钻井废弃物(苏俊霖)

油气开发钻井废弃物的处理及资源化利用研究摘要：废弃油气钻井液是钻井过程中的一种废弃物，直接排出不但造成钻井液成本高昂，还对环境造成不良影响。

对废弃油气钻井液进行一系列操作，以达到回收再利用的目的，既满足绿色经济需要又符合现代发展趋势。

本文列举了热处理在促进废弃油气钻井液循环利用、优化絮凝动力学条件以提高固液分离效果、复合固化剂在固化技术中的绝对优势等方面的新进展。

关键词：油气开发；钻井废弃物处理；资源化利用引言伴随全球石油需求的增长，油气开采逐步从陆地走向海洋，海洋油气开采占总油气开采比例逐年提高。

由于油气勘探钻井作业的特殊性，故开采过程中会产生大量的固体废物，包括钻井液、废液和钻屑等。

钻井固废种类繁多，主要来源包括振动筛分离脱除的钻屑、清掏钻井液罐及方井产生的废渣泥、钻井过程及完钻时产生的废钻井液、废水处置时产生的渣泥、除砂除泥器脱出的固废等。

1油气钻井液钻井废弃物无害化处理技术1.1油气钻井液钻井废弃物危害钻井废弃物是钻井污水、钻井液(钻井泥浆)、钻井岩屑和污油的混合物，是一种相当稳定的胶态悬浮体系，含有粘土、加重材料、各种化学处理剂、污水、污油及钻屑等，危害环境的主要化学成分有烃类、盐类、各类聚合物、重金属离子、重晶石中的杂物和沥青等改性物，这些污染物具有高色度、高石油类、高COD、高悬浮物、高矿化度等特性，是石油勘探开发过程中产生的主要污染源之一。

常用的固化法虽能暂时将钻井废弃物中的有害成分进行束缚、稳定化，但不能将钻井废弃物中的固相和液相进行分离和回收，造成大量钻井液浪费；如果固化剂与钻井液搅拌不够均匀，固化质量难以保证和控制；同时，随着时间推移，雨水浸泡、河流冲刷、这些废弃物固化体中的化学成分和重金属会慢慢渗出，对周围的土壤、水源、农田和空气造成严重的环境风险。

1.2油气钻井液钻井废弃物无害化处理技术国内对钻井废弃物的处理自20世纪五六十年代开始实施，初期基本采用自然风干、就地填埋、就地固化和集中收集填埋等措施，根本无法满足环境保护的要求。

油田钻井废弃物处理处置技术与成套装备研发生产方案一、实施背景随着石油工业的快速发展，油田钻井过程中产生的废弃物已成为环境保护的重大挑战。

这些废弃物主要包括钻屑、泥浆、废水和固体废弃物等，若处理不当，将对地下水、土壤和空气造成严重污染。

为此，研发高效、环保的油田钻井废弃物处理处置技术与成套装备迫在眉睫。

二、工作原理本方案所涉及的技术与装备基于分离与减量化原则，主要包括以下几个部分：1.物理分离技术：利用不同物质之间的物理特性差异，将废弃物中的不同成分进行分离。

如利用离心机，根据颗粒大小和密度的不同，将钻屑和泥浆分离。

2.化学处理技术：采用酸碱中和、氧化还原等化学方法，对废弃物进行无害化处理。

如用酸性物质中和碱性泥浆，使其pH值达到排放标准。

3.生物降解技术：利用微生物的降解作用，将有机废弃物转化为无害物质。

如对含油废水进行生物处理，使有机污染物得以降解。

4.固化/稳定化技术：通过添加固化/稳定剂，使废弃物中的有害物质转化为稳定、无害的物质。

如用水泥和药剂稳定化处理含重金属的固体废弃物。

三、实施计划步骤1.现场调研：了解油田钻井废弃物的种类、产生量及性质，为处理方案提供数据支持。

2.确定研发目标：根据调研结果，设定技术研发和装备制造的具体目标。

3.技术研发：组织科研团队进行技术攻关，包括物理分离、化学处理、生物降解及固化/稳定化技术的研发。

4.成套装备制造：基于研发成果，设计并制造相应的成套装备。

5.现场试验：在油田现场进行小规模试验，验证技术与装备的可行性和效果。

6.推广应用：根据试验结果，进行大规模推广和应用。

四、适用范围本方案适用于各类油田钻井废弃物的处理处置，包括但不限于钻屑、泥浆、废水和固体废弃物等。

同时，所涉及的技术与装备也可广泛应用于其他工业废弃物的处理处置领域。

五、创新要点1.集成多种处理技术：本方案整合了物理分离、化学处理、生物降解及固化/稳定化等多种技术，实现了对废弃物的全方位、高效处理。

钻井固体废弃物处理总体方案1.1固体废弃物无害化处理标准1.1.1废水池内废弃物必须进行无害化处理，其固化体浸出液的pH值、化学耗氧量COD、六价铬Cr6＋、硫化物S、色度、石油类等污染物浓度必须达到GB8978-1996《污水综合排放标准》一级标准。

1.1.2废弃物固化后其试压模块的抗压强度不得低于150KPa。

1.1.3固化土体上用200 mmC20砼重做隔断层后用耕作土覆土回填，泥土厚度300mm 左右。

表1 钻井固体废弃物固化处理后浸出液达标标准指标pH COD oil S2-Cr6+色度GB8978-19966-9 ≤100≤5≤1.0≤0.5≤50倍一级标准（mg/L）1.2固体废弃物处理量及工作量确定本方案设计固体废弃物产生量参照西南油气田分公司《钻井完井废水、废弃物无害化处理概算费用标准》，2000～3000m深的井钻井过程中将会产生1000m3钻井固体废弃物（其中污泥800m3，废岩屑200m3）。

1.2.1总处理水量钻井废水产生量+雨水混入量=771.72+65=836.72 m3备注：本处理水量为理论估计数据，若遭遇异常气候或非常规施工工艺带来的水量按实际处理水量计。

1.2.2试油废水水量根据钻井设计，设计井深为2200米，预计将进行试油作业，按产生约400 m3试油废水计。

表2 固化施工工作量统计表序号项目名称单位数量备注1 固化废弃泥浆m3800 机械搅拌2 固化废岩屑m32003 池体池壁处理m216004 固化池现浇砼顶盖混泥土量 m 3 100 C20砼，厚200mm5外购熟土铺于固化泥浆池面m 3280厚350mm1.3 处理工艺说明本处理工艺的原理是：向废弃泥浆中加入一定剂量的含有大量极性基团的基体物，利用固化剂中的非极性基团，可以和废弃泥浆中的各种分子量大小的有机物相互吸引，形成大的分子团，再通过固化剂的极性基团，与基体物中的极性基团相互吸引，从而达到将各种有机物固化在基体物上。

“钻井废弃物不落地达标处理技术”适用性研究顺利通过自治区环保厅组织的专家验收时间：2011-06-27 来源：作者：新疆环科院字体：【小中大】点击量：2482 钻井废弃泥浆是石油天然气工业的主要污染源之一，其废物处理是目前困扰油田的一大难题。

2008年《国家危险废物名录》中已将“废弃钻井液处理产生的污泥”（废物代码071-002-08）列入国家危险废物名目内，随着国家的法津法规日益健全，地方政府环保要求的提高和油田环保意识的增强，钻井液处理技术方法的发展势在必行。

目前，国内外钻井废弃物处理技术主要有：简单处理排放、注入安全地层或井的环形空间、异地集中处理、回填、坑内密封、土地耕作、固化、固一液分离、焚烧、微生物处理等。

但这些处理方法基本上都存在一个经济效益与环境效益不能两全的问题，处理效果好的，成本太高；成本低的，环保要求又达不到要求。

而诸如回注地层、土壤耕种此类的方法，环保效益确实好，但局限性太大，不可能普及推广。

同时，上述方法对于泥浆体系都有一定的要求，并不适用于所有的钻后废弃泥浆处理；固化法目前之所以被广为采用，除了与其他传统方法相比在成本与效果上的平衡，一个重要因素就在于对于各种废弃泥浆的广泛适用性，但该类方法占地面积大，处理成本高，环境风险依然较大。

而“钻井废弃物不落地达标处理技术”可随钻即时处理废弃钻井泥浆（钻屑），能够达到“不落地”要求。

该项技术是变“末端治理”为“全过程控制”，将废弃泥浆经过稀释—絮凝—分离成岩屑、泥饼和水三部分，对泥浆中的固体物通过水洗、絮凝分离和化学反应处理，使岩屑和泥饼达到排放标准，泥浆中的有害物质成分和氯离子被析入水中后，再用真空吸附或挤压方式脱水制成泥饼，同时将离心分离出来的废水经气浮沉淀、过滤系统、反渗透系统进行浓缩处理，处理后达标废水可回用于钻井循环利用。

根据新疆环科院承担的《中石油塔木油田公司“钻井废弃物不落地达标处理技术”适用性研究》工作现场试验及适用性研究成果表明，该处理技术适用于塔里木油田钻井废弃物的具体性质，随钻处理的钻井废水及固废泥饼浸出液均可达到国家相应标准要求，废水、废浆均可循环回用，固态物质泥饼量较处理前大大减少，不需修建岩屑池及泥浆池，有效减小了钻井废物的环境污染隐患，其处理工艺的环境、经济、技术可行，达到了废弃钻井泥浆资源化、减量化的目的，实现了井场清洁化生产。

钻井废弃物的处理
伊向艺;卢渊
【期刊名称】《油气田地面工程》
【年(卷),期】2006(025)008
【摘要】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。

【总页数】1页(P68)
【作者】伊向艺;卢渊
【作者单位】油气藏地质及开发工程国家重点实验室;成都理工大学能源学院【正文语种】中文
【中图分类】X7
【相关文献】
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3.水基钻井液废弃物环保无害化处理技术研究
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