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© 1994-2010 China Academic Journal Electronic Publishing House. All rights reserved. 钻井废弃物的处理伊向艺(油气藏地质及开发工程国家重点实验室)卢渊(成都理工大学能源学院)目前,国外对钻井过程中产生固体废弃物的处理方法有:简单处理后广域播撒、深井回注、胶结固化后填埋、集中处理、微生物降解后土地耕作等。
其中以欧洲对废弃物排放的处理要求最为严格,如北海油田及周围地区大都采用集中式处理的方法。
11发展方向在对国内外的研究结果和处理方案进行对比的基础上,研究发现,针对各油田自身特点的无害化处理技术即对废弃钻井液进行处理、固化后掩埋,是一个过程简单并易于工业化处理,可以使永久化征地变为临时土地占用,减少井场固体废弃物排污费的有效方案。
但在此土地复耕重新种植农作物后,由于废弃固结物质的永久性存在,对其长远的影响无法作出明确评价。
因此,有必要对真正意义上的土地耕作技术进行探索———即在废弃物处理的早期就利用生化技术,尽可能使处理过程对后期的自然界的微生物降低固相物毒性的速度更快,并可使固结物加速风化,最后完全融入周围环境。
(1)钻井液有毒有害物质分析与评价研究。
研究表明,化学耗氧量(COD )是不能达标排放的关键因素。
(2)废钻井液絮凝剂(包括微生物絮凝剂)的选择与合成工艺研究。
高分子絮凝剂的出现使水净化变得更加容易。
研究发现,部分水解的两性离子型和弱阳离子型高分子絮凝剂在废弃钻井液及污水处理中有较好效果。
由于大多数高分子絮凝剂在溶解时对水质有明确要求,这对钻井现场的配制处理剂的水质提出了更高要求,有时可能难以达到。
(3)探索利用生物与化学方法相结合的处理技术。
在一般污水处理过程中,利用好氧微生物进行曝气处理已较成熟。
但对于高矿化度、高COD 、低BOD (生物耗氧量)的钻井污水使用微生物处理还未见报导。
通过室内试验和现场实施得到初步结果,在混凝沉降处理后COD 值为1000～6000的污水中进行微生物曝气处理试验,结果COD 值下降幅度差异很大,平均在30%左右,最高可达75%。
第36卷第6期2011年6月环境科学与管理ENV I RONMENTAL SCI ENCE AND MANAG E MENT Vol 136N o 16J une 2011收稿日期:2011-01-13作者简介:王东(1975-),男,工程师,长江大学在职研究生,主要从事溢油应急及含油污水治理方面的研究工作。
通讯联系人:冯定文章编号:1674-6139(2011)06-0078-06海上油田废弃钻井液的毒性评价及无害化处理技术研究进展王东1,2,冯定1,张兆康2(1.长江大学机械工程学院,湖北荆州434023;2.中海石油环保服务有限公司,天津300452)摘 要:作为海上油田开发过程中产生的一种主要污染物,废弃钻井液成分复杂,并含有多种有毒有害物质,实现其无害化处理对保护海洋生态环境健康具有重要意义。
本文在分析海上废弃钻井液化学组分及其危害的基础上,综述了国内外在废弃钻井液生物毒性评价及其无害化处理方面的研究进展,并指出针对海洋生态系统建立快速灵敏的多生物能级的钻井液毒性评价方法、开发低毒无害的钻井液体系、提高钻井液循环利用率是今后研究中应重点关注的方向。
关键词:海上油田;废弃钻井液;毒性评价;无害化处理中图分类号:X 172文献标识码:ATechn ical Progress on Tox icity A ssess m ent and Innocuous T reat m entZo fW asted D rilli ng F l u i d fro m O ffshore O ilfi e l dW ang Dong 1,2,Feng D i n g 1,Zhang Zhaokang1(1.C ollege ofM echan ical Eng i neeri ng ,YangtziU nivers it y ,Ji ngz hou 434023,Ch i na ;2.Ch i na O ffshor e Envir onm ental Ser v i ce Ltd ,T i an jin 300452,Ch i na)A bstract :A s a m ajor m ari ne ecological&e nviron m ental poll uta n t fro m offshore oilfi el d ,w aste d drilli ng fl u i d(DF)has co m-p li cated c he m ical co m positi on and contai ns vario us k i nds of po i sonous substances .It is m i portant form ari ne ecol og i cal&envir on -m ental protecti on to r ealize har m l ess w asted DF disposa.lB ased on t he c he m i cal co m positi on of w asted DF and its poten ti al haz -ar ds ,the resear ch pr ogresses of tox i city assess m ent and innocuo u s tr eat m e n t ofw asted DF fr o m O ffshore o ilfiel d are over vie w e d i nth i s paper .It is poi nted o u t that t o estab li sh rap i d and se ns iti ve toxicit y detectio n m ethod form ari ne ecology&envir on m e n ,t t o de -vel op lo w -t ox i c har m l ess DFs a nd to m i prove t he recycle utilizati on rati o of DF are future researc h d irections in th is fi eld .K ey words :offshore oilfi el d ;w asted drilli ng fl u i d ;t ox i city assess m e n;t har m l ess d isposal随着陆地浅层地质油气资源开采的濒临枯竭,海洋石油勘探开发已成为人们向海洋索取能源的重要途径。
废弃钻井液的处理随着石油工业的发展,由钻井带来的污染问题也越来越受到人们的重视。
世界各国都建立了相应的法律条文保护生态环境。
第一届SPE关于在油气勘探和开发过程中健康、安全和环境的国际会议于1991年召开，每两年召开一次。
2002年3月18日在马来西亚的吉隆坡召开了第六届SPE关于在油气勘探和开发过程中健康、安全和环境的国际会议。
这次会议集中讨论了健康、安全、环保和社会问题与可持续发展的关系。
重点介绍了油气生产对生物多样性的影响及其对策，现在已经有5个国际性的石油公司参加了国际性的能源和生物多样性保护组织，涉及到建立环境敏感地区进行油气生产作业的标准问题以及油气开发和运输对生物多样性的影响。
有效安全管理取决于组织中领导者的态度和行为，来自世界大的航空公司、石油公司和环境管理部门的4名代表讨论了这个问题。
各大公司非常重视废弃钻井液的处理问题，把它作为影响公司形象头等大事来抓，技术上作了大量的工作。
比如说：钻屑回注技术在加拿大和印度尼西亚已经工业化，而我们国家还没有开展这方面的研究工作，差距是很大的。
另外国外关于污泥、污水和废弃钻井液的处理研究作了大量工作，开发了许多技术和设备，并且已经工业化。
石油工业，尤其我国的石油工业勘探开发初期大都在人烟稀少的地区，影响不明显，只是在1986年，才开始引起了广泛的关注。
在渤海湾地区，当地政府要求石油部赔偿5000万元。
引起了重视。
当时部里邀请美国路易斯大学的专家对卫星图片做了分析。
得出了不是石油污染的结论，但这毕竟是一个信号，一个开端。
我国对废弃泥浆进行固化处理是八十年代以后才发展起来的。
四川石油管理局川西南矿区曾提出一个固化废弃泥浆的固化剂配方，采用了硅酸盐、硫酸盐、吸附剂和调整剂为原材料，使用时固化剂总加入量为35%。
辽河油田和胜利油田也曾开展过对废弃泥浆进行固化处理的研究。
石油大学（北京）在八十年代中期就开始对废弃泥浆进行研究，先后系统地研究了废泥浆的毒性分析、对环境影响效应、固化处理以及固液分离等内容，全面掌握了废弃泥浆的毒性和处理方法。
废弃钻井液处理方法浅析摘要：针对废弃钻井液处理方法在国内外的发展现状，从废弃钻井液的组成和对环境的影响入手，介绍了目前处理废弃钻井液的各种方法和技术；对废弃钻对废弃钻井液处理技术的发展趋势进行了分析，并提出了自己的建议。
关键词：废弃钻井液处理方法钻井施工过程中废弃钻井液对环境污染的影响已经引起石油界和广大科技人员的高度重视。
钻井液在钻井过程中为达到安全、快速钻井的目的，使用了各种类型的钻井液添加剂，而且随着钻井深度增加和难度加大，加入的化学添加剂的种类和数量也越来越多，使得其废弃物的成分也变得越来越复杂，危害也越来越大。
目前油田废钻井液处理方法有很多，这些方法各有一定的局限性。
本文从废弃钻井液的组成和对环境的影响入手，介绍了国内外处理废弃钻井液的方法和技术，分析了废弃钻井液处理技术的发展趋势。
1、废弃钻井液的成分及其对环境的影响废弃钻井液主要是由粘土、钻屑、加重材料、化学添加剂、无机盐、油组成的多相稳定悬浮液，ph值较高。
导致环境污染的有害成分为油类、盐类、杀菌剂、某些化学添加剂、重金属、高分子有机化合物生物降解产生的低分子有机化合物和碱性物质。
对环境造成的影响主要表现在：①对地表水和地下水资源的污染；②导致土壤的板结（主要是盐、碱和岩盐地层的影响），对植物生长不利，甚至无法生长，致使土壤无法返耕，造成土壤的浪费；③各种重金属滞留于土壤，影响植物的生长和微生物的繁殖，同时因植物吸收而富集，危害到人畜的健康；④对水生动物和飞禽的影响。
2、废弃钻井液的处理方法1）循环使用法。
有些废弃钻井液、废水、废材料可循环使用。
例如从钻井液中分离出的废水可用于清洗钻头；清洗钻头后的废水收集后再循环使用；生产水经过处理后再注入井内以平衡井内压力，也可用于重油的处理。
2）回收再利用法。
油基、酯基还有合成基钻井液使用后，可回收其基液用于其它井作为钻井液的基液或作为燃料等其它用途。
钻井液中的添加剂也可以采用适当的方法回收再利用。
水基钻井液废弃物处理及循环利用技术研究进展摘要：近年来我国综合国力的不断增强，工业的迅猛发展，涌现出大量的工业企业。
石油勘探及生产井场所留下的大量水基钻井液废弃物固化如处理不彻底，一旦遭遇雨季，受到雨水冲蚀后必将溢出、渗漏，对地表水和地下水资源造成严重污染，甚至危及周围生态环境。
此外，水基钻井液废弃物中的处理剂对环境存在重金属及有机物等多方面污染，通过分析水基钻井液废弃物添加剂的重金属含量、生物毒性及生物降解性等不难发现，其无机盐会导致土壤盐渍化，重金属将引起土壤重金属富集，石油类物质会严重污染土壤和水体。
近年来油气田企业加大力度进行钻井完井废弃物治理，但方法较为简陋，处理很不彻底。
如何采取有效的水基钻井液废弃物处理技术，减少对环境可能造成的破坏，是当前理论研究人员及油气田企业必须深入探究的问题。
关键词：废弃水基钻井液；循环利用；环境保护引言水基钻井液大多为（盐）水、烧碱、膨润土、处理剂、钻屑等所构成的多相分散体系，是以水为连续流体介质的钻井液。
水基废弃钻井液中的有毒成分主要包括碳氢化合物、盐类、各类聚合物、重晶石中的杂质、沥青等，其组成复杂，COD值高，矿化度高，悬浮物含量高，污染负荷大。
它的环境危害主要体现在四个方面：一是大范围的污染；二是大量的有毒、难降解的有机高分子聚合物及其毒性重金属，对人体和生命造成了严重的危害；三是石油污染不仅会影响空气与水体间的氧交换，也会使水中的氧被分解，使水质变差；四是无机盐会导致土壤板结、土壤肥力降低，从而加快土壤盐碱化进程。
目前油田对废弃钻井液治理研究主要集中在后期处理方法上，如直接排放法、固化处理法及固液分离法等，这几种处理方法错过了预防和控制污染的环节，对废弃钻井液中的有价值成分也未加以利用，难以满足石油钻井清洁生产的要求。
因此对废弃钻井液的无害化处理，以回收和循环使用钻井液显得尤为重要。
1水基钻井液废弃物处理的技术难点水基钻井液废弃物大多由烧碱、膨润土、处理剂、重晶石粉等构成，呈碱性和黏稠流体态，组成复杂，稳定性高，颗粒细小，高黏度，固液分离及脱水难度大。
工程技术化工之友 ２００７．ＮＯ．０７废弃钻井液是一个复杂的多相体系，除了配制钻井液所加的各种物质外，还要包括钻进地层时混入的地下水、钻屑、粘土、原油等。
废弃钻井液中的有害物质对井场周围环境造成了极大的危害，因此，如何智力和利用废弃钻井液是急需解决的问题。
１ 废弃钻井液的成分及其对环境的影响钻井液在石油和天然气钻井过程中必不可少。
为达到安全、快速钻井的目的，钻井液中常常加入各种化学剂。
由于废钻井液成份比较复杂，所以对环境的影响也是多方面的。
（１）污染面积大、区域广。
这是由钻井生产流动性大等特点所决定；（２）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的生长；（３）有害的重金属离子不易被动植物降解，并可在环境或动植物体内蓄积，危害人类的身体健康；（４）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。
钻井液中的铬、铅、砷、镉、苯、氯化物及其它成分对人的健康和环境的损害最大。
漂浮在水中的油被微生物氧化分解消耗水肿的氧，致使水质恶化。
２ 处理废弃钻井液的方法和技术２．１ 固液分离法向废弃钻井液中加入一定量的凝聚剂和絮凝剂，再利用固控设备使体系经化学脱稳后的自由水与固相颗粒分离，然后深埋脱水固体，并二次处理脱出的水使其符合环保要求直接排放，或循环应用于配制泥浆，或将其注入井中。
由于钻井液和地层的特性不同，一种絮凝剂是不可能使各种钻井液的固液进行分离的。
对于不同的废弃钻井液使用不同的絮凝剂。
现在已经研究出了很多无机和有机絮凝剂，用于不同的废弃物的絮凝处理，得到了较好的效果，使用该方法进行钻井废弃物的脱水处理，效果很好，但必须要了解废弃钻井液的特性，选用不同的絮凝剂。
２．２ 循环使用法有些废弃钻井液、废水、废材料等可循环使用。
水是最有可能被循环使用的，从钻井液中分离出来的废水可用于清洗钻头，清洗钻头后的废水可以收集后再循环使用；生产水经过处理后再注入井内以平衡井内压力，也可用于重油的处理。
