钻井废弃物处理方法

© 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%。

钻井废弃物运输方案随着国家对环境保护要求的不断提高，各大油田面临着钻井废弃物处理的困扰，解决这一大难题成为如今的当务之急。

泥浆不落地系统，又被称作钻井废弃物处理系统、岩屑不落地系统、钻屑不落地系统、随钻泥浆不落地处理系统。

按照用途又分为：水基泥浆不落地系统和油基泥浆不落地系统。

其主要设备包括：干燥振动筛、钻屑甩干机，钻井液离心机，螺旋输送器，螺杆泵等。

湖北国朗技术装备根据废弃泥浆的不同，推出不同的解决方案，今天先介绍，水基废弃泥浆的处理技术废弃钻井水基泥浆不落地技术废弃钻井液（水基）是钻井施工过程中产生的主要废弃物，含黏土、加重材料、钻屑、无机盐等成分组成的多相稳定悬浮液。

随着油田开发的逐步深入，钻井废弃液的生产量不断增加，废弃钻井液带来的环境矛盾越来越突出。

随着国家对环保要求的日益严格，废弃钻井液不落地处理作为随钻减量化处理能够满足HSE现场规范，满足运输条件的必然趋势。

湖北国朗技术装备遵循安全、可靠、先进、经济的设计理念，为钻井现场产生的水基钻井废弃物提供随钻处理和建站综合处理方案。

随钻处理方案一：钻井泥浆废弃物处理系统方案（钻井泥浆不落地方案）由螺旋输送器、高频干燥振动筛、高速脱水离心机、罐体及输送系统组成。

根据泥浆介质不同可用于水基泥浆和复合基泥浆处理。

通过高频振动筛对5mm以上的岩屑进行筛分，小于5mm的泥浆进入高速脱水离心机进行固液分离，分离后的泥浆可回用于钻井固控系统重复利用。

整个生产工艺不添加任何化学助剂，不会对泥浆成分产生破坏。

水基泥浆不落地技术：随钻处理方案二钻井泥浆废弃物处理系统方案（钻井泥浆不落地方案）主要由高频干燥振动筛、隔膜压滤机、加药装置、絮凝罐、存储罐组成。

主要用于粘度较高的水基泥浆不落地及尾浆处理，其优点为脱水效果好，固相含水率低，缺点为不能连续作业、占地面积大。

水基钻井泥浆不落地方案：废弃钻井液综合处理：相对随钻废弃钻井液的处理方案，冬季施工存在困难，无法满足资源化利用及达标排放标准。

废弃油基钻井岩屑焚烧处理基础废弃油基钻井岩屑的产生和处理一直是石油工业中的一个难题。

废弃油基钻井岩屑来自于石油钻井中使用的钻井液，经过一定时间的使用后会被污染，无法再次使用，因此需要进行处理。

目前较为常用的处理方式是焚烧处理。

废弃油基钻井岩屑存在的问题包括危害环境、资源浪费和造成二次污染等。

为解决这一问题，需要开发出可行的处理技术。

焚烧是一种可行的处理方式，其特点是能够将有机物燃烧成为水和碳二氧化物，从而降低有机物的污染程度。

在进行焚烧处理时，需要掌握一定的技术原理和操作要点。

首先，需要保证焚烧温度在合适的范围内，一般为800℃以上。

在达到一定温度后，焚烧过程中会产生大量的热量，可以用来加热燃烧室的进气口和出气口。

其次，在进行焚烧处理时，需要对废弃油基钻井岩屑进行分选，以确保焚烧过程能够顺利进行。

一般采用物理分选的方法，将岩屑按照大小和密度分成不同的等级，然后进行焚烧处理。

此外，为了控制焚烧过程中产生的废气排放，需要加装排放处理设备，比如净化器和焚烧废气处理设备。

这些设备能够有效地将焚烧过程中产生的气体进行净化和处理，确保环境和运行安全。

最后，需要对焚烧处理技术本身进行技术升级。

比如发展基于先进氧化技术（AOT）的新型焚烧处理设备，以及利用溶解油、催化剂等改良燃料的形式来进行燃烧处理。

这些技术的出现能够提高焚烧效率和废弃物处理的效果，更好地为环境保护和资源利用做出贡献。

综上所述，废弃油基钻井岩屑焚烧处理是一种可行的处理方式，可以有效地降低有机物的污染程度，减少环境污染和资源浪费的问题。

因此，在开展焚烧处理工作时，需要采取相应的技术措施和管理措施，以确保处理效果达到最优化。

在焚烧处理过程中，废弃物需要先被送入焚烧炉中，然后加热到燃烧温度，使其中的有机化合物得以燃烧成为无害的水和二氧化碳等物质。

在这个过程中，需要保证燃烧的稳定性，同时也要避免其它污染物的产生。

为了提高效率，现代焚烧设备中还会配备各种先进的技术。

油基钻井液废弃物的有效处理
岩屑热分馏法
岩屑热分馏法是处理油基钻井液和钻井废弃物的一种有效方法,处理过的固体原油质量分数低于1%。

目前,岩屑热分馏法在一些发达国家应用比较广泛,多为专业处理厂应用。

基于运输及热分馏工艺要求,岩屑需要进行预脱水处理(可使用干燥筛脱干法),将含水质量分数控制在40%以内,岩屑通过进料系统进入燃烧室进行高温加热,加热过程产生的蒸汽经过过滤器、多级热交换器后再利用油水分离器进行油水分离,回收的原油可重新用于钻井液,或者可以作为系统本身的燃料油,处理过的固相物质可用于填海或工程用材料。

岩屑热分馏法的主要设备
岩屑热分馏法主要设备是加热炉,根据加热方法的不同可分为直接加热式、间接加热式和辐射加热式。

直接加热式干燥时热风与岩屑直接接触,换热原理是对流换热,典型设备有回转干燥器、带式流化床干燥器;
间接加热式干燥过程中岩屑与热风被固体壁面分开,互不接触,换热机理是传热过程,代表设备有转鼓干燥器;
辐射加热式干燥的换热原理是辐射换热,设备有带式与螺旋式之分。

直接加热干燥的优点是热阻较小,干燥速率高,为较多处理厂应用。

缺点是热风混入岩屑的挥发气体,导致废气处理量大;
间接加热式和辐射加热式干燥的优点是废气处理量小,缺点是效率低。

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。

Technology Forum︱384︱2016年12期钻井废弃物的毒性、危害及其处理处置方法张海龙中石化西南油气分公司石油工程监督中心，四川 德阳 618000摘要：钻井废弃物种类较多，多数具有较强的危害性，且不同的废弃物毒性、危害不同，其处置方法也存在着差异。

因此要对钻井废弃物进行处置，就应当根据废弃物种类的不同制定行之有效的策略，从而减少其对人体与环境的危害。

本文在对钻井废弃物毒性与危害分别加以概述的基础上，针对不同类型的废弃物提出了相应的处理处置策略。

关键词：钻井废弃物；研究方法；危害；处理处置方法中图分类号：[TU993.3] 文献标识码：B 文章编号：1006-8465（2016）12-0384-01钻井废弃物主要包括泥浆、添加剂以及钻屑等，其中大部分废弃物都具有危害性，盐类如氯离子等，以及其他的化合物。

如果处理不完全，则可能对环境与人体造成负面的影响。

要确定钻井废弃物的毒性，一般可以用化学方法与生物方法进行检验，从而确定毒性的大小、种类，并以此为依据进行排放与处理。

1 钻井废弃物的毒性分析 钻井废弃物可以分为四大类型，水基型、油基型、油包水型、水包油型，其中水基型与水包油型的废弃物是低毒或者无毒的，而其他两种类型的废弃物则存在着不同程度的毒性。

[1]（1）水基型钻井废弃物 这一类型的废弃物毒性较小或者没有毒性，对环境与人体的危害较小。

经过采样分析可以知道，水基型钻井废弃物中主要是在钻井过程中产生的钻屑、废水、泥浆等，依据其中污染物的特征可以将其分为水基废泥浆与水基钻屑，两者在水基型钻井废弃物中占了极大的比重，高达99.7%。

水基型钻井废弃物中包含了膨润土、盐水、处理剂、加重材料等多种物质，这些物质的毒性较低或者不具备毒性，因此，大部分的水基型钻井废弃物都能够被应用于灌溉之中，促进农业生产的发展。

（2）油基型钻井废弃物 油基型钻井废弃物中包含了类型众多的油类物质，例如原油、矿物油、柴油、动物油等，其中柴油所占的比例最大，在废弃物泥浆中柴油的浓度高达50%以上，对环境有着巨大的污染。

Q/SY中国石油天然气股份有限公司企业标准Q/SY XN0276—2007四川油气田钻井废弃物无害化处理技术规范Specification of unharmful treating technology ofdrilling wastes in shichuan oil and gas fields 2007-05-25发布2007-06-10实施中国石油天然气股份有限公司西南油气田分公司发布Q/SY XN0276—2007目次前言................................................................................ I1范围............................................................................... 12规范性引用文件..................................................................... 13术语与定义......................................................................... 14准备工作........................................................................... 15技术要求........................................................................... 26质量和安全环保措施................................................................. 37监测............................................................................... 38验收............................................................................... 4Q/SY XN0276—2007四川油气田钻井废弃物无害化处理技术规范1范围本技术规范规定了井场清理、废水处理、固化池维修、废弃物无害化处理和覆土等钻井废弃物无害化处理工程相关的技术要求。