钻井废水处理技术研究进展
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钻井废水处理技术研究进展
摘要：在开采天然气的过程当中会排放很多的废液，这些废液中含有有机物，重金属以及其他的杂质，如果将这些废液随意的排放，会污染到当地的环境，因此需要对钻井废水进行处理，但是我国传统的废水处理技术还存在很多的问题，因此本文针对钻井废水的组成和特点以及钻井废水的处理技术进行了介绍和说明 ，最后还分析了对钻井废水处理技术的展望。
关键词：钻井废水；处理技术；研究进展
引言
在钻井产生的废水中包含着很多的成分，大致可以分为有机物，悬浮物，重金属和油类的物质。我国在钻井废水的处理方面有这几大类技术，分别是物理、化学以及生物这几种方式。应该改善传统的废水处理技术，否则很难使得废水能够达到排放的标准，因此本文就此展开了深入的分析和研究。
一、钻井废水的组成特点
废水指的是在钻井废水的时候会排放一定的废水，这种废水含有很多污染环境的成分，并且废水中有很多的添加剂和有机成分。石油作业中主要会产生两种类型的废水，分别是钻井废水和酸化压裂废水。
（一）钻井废水
在钻井的过程中产生的废水，其主要成分还是钻井液也就是泥浆，通常情况下，一个钻井队每天可以产生 30m³的钻井废水。在钻井液中还有很多的化学添加剂，随着添加剂的不断增多，钻井废水的成分也更加的复杂[1]。我国目前在钻井的时候，钻井液中主要有钙盐处理泥浆、聚合物泥浆和磺化泥浆这三大类，正是因为这些泥浆导致钻井废水的ph值很高，并且有大量的悬浮物，而且钻井废水具有不稳定性的特点，大多的钻井废水ph值通常会高达9.0左右。 （二）酸化压裂废水
在我国目前的钻井中使用最多的是酸化和压裂这两种维护方式。其中在压裂返排液压裂的过程中，压裂返排液会成为压力废水中的主要组成部分。在压裂的过程中需要用到压裂液进而使得可以输送作用。在压裂的废水中主要包括原油地层水和难以降解的水溶性高分子聚合物等很多有害的物质，因此压裂废水的处理难度很大，会对环境造成严重的污染。
二、钻井废水的处理技术
（一）物理法
物理的废水处理技术指的是通过采用物理的作用来去除钻井废水中的悬浮物，比如废水中的油类等物质。通过物理的处理技术，并不能改变污染物的成分和化学物质，只是将钻井废水中的悬浮物分离出来[2]。通常使用到的物理方法有离心分离，重力分离和过滤分离，膜分离这四种方式。
1.
离心分离技术。离心分离技术的原理是矿钻井废水中的不同物质在同一个离心力场中会受到不同的离心力，因此废水中的各种物质在离心机分布的位置也不会不相同，进而分离出比重不同的物质。
2.
重力分离法。重力分离法是钻井废水处理技术中使用频率最高的一种方法，因为这种方法不需要复杂的设备，并且操作起来非常容易，可以将废水中的浮油和分散油等悬浮物分离出来。
3.
过滤法。在使用过滤技术时会使用一些过滤的介质，其中石英砂，无烟煤，玻璃纤维和高分子聚合物都可以作为过滤介质的滤料。过滤法的操作非常简单，并且废水处理的成本也较低，但是在实际的应用过程中，如果过滤介质上吸附的悬浮物太多，过滤效果就会逐渐降低。 第四，膜分离法。膜分离法可以有效的去除废水中的污染物，同时还可以回收废水中有用的物质，通常会在高浓度乳化油废水的处理中使用。
（二）化学法
在钻井废水处理技术中使用化学法是指的在废水中放入一些化学剂，使得废水中的污染物和化学剂发生一些反应，进而将污染物转变成对环境没有危害的物质。通常使用到的化学法有两种，分别是氧化法和混凝法。氧化法是指在废水中放入氧化剂，其中常用的氧化剂有臭氧，漂白粉，双氧水等等。通过氧化反应可以有效的分解有机和无机的污染物，进而使得钻井废水中的bod和codcr的值变低。
（三）生物法
钻井废水如果具有可生化性，就可以使用生物处理法来进行废水的处理。通常钻井废水中的有害物质成分很多，如果只是使用生物处理法没有办法使废水达到排放的要求，因此在使用生物处理法的时候，还要配合化学法和生物法共同使用来净化废水。通常会先使用物理法和化学法进行处理，之后再使用生物法进行处理。在生物处理法中，会使用到微生物的菌种和载体，生物处理法的成本较低，并且也有很好的净化废水的效果，同时还不会对环境造成二次的污染，因此在钻井废水的处理中也是经常用到。
三、钻井废水处理技术的展望
随着我国对石油资源的不断需求量不断增加，我国国内的油田开发中基本上都已经步入了中后期，油田的产量也在不断的减少，其中生产的原油中含水量也越来越高，因此导致在油田的作业中对环境的污染越来越严重，这是油田作业中的一大难题。其中钻井的废水是一项很大的污染源，结合我国目前对钻井废水的处理情况来看，钻井废水处理技术还要向以下几个方向不断的发展。
1.
不断的研发一些新的处理剂。在矿井废水中加入处理剂是处理过程中的前半部分，添加处理剂之后，可以降低废水的色度和悬浮物以及cod这些有害物质，为后续的处理工作奠定良好的基础[3]。在钻井废水的处理剂行业，还应该不断的进行研发，使得处理剂更加高效，安全，并且不含毒性，同时处理的混凝剂还应该朝着符合化和多功能化的方向发展，不断的研发一些微生物的混凝剂，能够更好地改善传统混凝剂的弊端。
第二，不断的研发钻井废水处理的技术。因为我国的油田较多，而每个油田产生的钻井废水情况也有所差异，因此需要结合实际的钻井废水情况来选择不同的废水处理技术。因此我国应该不断的创新废水处理技术，使得处理技术更加高效，经济，安全。最近这几年，我国在钻井废水处理中使用的技术有生物处理和膜分离处理等新的方式。
第三，注重从矿井废水的源头来入手，减少废水的出现。在石油行业的发展中经济发展和环境污染成为两个非常矛盾的问题，面对这样的情况下，应该改变我们传统的边污染边治理的生产思想。在钻井的过程中应该合理的控制，并研发更多更为环保或者对环境污染较小的钻井液，进而使得我国的石油行业能够得到可持续的发展。
结束语
钻井废水中有机物的含量已经远远超出了我国废水排放的标准，并且大部分情况下钻井的现场地质条件比较复杂，而在钻井生产过程中产生的废水临时存放在附近的贮水池中，因此应该使用相应的处理技术，来使得废水能够达到排放的标准，提高钻井废水的处理效果。
参考文献
[1]张擎翰,蒋文举.钻井废水处理技术研究进展[J].四川化工,2011,14(01):45-48.
[2]何焕杰.油气田钻井废水处理技术研究新进展[J].精细石油化工进展,2010,11(12):34-38.
[3]范青玉,何焕杰,王永红,詹适新.钻井废水和酸化压裂作业废水处理技术研究进展[J].油田化学,2002(04):387-390.
