粘土水化分散，具有一定的抗盐能力；由于NH4在页岩中的镶嵌作用，具有一定的防塌效果聚丙烯晴钠盐(HPAN)：优良的降失水剂，能大幅度低失水而粘度效应很小，反絮凝作用小，能与PHP配合使用，抗盐、抗钙能力强，可作用海水，饱和盐水泥浆的降失水剂、且热稳定性好，可作高温降失水剂， 聚丙烯晴钙盐（CPAN）：为腈基、酰胺基、羧钙基、羧钠基等共聚物。主要用于不分散低固相聚合物钻井液的降滤失剂，并能改善泥饼质量，抗温、抗钙、盐污染及改善流型等作用。 磺化聚丙烯酰胺（SPAM）为磺化体，具有耐温、降失水、减阻作用，降摩擦效果良好。广泛用作煤田、油田钻井的降失水剂和油田防塌剂。在现场应用中可解决其它泥浆类型未能解决的坍塌、掉块及局部黄铁矿高离子污染的问题 4、纤维素类 羧甲基纤维素钠(CMC)：有高粘、中粘，低粘不同品种。高粘CMC主要用于增粘，而中粘、低粘CMC用于降失水。
钻井液性能要求及处理剂类型和作用 一般而言，煤田地质勘探采用金刚石绳索取芯钻进在稳定岩层可使用清水作钻井液。而对各种不稳定岩层,如各种水敏岩层、破碎岩层、特别是对于深孔、长孔段的不稳定岩层,则必须采用泥浆作钻井液。由于金刚石岩心钻探内外管间隙小、钻头转速高、钻头价格贵,因此对泥浆提出了一些特殊要求。 金刚石绳索取芯钻进用钻井液，主要要求润滑性、流变性、滤失性、固相含量等项指标。并据此来选择钻井液类型、添加剂种类和工艺措施。 金刚石钻进要求钻井液有好的润滑性是不言而喻的。为发挥钻头的破岩效率，特别是使用孕镶钻头，要求高转速，只有泥浆润滑性能好，才能减少钻头磨损，提高钻头进尺；减少钻杆磨损和钻杆折断事故，降低功率消耗。不管用清水还是用泥浆作钻井液，都要重视其润滑性指标。 为保护孔壁和有效排除钻屑，要求钻井液有较好的流变性。以前用漏斗粘度来衡量流动性能是不够的。金刚石钻探的特点，要求钻井液通过小间隙处流动阻力小，即粘度小；而在大断面处粘度高，对孔壁冲刷小。 我们在金刚石绳索取芯钻探中应用流变学的理论解决生产实际问题，选择流变性能好的泥浆，取得较好满意的效果。 要使泥浆有较好的护壁能力，必须注意其滤失性能。失水量过大是造成泥页岩，盐类地层、破碎地层的膨胀、溶蚀、剥蚀、坍塌的主要根源。 在这些地层要求失水量低,金刚石钻进环空间隙很小，泥饼厚度过大是很不利的。此外，滤液的成分对护壁有重要影响。滤液中含有盐类离子、高分子材料等抑制性成分，即使失水量大一些，护壁能力也很好。因此，对滤失性能要注意失水量、泥饼厚度及滤液成分三个方面。为控制失水常加入多种降失水剂。 固相含量过高，尤其是钻屑含量过高，给钻进工作带来很多问题，如钻速下降、钻头寿命降低，设备磨损加快、孔内事故多。固相含量的多少和类型，直接影响到钻井液的流变性、滤失性和润滑性。 煤田金刚石绳索取钻进通常用低固相泥浆，固相含量可由比重观测。一般要求固相含量(体积)在4%以内，泥浆比重在1.06以下。 控制固相的方法有二；一是采用物理、化学的方法，即使用具有选择性絮凝的处理剂对钻屑起絮凝作用，而对搬士起增效的作用，或使用具有抑制性的处理剂，抑制钻屑的分散；二是采用机械的方法控制固相，安装机械净化设备。岩心钻探不能采用石油钻井的净化设备，必须按本身的特点发展净化装置。 一人工钠土、处理剂类型和作用
Enhance the initiative and predictability of work safety, take precautions, and comprehensively solve the problems of work safety. （安全管理） 单位：___________________ 姓名：___________________ 日期：___________________ 陕北废弃泥浆处理技术及建议 (2021版)
陕北废弃泥浆处理技术及建议(2021版)导语：根据时代发展的要求，转变观念，开拓创新，统筹规划，增强对安全生产工作的主动性和预见性，做到未雨绸缪，综合解决安全生产问题。文档可用作电子存档或实体印刷，使用时请详细阅读条款。 摘要 石油勘探开发过程中产生的废弃钻井液中含有的地层钻屑、钻井液处理剂等有害物质，若直接排放将对环境与生态造成极大的危害，其治理与利用是非常值得关注的问题。陕北地区沟壑纵横，耕地密集，油气井废弃钻井液的排放对农田的污染及其严重。另外，随着政府对环保要求的提高，目前越来越重视对废弃钻井液的无害化处理。因此，介绍废弃钻井液的处理技术以及对废弃钻井液的再利用的建议是非常具有现实意义的。 关键字：废弃泥浆；固化处理；无害化处理 目录 第1章绪论3 第2章陕北废弃泥浆处理技术3 2.1废弃泥浆处理办法3 2.2废弃泥浆固化处理3
2.3废弃泥浆无害化处理3 第3章陕北废弃泥浆处理建议3 2.1采用新的处理方法3 2.2回收再利用3 第4章结论3 致谢3 参考文献3 第1章绪论 在石油天然气的勘探开发过程中，会产生大量废弃钻井液，这些废钻井液是由钻井液处理剂与钻屑等岩石颗粒形成的胶体悬浮物。我国目前对于这些物质的处理，除回收利用一小部分外，基本上采用直接排放和自然浓缩、干化、就地掩埋的方法，其中许多有害物质都超过国家规定的排放标准，因此废钻井液已经成为石油天然气开发过程中对环境造成影响的主要污染物之一。大量的废钻井液未经处理弃放在井场，遇到雨季，其中的污染物随雨水外滋流入农田、虾池、河流或渗入地层，对土壤和地下水环境造成污染，对井场周围的生态环境产生危害。因此，如何治理和利用废钻井液是当前急需解决的问题[1]。 废弃钻井液对环境造成污染的主要原因有以下几个方面：
钻井液废液对环境的影响分析和处理 摘要：随着开发区域的扩展，钻探作业产生的污染成为敏感的事宜，石油钻井作业的污染问题逐渐引起重视。通过调查了解的国内常用的钻井废弃物处理技术措施，初步归纳为三种方式，每种方式各有利弊。根据油田使用效果分析，其中一种技术措施是可以在随钻过程中处理废弃钻井液和井场污水即废弃固体和液体同时进行过程处理的方法。主要是利用柴油机尾气处理污水和降低噪音并吸收柴油机排放的废气，加之固体废弃物经过新一代的板框压滤机的压榨后可以搬运转移或再利用，既节约了能源消耗，同时又实现了井场废水的源头治理。 关键词：钻井作业柴油机尾气板框压滤机废弃物井场污水 目前，国内钻井作业和完井作业结束后，井场废弃物的通用处理方法主要是采用终端处理即对废弃的钻井液完井液先进行固液分离，然后对固体和液体分别进行无害化处理，即对污水部分用化学药剂进行达标处理，经化学处理后的液体被排放或回注到地层内；而废弃的固体则是将淤泥部分直接固化，固化后的废弃物填埋到地下或加工成建筑材料另行处理，其工作量大，且需专业队伍进行处理。 现有新的无害化治理方案，其一是在钻井过程中利用柴油机尾气处理污水部分结合新型板框压滤机压榨废弃物，开展随钻废弃钻井液无害化治理的新技术；其二是在钻井过程中利用真空浓缩蒸馏装置和螺旋压榨机降低废泥浆中的含水量；其三是完井后对废弃物统一进行进行简单的水泥固化处理或转运。 一、废弃钻井液处理措施 1.利用柴油机尾气装置和新一代板框压滤机开展随钻废弃钻井液无害化治理，该项技术用两套装备组合完成：即废水处理由与钻井190型柴油机配套的ST系列消声减排一体化装置开展工作；固形物的压榨脱水由板框压滤机开展工作。 钻井废水废气同步处理技术原理为：钻井废水与柴油机废气两相直接接触传热传质，废气余热消减废水，废水吸收废气烟尘，使废气降温同时降噪、减阻，可以替代柴油机排气消声器的功能。 2.利用新一代板框压滤机对废弃液中的固体成分进行压榨脱水，形成的固形物（泥饼）可烧制建材加以利用或被转运填埋处理。 ①板框压滤机工作原理：
废水基钻井液的处理技术 摘要：废弃钻井液是油气田勘探开发作业过程中产生的废水，是油气田主要污染 源之一。钻井废水富含了各种钻井液添加剂和石油类物质，其成分复杂，有机物浓度高﹑悬浮物浓度高，水质具有多变性，排放点分散，对生态环境造成的影响巨大。本文综述了目前水基钻井液废水的各种处理方法的利弊，并对其发展提出新的研究方向。 1.钻井废水处理技术的现状 目前国内外的钻井废水处理技术方法大致相同，都以降低污染﹑节约成本或操作简便为目的，其主要技术有：物理处理技术﹑化学处理技术﹑生化处理技术﹑复合处理技术及其它新处理技术。 1.1 物理处理技术 1.1.1 直接排放法 钻井废水中有些低毒或无毒生物降解的成分，如水基钻井液的废弃物等，可以在满足环境保护要求的前提下，将其分散到酸性土壤中，以中和改良土壤，或者进行适度的深层掩埋封闭处理。将无毒或低毒的废弃物直接深埋入坑中（深度因地而宜），再覆盖一层粗石灰石作为屏障，覆土后上面可继续栽种植物。适度的深埋也是一项简单易行的处理方式，但前提是要对废弃物可能产生的影响进行 评价[1]。 1.1.2 固化法 固化法是向钻井液废水中加入固化剂，使其转化为土壤或交接强度很大的固体，可就地填埋或者作为建筑材料。屈撑囤等[2]以水泥作为固化剂，对中原油田的含油污泥进行了固化处理，当固化块中水泥与污泥的质量比为2.0:1.0时，抗压强度可以达到16Mpa，当添加适量的外加剂后，强度可以达到20MPa以上，完全可以进行堆放或作为铺垫路基使用，且固化物浸出液的COD﹑含油量及有毒元素这三项指标都符合相应国标的要求。固化法具有处理费用低，可覆土还耕等优点，不足之处是固化处理过程中需要使用主凝剂﹑助凝剂﹑催化剂,处理较为复 杂。 1.1.3 回收利用 脱水方法回收钻井液废水，主要采用的脱水方法是离心﹑水力旋转并辅以化学絮凝，回收的旧钻井液可重新用与井场的钻井，这也是钻井清洁生产技术的发展方向[3]。一般通过这种方法可以有效地减少钻井液的用量，但其缺点是废液处
一、稀释剂 泥浆稀释剂，或分散剂，通过破碎粘土层边和面之间的附着而降低粘度（见图1）。稀释剂吸附粘土层，因此破坏了层间的引力。加入稀释剂可以降低粘度、切力和屈服值。 大多数的稀释剂都可以划分为有机材料或无机磷酸盐络合物。有机稀释剂包括木质素磺酸盐、木质素和丹宁。与无机稀释剂相比，有机稀释剂可用于高温条件下（铬酸盐也是很好的耐高温稀释剂，但是不适合用于环境敏感地区）。有机稀释剂通常会有助于滤失控制。 聚合；絮凝；（面对面）；（边对面）；（边对边）；解胶；抗絮凝 图. 1粘土颗粒的连接 无机稀释剂包括焦磷酸钠（SAPP）、四焦磷酸钠、四磷酸钠和六偏磷酸钠。无机稀释剂在低浓度情况下是有效的，但是通常只用于150oF的温度以下。它们的应用一般局限于氯化物浓度低和pH值低的淡水粘土泥浆。 长期以来，水被作为钻井泥浆的一种十分有效的稀释剂使用，其降粘效果是通过减少钻井液中的总体固相浓度来达到的。钻井作业中钻屑不断混进泥浆中，那么这些钻屑最终也需要用水进行稀释或者必须用机械的方式清除。 应当定期添加水到水基泥浆中，以补充渗漏到地层和在泥浆池中蒸发的水份。如果不补充水，那么由于固相浓度增加，粘度就会上升。而化学方式的降粘效果不佳。在没有添加重晶石或膨润土的情况下，塑性粘度的稳定上升就说明水分减少了。 磷酸盐是最早可以大批量供应的化学稀释剂之一。磷酸盐通过吸附粘土颗粒而起作用，因此，它能达到令人满意的电平衡和允许颗粒自由地悬浮在溶液中。磷酸盐的这种分散效果归因于轻度的阴性粘土片晶置换，它可使片晶相互排斥，最终这些断裂边缘的化合价趋于饱和。 在被严重污染的离子环境中，磷酸盐的使用是有限的。如果有自由的钙离子或镁离子存在，不论其数量多少，都将会形成磷酸盐的络合物或者不溶的金属离子磷酸盐。由于清除了可用的磷酸盐，这就限制了降粘能力。 表2列出了常用的用于现场钻井泥浆应用中的磷酸盐
常用处理剂的名称及主要作用
2 纯碱Na2CO 3 改善水质、土质、沉除钙离子。 3 烧碱NaOH 提高动切力、提高PH值。 4 随钻堵漏剂ZD-1 预堵漏、堵漏。 5 复合堵漏剂HD-1 堵漏。 6 羧甲基纤维素钠盐(高) HV-CMC 提高粘切、与钙离子产生沉淀。 7 羧甲基纤维素钠盐(低) LV-CMC 降低滤失量，改善泥饼质量，与钙离子产生沉淀。 8 复合离子丙烯酸盐SD-17W 抗钙、提粘切、絮凝抗温。
9 阳离子沥青粉CAS-2000 防塌。 10 钻井用特种性能调整剂SD-21 降低滤失量，抗污染。 11 防塌润滑剂SD-20 防塌、润滑、降粘度、降滤失量。 12 水解聚丙烯腈铵盐NH4-HPAN 降滤失量，改善流型。 13 悬浮性水解聚丙烯酰胺DPHP 不分散低固相体系页包被抑制剂絮凝剂 14 磺化酚醛树脂SMP 抗污染、抗高温降滤失量，尤其是高温高压滤失量，改善泥饼质量。 15 阳离子褐煤PMC 抗污染、抗高温降滤失量，尤其是高温高压滤失量，改善泥饼质量。 16 钻井液强包被剂FA367 絮凝剂。 17 石灰石粉CaCO3 加重、堵漏、预堵漏。 18 腐植酸钾KHm 防塌、降粘度、降滤失量、能容纳较高的固相含量。 19 氯化钾KCL 用于钾基钻井液中含量要大于90%，提供钾离子能容纳较高的固相含量。 20 正电胶干粉MMH 防塌、提高动切力。 21 锯末堵漏。 22 水泥堵漏。 23 麦秸堵漏。 24 红胶泥堵漏。 25 磺化单宁SMT 抗高温、抗污染、稀释、除钙离子。 26 黄河二号HSHY 抗高温、抗污染、稀释、除钙离子。 27 氢氧化钾KOH 提供钾离子，提高PH值。 28 水解聚丙烯腈钾盐K-HPAN 防塌、降滤失量、调整流型、用于钾基钻井液。 29 聚丙烯酸钾KPAM 防塌、絮凝。 30 聚丙烯酰胺PAM 絮凝。 31 无荧光封堵防塌剂TDW-2 抗高温，封堵防塌，稳定井壁，降滤失量，能容纳较高的固相含量。 32 磺化褐煤SMC 抗污染、抗高温降滤失量，尤其是高温高压滤失量，改善泥饼质量。 33 多功能处理剂降滤失量、润滑、防塌。 34 多功能固体润滑剂HFT-102 降滤失量、润滑、防塌。 35 SL-1 降滤失量。 36 SL-2 降滤失量、提粘切。 37 原油润滑、解除卡钻。 38 石灰CaO 处理碳酸根、碳酸氢根污染。
钻井液配浆材料与处理剂 一般来讲，钻井液配浆原材料是指在配浆中用量较大的基本组分，例如膨润土、水、油和重晶石等。处理剂则是指用于改善和稳定钻井液性能，或为满足钻井液某种性能需要而加人的化学添加剂。处理剂是钻井液的核心组分，往往很少的加量就会对钻井液性能产生极大的影响。但配浆原材料与处理剂之间并无严格的界限，有的文献将配浆原材料也归类在处理剂中。 钻井液原材料和处理剂的种类品种繁多。为了使用和研究方便，有必要将它们进行分类。目前主要有以下两种分类方法。 第一类分类方法是按其组成分类。通常分为钻井液原材料、无机处理剂、有机处理剂和表面活性剂四大类。其中无机处理剂又可分为氯化物、硫酸盐、碱类、碳酸盐、磷酸盐、硅酸盐和重铬酸盐和混合金属层状氢氧化物(即正电胶)类等。有机处理剂通常可分为天然产品、天然改性产品和有机合成化合物。按其化学组分又可分为下列几类：腐植酸类、纤维素类、木质素类、丹宁酸类、沥青类、淀粉类和聚合物类等。 第二类分类方法是按其在钻井液中所起的作用或功能分类。我国钻井液标准化委员会根据国际上的分类法，并结合我国的具体情况，将钻井液配浆材料和处理剂共分为以下“类，即(1)降滤失剂(Filtration Reducer)；(2)增粘剂(Viscosifier)； (3)乳化剂(Emulsifier)使油水乳化产生乳状液；(4)页岩抑制剂(Shale inhibitor)；(5)堵漏剂(lost Circulation Material)；(6)降粘剂(Thinner)；(7)缓蚀剂(Corrosion inhibitor)；(8)粘土类(Clay)；(9)润滑剂(Lubricant)；(10)加重剂(Weighting Agent)； (11)杀菌剂(Bactericide)；(12)消泡剂(Defoamer)；(13)泡沫剂(Foaming Agent)；(14)絮凝剂(Flocculant)；(15)解卡剂(Pipe-Freeing Agent)；(16)其它类(Others)等。 这16类处理剂所起的作用各不相同，但在配制和使用钻井液时，并不同时使用这些处理剂，而仅仅根据需要使用其中的几种。有时，一种处理剂在钻井液中同时具有几种作用。例如，有的降失水剂同时兼有增粘或降粘作用，絮凝剂同时兼有增粘剂的作用等。本章将以上两种分类方法结合起来，除介绍常用的配浆原材料和无机处理剂外，重点介绍几类重要的有机处理剂，即降粘剂、降滤失剂、页岩抑制剂、絮凝剂和堵漏剂等。 钻井液配浆原材料 一、粘土类 膨润土是水基钻井液的重要配浆材料。有的文献将膨润土定义为具有蒙脱石的物理化学性质，含蒙脱石不少于85％的粘土矿物。评价膨润土好坏的标准是造浆率，即每吨膨润土可以配制粘度为15mpa·s的钻井液的体积数，m3。一般要求1 t膨润土至少能够配制出粘度为15mpa·s的钻井液16m3。钠膨润土的造浆率一般较高，而钙膨润土则需要通过加入纯碱使之转化为钠膨润土后方可使用。目前我国将配制钻井液所用的膨润土分为三个等级：一级为符合API标准的钠膨润土；二级为改性土，经过改性符合OCMA标准要求；三级为较次的配浆土，仅用于性
中国石油大学（油田化学）实验报告 实验日期： 2013.4.2 成绩： 班级：石工10-15 学号： 10131504 姓名：于秀玲教师： 同组者：庄园秘荣冉 实验三钻井液钙侵及处理 一.实验目的 1. 了解一般淡水钻井液钙侵后性能的变化规律。 2. 学会钙侵钻井液性能的调整 二. 实验原理 1. 钻井液钙侵后，原来的钠质土变为钙质土，其ξ电位降低，水化膜变 薄，粘土颗粒间形成或增强絮凝结构。从而导致钻井液粘度、切力上升、失水增大。当钙侵到一定程度后，粘土颗粒继续变粗而沉淀，此时粘土分散度明显降低，使粘度、切力转而下降，失水继续增大。钻井液性能参数变化趋势见下图。 2. 钙侵钻井液加入适量有机处理剂（稀释剂）后，一是拆散因钙离子作 用形成较大较强的粘土絮凝结构，使钻井液处于适度絮凝状态，二是保护粘土颗粒使它保持适度尺寸，不至于结合而又变得过大，从而使钻井液性能得到改善。
三．仪器、药品 仪器：ZNN-D6粘度计一台；电子天平一台。 药品：CMC、降粘剂。 四．实验步骤 1．取原浆500ml高搅5分钟，测其性能。 2．各组按下表加生石灰，高速搅拌10分钟后测全套性能。 组 1 2 3 4 5 生石灰,% 0.05 0.15 0.2 0.25 0.3 3．根据加生石灰后的钻井液性能，加适量稀释剂和降失水剂使其性能得到 恢复。处理剂加量参考下表： 组 1 2 3 4 5 CaO,% 0.05 0.15 0.20 0.25 0.3 降粘剂,% 0.1 0.1 0.2 0.2 0.3 CMC,% 0.05 0.1 0.15 0.2 0.25 五．实验数据及处理 1．将所得数据及计算结果整理列表，如下所示： 表一钻井液钙侵数据记录表 项目Φ600 Φ300 Φ200 Φ100 Φ6 Φ3 滤失量/ml 泥饼/mm pH 基浆18 13 10 8 5 5 15.5 4 10 基浆+CaO 32 26 23 20 16 15 55.5 8 9 基浆+CaO+降 47 35 25 16 4 3 6 2 9 粘剂+浆滤失 剂 数据的计算与处理： (1)测得的是在7.5分钟下的滤失量，经理论推证，30分钟下的滤失量是其 两倍，所以： 在基浆+CaO液体组成下滤失量为：7.75×2=15 ml 泥饼的厚度为：2×2=4 mm
废弃钻井液氧化脱稳分离方法 段文猛1喻小菲1王勇2 (1.西南石油大学 2.中国石油西南油气田公司川东北气矿) 摘要针对废弃钻井液具有的胶体化学稳定性特点,提出氧化脱稳分离方法进行无害处理。通过研究确定了最佳脱稳反应条件,并筛选出适宜的絮凝剂,确定了固液分离的影响因素。结果表明:采用氧化脱稳和混凝工艺处理废弃钻井液后,其滤液透光度达83.5%,浸出液COD为128 mg/L,色度为30,均达国家排放标准。该工艺处理成本较低,且处理后泥饼可直接填埋处理。 关键词废弃钻井液正交试验氧化脱稳絮凝剂固液分离 DOI:10.3969/j.issn.1007-3426.2010.04.027 废弃钻井液主要是由粘土、加重材料、各种化学处理剂、污水、污油及钻屑等组成的多相胶体-悬浮体体系[1],废钻井液含有的烃类、盐类、各类聚合物、重金属离子、沥青等主要化学成分危害周围生态.所以对废弃钻井液的无害处理日益受到重视[2]。 国内外对废弃钻井液的处理提出多种方法,如直接填埋、土地耕作、回注法、M TC技术、固化法等,但都存在一定缺陷[3]。笔者在调研资料基础上,经对比研究,提出氧化脱稳法来进行固液分离,处理废弃钻井液。实验表明:用该法处理废弃钻井液,能较高程度地实现固液分离且具有良好的经济和环保效益。 1实验部分 1.1试剂和仪器 药品:双氧水H2O2(工业级)、FeSO4#7H2O (分析纯),聚合氯化铝(分析纯)、PAM(分析纯)、硫酸等。 仪器:LD4-2低速离心机(北京医药离心机)、JB50-D型增力电搅拌机(上海标本模型厂)、721型分光光度计(重庆川仪九厂)、H JR-2型节能COD恒温加热器(青岛金仕达电子科技公司)等。1.2实验方法及评价 (1)氧化脱稳实验。取废弃钻井液100m L,再用50%的硫酸调节pH值,分别加入H2O2和Fe-SO4#7H2O,搅拌均匀,反应2h[4]。 (2)絮凝实验。将无机和有机絮凝剂分别配制成5.0%和0.2%的水溶液,按不同用量分别加至一定量的已破胶的废弃钻井液中。先快速搅拌2 m in,再慢速搅拌5min,然后静置60m in,测试各项指标,进行加量筛选。 (3)浸泡实验[5]。固液分离后取一定量的固相物,用蒸馏水稀释十倍,并搅拌捣碎,使有机物充分浸入水中,待24h后,固相物沉淀完全时,取其上层清液。 (4)固液分离实验。取50m L废弃钻井液,按照不同比例稀释,调节pH值为9,按照H2O2/COD 和Fe2+/COD的不同配比加入芬顿试剂充分氧化后,分别加入浓度为5%的聚合氯化铝2mL和0.2%的聚丙烯酰胺1.5mL,再搅拌不同时间,测其出水率。 (5)评价方法。pH值采用玻璃电极法测定, COD采用快速消解分光光度法测定,色度采用稀释倍数法测定[6]。 1.3实验流程 实验流程见图1。 2结果与讨论 2.1氧化脱稳最佳实验条件确定 在氧化脱稳实验过程中,影响效果的主要因素 368 石油与天然气化工 C HEM IC AL EN GIN EE RIN G OF OIL&GAS2010