钻井废弃泥浆处理
- 格式:docx
- 大小:12.17 KB
- 文档页数:3
钻井废弃泥浆无害化处理技术研究钻井废弃泥浆是指在钻井作业中产生的一种含有岩屑、添加剂和井液成分的废弃物。
由于其含有一定的毒害物质和重金属成分,直接排放或简单处理将对环境造成严重影响。
对钻井废弃泥浆进行无害化处理是一项十分重要的任务。
目前常用的钻井废弃泥浆无害化处理技术主要包括物理处理、化学处理和生物处理三种方法。
物理处理是指通过物理手段去除钻井废弃泥浆中的固体颗粒和悬浮物等。
常用的物理处理方法包括离心沉降、过滤、沉淀和脱水等。
离心沉降是利用离心力将颗粒物质从泥浆中分离出来,达到净化的效果。
过滤是通过滤网将颗粒物质截留在滤网上,实现去除的目的。
沉淀是将泥浆浸泡到特定的溶解剂中,通过溶解剂的特性将颗粒物质从泥浆中分离出来。
脱水则是通过一定的脱水设备将泥浆中的水分去除。
化学处理是指通过化学反应将钻井废弃泥浆中的有害物质转化成无害物质。
常用的化学处理方法包括中和、沉淀和化学氧化等。
中和是利用酸碱反应将泥浆中的酸碱物质进行反应中和,使其成为中性物质。
沉淀是通过加入特定的沉淀剂将泥浆中的重金属离子沉淀下来,达到去除的效果。
化学氧化是通过加入氧化剂,使得泥浆中的有机物质发生氧化反应,转化成无害的物质。
生物处理是指利用微生物对钻井废弃泥浆进行降解和转化的方法。
常用的生物处理方法包括厌氧处理和好氧处理两种。
厌氧处理是将泥浆置于无氧条件下,利用厌氧菌群对有机物质进行降解。
好氧处理则是将泥浆暴露在氧气环境下,利用好氧菌群对有机物质进行氧化分解。
还可以利用微生物来吸附和沉淀钻井废弃泥浆中的重金属离子和其他有害物质。
钻井废弃泥浆的无害化处理技术研究是一项繁琐而复杂的工作。
需要综合利用物理、化学和生物的方法,通过合理的处理过程,将废弃泥浆中的有害物质去除,使其达到无害化排放的要求。
这对于保护环境和保障人们的生活质量具有重要意义。
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;B,改革生产工艺①搞好钻井设计,合理选择井身结构、井眼尺寸及钻井技术;采用定向井、丛式井组可节约井场占地,可以减少钻井过程对地貌的破坏;另外,丛式井在一个井场打多口井,可以提高泥浆和泥浆废水的重复利用率,减少钻井废水的排放量;钻水平井与取得相同产量的钻直井相比,可以减少钻井占地,节约钻井进尺,从而减少钻井液排放;分支井钻井是指在一口主井眼中钻两口或多口水平井;分支井在节约钻井进尺、减少能源消耗、提高钻井泥浆及废水的重复利用率,与水平井所起的作用相似;小井眼技术是指井眼直径不于常规井的钻井工艺;当钻井深度一定时,井眼直径越小,废钻井液的产生量越少;在可能的情况下,采用细孔井工艺会大幅度降低钻井废液产生量;②提高钻井泥浆抑制能力,控制地层造浆;具体措施是采用具有抑制泥页岩水化作用的钻井液,抑制由于地层水向井筒浸渗而形成的表面造浆,从而减少在表层钻进时泥浆量的迅速增加;③搞好固井,防止固井工程事故,而增加钻井废液的排放量;④提高钻井泥浆固相控制效率;钻井液密度是一项重要的性能指标,其必须控制在一定范围内;随着钻井液的重复使用,泥浆中的固相含量一般会逐渐升高,升至一定限度后必须加药加水重新调制,因此,提高钻井液固控系统的处理效率,控制钻井液中固相含量的升高,对减少钻井液的产生和排放量起着重要作用;8钻井泥浆处理办法①回收再利用可以用机械方法将废弃泥浆转化为干粉再用,主要回收加重剂和少量钻屑及膨润土;老井钻井泥浆用于新井压井;②直接排放适用于污染程度较低、且易于自然降解的淡水基钻井泥浆的处理;③注入安全地层或井下的环形空间本法是将废钻井泥浆通过深井注入地层;为了防止地下水和油层的污染,必须选择合适的安全地层;所谓安全地层,一般是指压力梯度较低且周围不渗透的地层;有时为了方便起见,也可将废钻井泥浆注入井的环形空间或不渗透的地层间的盐废钻井,泥浆运到指定处理场集中处理;该方法适用于油、水基废钻井泥浆;由于处理费用高,一般只在特殊情况下采用;④MTC处理;MTC固井技术是一种新型的固井技术,它是在钻井液中加入固化剂和化学处理剂,使之转化为固井液;这样,既可减少水泥用量,节约固井成本,又为解决废钻井泥浆的再利用、减少环境污染提供了有效的途径;⑤回填回填是一种花费较少而又普遍采用的方法;在回填开始之前,首先将储存坑内的废物进行沉降分离,将上面的水澄清,必要时可加入一些混凝剂,达到规定的要求后,就地排放;剩下的污泥待其干燥到一定程度后,即可在储存坑内就地填埋,一般项部要保持较厚的表土层,并使储存坑周围恢复到原有的地貌;本方法主要用于淡水基钻井泥浆的处理;⑥坑内密封实质上是一种特殊的回填处理;其做法是先在储存坑的底部和四周铺垫一层有机土通常用量为21~28kg/m2,上面铺一层厚度为0.5mm的塑料膜,再盖一层有机土,以防塑料膜破裂;经上述处理后的储存坑,成为钻井废泥浆充填池,待钻井废泥浆中水分基本蒸发完后,再盖上有机土层,回填,恢复地貌;⑦土地耕作法土地耕作法可使废物中的有毒成分获得最大程度的稀释,而且处理成本较低;⑧固化处理向废水基钻井泥浆或钻井泥浆沉积物中加入固化剂,使之转化成像土壤一样的固体假性土壤填埋在原处或用作建筑材料等;这种方法能较大程度地减少废钻井泥浆中的金属离子和有机物对土壤的侵蚀,从而减少废钻井泥浆对环境的影响与危害,同时,又可保证废钻井泥浆池在钻井过程一结束即能还耕;⑨强化固液分量处理废钻井泥浆经化学脱稳后,进行离心分离,固相成型,就地掩埋,水相再进行化学混凝沉降过滤后,达标排放;2,钻井岩屑1在钻井过程中被钻头破坏,由泥浆带回到地面的地层岩屑,也就是在钻进过程中钻头切削地层岩石而产生的碎屑,通过泥浆循环到井口,进入泥浆循环系统,经振动筛分离后,排入井场岩屑池中;2综合利用方法:加入适当添加剂后可制成建筑材料,如砖等;稍作处理后,钻屑可用来铺路;可用来填坑或围淤造田;。
泥浆处理方案泥浆处理方案是在钻井过程中对在井口产生的泥浆进行处理,以保证钻机连续高效地进行工作。
泥浆处理方案的目的是将钻井液中的杂质和废物去除,使泥浆能够循环回收使用,并保持其性能稳定。
一、泥浆处理的原则1. 减少固体颗粒含量:通过加入化学品或物理方法将泥浆中的固体颗粒去除,减少泥浆的黏度,提高其流动性能。
2. 保持泥浆性能稳定:通过控制钻井流体中各种化学品的使用和加入剂的使用量,保持泥浆粘度、过滤性和液相性能的稳定。
3. 减少废物产生:通过合理控制泥浆的循环和处理过程,减少废物的产生,并将产生的废物进行有效处理,以保护环境。
二、泥浆处理的方法1. 机械方法:通过使用泥浆搅拌器、离心机、过滤器等机械设备,对泥浆进行物理处理,去除其中的固体颗粒和杂质。
2. 化学方法:通过加入化学物质,如聚合物、酸碱等,改变泥浆的性质,促使其中的固体颗粒发生聚集、沉降或离析,从而达到去除的目的。
3. 热力方法:通过加热泥浆,使其黏度降低,固体颗粒更容易沉降,从而实现去除固体颗粒的目的。
三、泥浆处理的步骤1. 分析泥浆性能:对泥浆进行物理和化学分析,了解其黏度、过滤性、液相性能等参数。
2. 筛选处理设备:根据泥浆的性能参数,选择适当的处理设备,如离心机、过滤器等。
3. 进行物理处理:通过机械设备对泥浆进行物理处理,去除其中的固体颗粒和杂质。
4. 进行化学处理:根据分析结果,加入适量的化学品,改变泥浆的性质,促使固体颗粒发生聚集、沉降或离析。
5. 进行热力处理:对泥浆进行加热处理,提高其流动性能,减少固体颗粒含量。
6. 检验处理效果:对处理后的泥浆进行检验,确认其是否符合规定的处理要求。
7. 污泥处理:对处理后产生的废泥进行处理,分离其中的有用物质,并对废泥进行环保处理,以免对环境造成污染。
四、泥浆处理的注意事项1. 加强设备维护:定期检查和维护泥浆处理设备,确保其正常工作和高效处理泥浆。
2. 严格控制化学品的使用:在使用化学品时,按照规定的剂量使用,并遵守安全操作规程,避免对操作人员和环境造成危害。
定向钻泥浆处理方法概述定向钻井是一种在垂直井的基础上进行绕曲的钻井方法,其施工过程中会产生大量的钻井泥浆废液。
这些废液中含有钻井液添加剂、钻屑、可溶性盐、重金属离子等有害物质,对环境造成一定的污染和危害。
因此,对定向钻泥浆进行有效的处理和处置具有重要的意义。
定向钻泥浆处理的方法主要包括物理处理、化学处理和生物处理三种。
物理处理物理处理是指通过物理方法将钻井泥浆中的固体颗粒和有机物质进行分离和去除的过程。
常用的物理处理方法有:离心分离、过滤处理和沉淀处理。
离心分离是利用离心机对钻泥浆进行分离,通过离心力的作用,将固体颗粒和有机物质与液相分离。
离心分离效果好,可以快速去除悬浮固体颗粒和沉降速度较快的有机物质,但对于悬浮颗粒较小和沉降速度较慢的有机物质处理效果较差。
过滤处理是利用滤料的孔隙作用对钻井泥浆进行过滤,将固体颗粒和有机物质截留在滤料上,使过滤液变得清澈。
过滤处理适用于悬浮颗粒较小和沉降速度较慢的有机物质,但需要经常更换滤料和清洗滤料,操作较为繁琐。
沉淀处理是利用重力作用使钻井泥浆中的固体颗粒和有机物质沉降到底部,并将上清液排出。
沉淀处理适用于悬浮颗粒较大和沉降速度较快的有机物质,但对于悬浮颗粒较小和沉降速度较慢的有机物质处理效果较差。
化学处理化学处理是指通过添加化学药剂对钻井泥浆进行处理的方法。
常用的化学处理方法有:絮凝剂、沉淀剂和氧化剂等。
絮凝剂是一种能够使悬浮颗粒凝结成团而易于沉降的化学药剂。
添加絮凝剂后,钻井泥浆中的悬浮颗粒会凝结成较大的团块,便于沉降和分离。
絮凝剂的选择应根据钻井泥浆的性质和处理效果来确定。
沉淀剂是一种能够促使悬浮颗粒快速沉降的化学药剂。
添加沉淀剂后,钻井泥浆中的悬浮颗粒会迅速沉降到底部,便于分离和去除。
沉淀剂的选择应根据钻井泥浆的性质和处理效果来确定。
氧化剂是一种能够氧化和分解有机物质的化学药剂。
添加氧化剂后,钻井泥浆中的有机物质会被氧化分解为无害的物质,从而达到净化的目的。
泥浆处置实施方案模板一、背景泥浆是钻井过程中产生的固体废物,其含有较高的有机物和重金属等有害物质,对环境和人体健康都有一定的危害。
因此,钻井现场必须采取有效的泥浆处置措施,以保障生产安全、环境保护和人类健康。
二、泥浆处置实施方案1. 泥浆处理设备根据泥浆处理能力和现场实际情况,采用适当的泥浆处理设备,包括离心机、筛分机、过滤机、沉淀箱等。
对于高含油泥浆,还需使用烘箱脱水设备进行油水分离。
2. 泥浆处理流程(1)泥浆沉淀处理流程将泥浆转入沉淀箱,经过自然沉淀和人工搅拌后,将上清液排放至污水处理站,而泥浆沉淀物则通过离心机等设备进行脱水处理。
(2)泥浆过滤处理流程将泥浆转入过滤机,经过滤网过滤后,去除泥浆中的杂质。
过滤后的泥浆再通过沉淀箱进行沉淀分离,沉淀物经过脱水处理后可用于路面铺设。
3. 排放标准在泥浆处置过程中,必须严格遵守相关排放标准,包括水质、气质、土地利用等指标。
(1)水质指标对于泥浆中的重金属、石油和盐分等物质,必须在排放前进行检测,需达到相应的污水排放标准。
对框架协议中规定的关键控制点之外的溢流水,按照现场实际情况,可进行回用或归集后再处理排放。
(2)气质指标根据当地环保要求,必须保证钻井现场的气体排放标准符合相关标准。
(3)土地利用指标钻井现场对土地的利用需符合当地相关法律法规,如涉及土地占用需办理相关手续。
4. 安全措施在泥浆处置过程中,必须加强现场安全管理,严格遵守操作规程,确保生产安全。
(1)泥浆处置现场必须设置安全围栏,避免人员进入危险区域。
(2)严格控制泥浆处置场周边的火源,保障泥浆处置区安全。
(3)在泥浆处置过程中,必须保持通风畅通,防止产生有害气体。
5. 环保措施在泥浆处置过程中,必须采取有效的环保措施,保障环境安全。
(1)在泥浆处理设备的选择上,应优先考虑工艺简单、处理效果好的设备,以减少环境污染。
(2)泥浆处置现场必须设置沉淀池、沟渠等设施,避免泥浆外溢。
(3)加强泥浆处置现场的环保监测,随时关注环境变化,及时采取相应措施。
废弃钻井泥浆固化处理技术分析随着钻井工程的不断发展,产生的废弃钻井泥浆也越来越多,如何正确处理这些废弃物成为了一个亟待解决的问题。
目前,固化处理技术成为了处理废弃钻井泥浆的主要方法之一,下面将对固化处理技术进行详细的分析。
一、固化处理技术概述固化技术是将含有潜在有害物质的废弃物加入化学添加剂进行处理,通过化学反应使其凝固成固体块状物,通常把这种处理后的产品称为固体化废物。
废物与添加剂在特定条件下进行反应,生成的固态产物具有较高的稳定性与机械强度,从而达到无害化处理的目的。
固化处理技术广泛适用于处理包括钻井泥浆在内的各种废弃物,可以大大减少废弃物对环境的影响并提高其资源利用价值。
目前,大多数固化处理技术分为物理固化和化学固化两种。
其中物理固化主要靠物理相互作用使废物胶结固化,而化学固化则是通过添加化学物质,引发物质间的化学反应,形成固体产物。
二、固化处理技术的优势1. 减少占用土地资源由于钻井泥浆固化的过程能够将液体转化为固体,因此在实施固化处理技术的过程中,可以大大减少废弃物对土地资源的占用,同时也能够有效地避免因采用填埋等传统的废弃物处理方法而引起的二次污染的风险。
2. 处理效率高相对于传统处理方法,固化技术具有更高的处理效率,一方面可以有效地减少处理过程中产生的废弃物量,另一方面也能够在更短的时间内完成处理,更加节省时间和成本。
3. 产生的二次污染风险更低采用固化处理技术不仅可以在处理过程中减少物料的体积和重量,而且可以有效地控制处理过程中产生的二次污染物的风险,从而大大减少了废弃物处理过程中会造成环境的污染。
三、固化处理技术的方法1. 水泥固化法水泥固化法是一种较为基础的固化处理技术,在废弃物处理的过程中大量使用。
其主要作用是通过添加水泥等成份的添加剂,将钻井泥浆中的液态成分逐渐转化为固态,形成坚硬的混凝土块状物。
虽然水泥固化法具有良好的稳定性和机械强度,但其交联实验时既损失吗硬度太大,无法进行再加工。
钻井废弃泥浆无害化处置施工方案一、编制背景随着我国石油勘探开发的不断深入,钻井废弃泥浆的处理问题日益凸显。
钻井废弃泥浆含有大量的有害物质,如重金属、油类物质等,如果不进行无害化处理,将对环境造成严重的污染。
因此,钻井废弃泥浆的无害化处置成为了我国石油勘探开发中的一项重要任务。
二、编制目的本施工方案旨在对钻井废弃泥浆无害化处置的施工过程进行详细的规划和管理,以确保施工的顺利进行,达到环保要求,同时提高施工效率,降低施工成本。
三、编制依据1. 《中华人民共和国环境保护法》2. 《中华人民共和国固体废物污染环境防治法》3. 《钻井废弃泥浆无害化处理技术规范》4. 建设单位提供的相关技术资料5. 施工单位的施工经验和实际情况四、施工准备1. 施工人员培训:对施工人员进行环保意识和技能培训,确保施工人员了解钻井废弃泥浆无害化处置的重要性,并掌握相关的施工技术和操作规程。
2. 施工设备准备:根据施工方案的要求,提前准备好所需的施工设备,并进行调试和维护,确保设备运行正常。
3. 施工材料准备:根据施工方案的要求,提前准备好所需的施工材料,并进行检验和验收,确保材料符合环保要求。
4. 施工现场准备:对施工现场进行清理和整理,确保施工现场整洁、有序,为施工创造良好的环境。
五、施工过程1. 废弃泥浆的收集和运输:采用专业的收集和运输设备,将废弃泥浆从井场收集起来,并运输到指定的处理场。
2. 废弃泥浆的预处理:对废弃泥浆进行预处理,包括沉淀、过滤等,以去除其中的有害物质,降低其对环境的污染。
3. 废弃泥浆的无害化处理:采用专业的无害化处理设备和技术,对废弃泥浆进行无害化处理,使其达到环保要求。
4. 废弃泥浆的处理效果检测:对无害化处理后的废弃泥浆进行检测,确保其达到环保要求,符合国家相关标准。
5. 废弃泥浆的处理后的处置:对无害化处理后的废弃泥浆进行处置,包括填埋、焚烧等,确保其不再对环境造成污染。
六、施工质量保证1. 施工人员严格按照施工方案和技术规范进行施工,确保施工质量。
钻井泥浆不落地随钻处理的工艺流程Is the eternal love the truth. December 22, 2021
钻井泥浆不落地随钻处理的工艺流程
(1)收集单元;钻井废弃泥浆经固控设备进入螺旋输送机,同时加入水进行稀释混合;经螺旋输送机进入砂石分离洗涤搅拌装置,通过搅拌洗涤和螺旋分离后,将泥浆中含有的大量无机颗粒和小的岩石块、岩屑等分离出来,减少该了类物质对后续处理的影响,使废弃泥浆保持较好的流动性;经过分离处理后的泥浆液由泵提升送入泥浆储存搅拌罐,同时投加处理剂1,经过搅拌混合反应后由泵提升送入第二处理单元;
(2)固液分离单元;为了降低泥饼的含水率及污染物质,因此添加处理药剂和多次的搅拌洗涤是不可缺少的;经过药剂处理和多次的搅拌洗涤,泥浆中含有的污染物质被洗到水中去;若有石油类污染物,需先经除油装置处理后,油脂回收,脱油泥浆由泵送入离心分机进行泥、水分离,泥浆中固体物分离后可达标排放;分离出来的水进入收集水箱,然后由泵提升送第三处理单元;
3废水处理单元;经过离心分离出来的水悬浮物含量较高,通过气浮沉淀、过滤系统,去除水中含有的悬浮物,降低废水中的有机物含量,然后进入反渗透系统进行浓缩处理;反渗透出来的达标废水进入回用水箱,用泵提升回用于生产中;浓缩后的少量液体也可通过蒸发结晶处理,结晶盐可销售给盐化工生产企业,变废为宝;。
钻井废弃泥浆无害化处理技术研究1. 引言1.1 背景介绍钻井废弃泥浆是钻井作业中产生的一种废弃物,主要包括钻井液、岩屑和钻井设备清洗液等。
随着石油勘探与开发的不断推进,钻井废弃泥浆的产生量也在不断增加。
这些废弃泥浆中含有大量有机物、重金属离子和高盐分等有害物质,对地下水和土壤造成污染,严重影响生态环境和人类健康。
当前,钻井废弃泥浆的处理主要采用焚烧、填埋或直接排放等传统方法,但这些方法存在着能源消耗大、排放二次污染等问题。
开展钻井废弃泥浆无害化处理技术研究,对于有效减少污染物排放、保护环境具有重要意义。
本研究旨在探索一种钻井废弃泥浆的无害化处理技术,通过研究废弃泥浆的特性和现有处理技术的不足之处,提出一种更加高效、环保的处理方法,为石油勘探开发行业的可持续发展提供技术支持和参考。
1.2 研究目的研究目的是为了探讨钻井废弃泥浆的无害化处理技术,解决当前钻井废弃泥浆处理存在的环境污染和资源浪费问题。
通过对现有处理技术进行研究和总结,结合实验和数据分析,提出有效的处理方法,实现钻井废弃泥浆的资源化利用和环保要求。
通过技术的应用与推广,为地下水和土壤的保护提供有效的解决方案,并促进钻井行业的可持续发展。
本研究旨在为钻井废弃泥浆的无害化处理技术提供理论和技术支持,提高社会对钻井废弃泥浆处理问题的关注度,推动行业标准的提升和完善。
1.3 研究意义钻井废弃泥浆无害化处理技术的研究意义在于解决钻井行业面临的环境污染和资源浪费等问题,具体包括以下方面:钻井废弃泥浆是钻井作业过程中产生的含有钻井液、泥浆添加剂和岩屑等物质的废弃物,如果不经过有效处理就随意排放会对地下水、土壤和生态环境造成严重污染,影响人类健康和生态平衡。
当前存在的钻井废弃泥浆处理技术主要集中在填埋、焚烧等传统方法,这些方法存在着资源浪费、能源消耗大、处理成本高等问题,难以实现对废弃泥浆的有效无害化处理。
开展钻井废弃泥浆无害化处理技术研究,对于降低资源浪费、减少环境污染、提高资源利用率具有重要意义。
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。
B,改革生产工艺
①搞好钻井设计,合理选择井身结构、井眼尺寸及钻井技术。
采用定向井、丛式井组可节约井场占地,可以减少钻井过程对地貌的破坏。
另外,丛式井在一个井场打多口井,
可以提高泥浆和泥浆废水的重复利用率,减少钻井废水的排放量。
钻水平井与取得相同产量的钻直井相比,可以减少钻井占地,节约钻井进尺,从而减少钻井液排放。
分支井钻井是指在一口主井眼中钻两口或多口水平井。
分支井在节约钻井进尺、减少能源消耗、提高钻井泥浆及废水的重复利用率,与水平井所起的作用相似。
小井眼技术是指井眼直径不于常规井的钻井工艺。
当钻井深度一定时,井眼直径越小,废钻井液的产生量越少。
在可能的情况下,采用细孔井工艺会大幅度降低钻井废液产生量。
②提高钻井泥浆抑制能力,控制地层造浆。
具体措施是采用具有抑制泥页岩水化作用的钻井液,抑制由于地层水向井筒浸渗而形成的表面造浆,从而减少在表层钻进时泥浆量的迅速增加。
③搞好固井,防止固井工程事故,而增加钻井废液的排放量。
④提高钻井泥浆固相控制效率。
钻井液密度是一项重要的性能指标,其必须控制在一定范围内。
随着钻井液的重复使用,泥浆中的固相含量一般会逐渐升高,升至一定限度后必须加药加水重新调制,因此,提高钻井液固控系统的处理效率,控制钻井液中固相含量的升高,对减少钻井液的产生和排放量起着重要作用。
(8)钻井泥浆处理办法
①回收再利用
可以用机械方法将废弃泥浆转化为干粉再用,主要回收加重剂和少量钻屑及膨润土。
老井钻井泥浆用于新井压井。
②直接排放
适用于污染程度较低、且易于自然降解的淡水基钻井泥浆的处理。
③注入安全地层或井下的环形空间
本法是将废钻井泥浆通过深井注入地层。
为了防止地下水和油层的污染,必须选择合适的安全地层。
所谓安全地层,一般是指压力梯度较低且周围不渗透的地层。
有时为了方便起见,也可将废钻井泥浆注入井的环形空间或不渗透的地层间的盐废钻井,泥浆运到指定处理场集中处理。
该方法适用于油、水基废钻井泥浆。
由于处理费用高,一般只在特殊情况下采用。
④MTC处理。
MTC固井技术是一种新型的固井技术,它是在钻井液中加入固化剂和化学处理剂,使之转化为固井液。
这样,既可减少水泥用量,节约固井成本,又为解决废钻井泥浆的再利用、减少环境污染提供了有效的途径。
⑤回填
回填是一种花费较少而又普遍采用的方法。
在回填开始之前,首先将储存坑内的废物进行沉降分离,将上面的水澄清,必要时可加入一些混凝剂,达到规定的要求后,就地排放。
剩下的污泥待其干燥到一定程度后,即可在储存坑内就地填埋,一般项部要保持较厚的表土层,并使储存坑周围恢复到原有的地貌。
本方法主要用于淡水基钻井泥浆的处理。
⑥坑内密封
实质上是一种特殊的回填处理。
其做法是先在储存坑的底部和四周铺垫一层有机土(通常用量为21~28kg/m2),上面铺一层厚度为0.5mm的塑料膜,再盖一层有机土,以防塑料膜破裂。
经上述处理后的储存坑,成为钻井废泥浆充填池,待钻井废泥浆中水分基本蒸发完后,再盖上有机土层,回填,恢复地貌。
⑦土地耕作法
土地耕作法可使废物中的有毒成分获得最大程度的稀释,而且处理成本较低。
⑧固化处理
向废水基钻井泥浆或钻井泥浆沉积物中加入固化剂,使之转化成像土壤一样的固体(假性土壤)填埋在原处或用作建筑材料等。
这种方法能较大程度地减少废钻井泥浆中的金属离子和有机物对土壤的侵蚀,从而减少废钻井泥浆对环境的影响与危害,同时,又可保证废钻井泥浆池在钻井过程一结束即能还耕。
⑨强化固液分量处理
废钻井泥浆经化学脱稳后,进行离心分离,固相成型,就地掩埋,水相再进行化学混凝沉降过滤后,达标排放。
2,钻井岩屑
(1)在钻井过程中被钻头破坏,由泥浆带回到地面的地层岩屑,也就是在钻进过程中钻头切削地层岩石而产生的碎屑,通过泥浆循环到井口,进入泥浆循环系统,经振动筛分离后,排入井场岩屑池中。
(2)综合利用方法:加入适当添加剂后可制成建筑材料,如砖等;稍作处理后,钻屑可用来铺路;可用来填坑或围淤造田。