杨晓铎 孙珊珊

(渤海装备中成装备制造公司,天津 300280)

利用固控设备处理石油钻井废液的探讨

杨晓铎 孙珊珊

(渤海装备中成装备制造公司,天津 300280)

首先,本文对钻井废液的处理现状和存在问题进行了分析和探讨;接下来,又对物理分离法处理废钻井液进行了论述,包括固控设备无害化处理钻井液的流程以及固液分离物的利用两方面;最后,则提出了钻井废液处理的相关建议,包括实现钻井废液的源头控制和循环利用,清洁生产两方面。

固控设备 石油钻井 钻井废液

在石油钻井作业过程当中，不可避免地会产生大量的废液及岩屑，并构成了当前环境污染问题的重要来源。为了维护良好的生态环境，实现经济效益和环境效益的双赢，就必须对石油钻井废液进行有效的无害化处理。但目前，石油钻井的废液处理技术还不完善，处理过程中易出现新的污染，不能循环再利用，占用土地资源，因而无法解决日益严重的环境污染问题。根据工业生态理论，可采取固控设备作为废液处理的有效手段，通过固液物理分离，能够对岩屑、废泥浆、泥饼、清洗水等进行密闭循环处理，实现废品循环利用，引导石油行业的建设投资方向。这样一来，就可从根本上防范污染物的产生，控制环境风险，缓解水资源缺乏的压力，能够在生态经济的建设中发挥巨大的作用。

1　钻井废液的处理现状和存在问题

目前，针对钻井废液的处理方法较多，除了简单处理排放外，常用的还有转入密闭底层、固液分离、焚烧、回填、坑内密封、异地集中处理、微生物处理等。在长庆油田的处理方案中，原地固化是污染物处理的最主要途径。与其他处理方法相比，这一方法不仅能够节约成本，同时适用性也更加广泛，操作方式更加简单安全。但同时，原地固化在本质上处于末端治理，存在三点不足之处:第一，处理原料选用不当，无论是水泥，还是粉煤灰、石灰，都会在处理过程中生成新的污染物，且原有污染情况不会得到根本改善;第二，固化处理不符合循环利用的生态经济理论，缺乏废品再利用的意识;第三，经过原地固化处理后，污染物将转化为固体形态，长期掩埋在较深的地层，因而会影响植被恢复。一旦发生洪水灾害，地下的污染物就很有可能在水流的冲击下，重新回到地表[1]。因此，原地固化的生态保护效果并不理想，环境风险较大。另外，根据现场调查，如果地层中填埋了污染物，发生塌陷的几率会明显增加。

2　物理分离法处理废钻井液

2.1固控设备无害化处理钻井液的流程

2.1.1振动筛除岩屑及清洁

目前，在清理岩屑过程在，振动筛正逐渐代替除砂器，应用范围越来越广泛。振动筛能够对岩屑或粗粒砂进行分离，分离后需完成水洗清洁、脱水处理。通过对计算及现场调查结果进行分析，平均每百米尺，就可产生大约3m3的岩屑。而在正常情况下，平均每百米开发井进尺，必须消耗大约70-100m3的生产水[2]。经过试验后，可发现每清理1m3岩屑及粗砾砂，大约需要3-5m3的清水，以便达到治理要求。使用清水的同时可配制泥浆，由于清洁用水处于密闭环境下不断循环使用，基本可达到零消耗，因而不会导致钻井用水量的上升。

2.1.2除泥器及离心机除泥

除泥器的使用，重点是针对重晶石粒以及细粒固相，从而加强对泥浆的固相控制。除此以外，这一系统还有另外一个重要作用，如果地质情况出现变化，需要改变泥浆布局时，使用除泥器或离心机，就可有效清理其中的固相部分，并以湿相包装保存。应该注意的是，在钻井作业中，钻井液密度应看做一项核心指标。当钻井液的使用次数不断增加，泥浆的固相比例必然会重新升高。当这一比例达到极限时，就必须加药加水，经过重新调配后，再对加重剂、微量废屑以及膨润土加以回收，使废泥浆变为可用的干粉，或者提高钻井泥浆的使用效率，将其再用于新井中使用，从而实现循环使用，不仅大幅度降低了钻井废液的排放，同时也能解决泥浆固相比例过高的问题[3]。

2.2固液分离物的利用

第一，在岩屑及粗砾砂的处理方面，既可将其用于道路铺撒，防止雨雪天道路湿滑，也可用于场地自身的基础设施建设，作为水泥道路填料使用，在露天设备的维护方面，也可作为地坪渗水材料使用;第二，中细砂的处理。在标准化井的建设过程中，中细砂可作为围墙地基材料，或是抽油机基础地基材料，同时在井场表面硬化处理中，也可作为袋装消防沙来使用;第三，泥质的处理，泥质的可循环性相对更强，因此可继续用于泥浆的调配;第四，清洗水的处理，清洗水基本无任何消耗，可无限次循环使用。

3　钻井废液处理的相关建议

3.1实现钻井废液的源头控制

目前，针对钻井废液的处理往往不够及时，这就使得开发部门不得不承担由废液带来的污染问题，而钻井施工企业则无需考虑这一风险。因此，油田开发作业中的环境保护问题，必须从根源上予以解决，即追究废液产生单位的责任，使其将废液处理落实到施工过程当中。

3.2循环利用,清洁生产

根据环境控制理论，以及大量的实验证明，污染防治的最佳途径就是防大于治，尽量使污染问题减少，不仅能取得更好的治理效果，同时也可节约成本。在今后的石油钻井施工过程当中，须严格选择钻井液和添加剂，以无害化为选购标准。在防止污染保护环境的整个流程中，应积极采用过程环境控制的方法，从而实现泥浆不落地，生产无污染，废料循环使用的最终目标，这样就做到了在生产过程本身落实了清洁环保的方针。

4　结语

经济的发展不能以牺牲生态环境为代价，在保证工业生产正常展开的同时，也应同时考虑到环境保护问题，从而使经济能够稳定可持续发展，生态环境和资源也能得到有效维护。本文通过对利用固控设备处理石油钻井废液这一生态环保技术进行深入分析和探讨，指出石油钻井作业应重视污染物的处理，防止对环境造成破坏。本文对钻井废液的处理现状和存在问题进行了总结归纳，指出目前处理方法还有待完善，并在上述问题的基础上，提出了物理分离法处理废钻井液，在分析了这一方法的优越性的同时，提出了钻井废液处理的相关建议。

[1]李迎春,张月琴,张保科,唐力君.钻井泥浆样品现场高效液相色谱分析——冷冻与失水两种前处理方法的讨论[J].岩矿测试,2011,12 (04):129-130.

[2]何纶,周风山,刘榆,张坤,蒲洪兵.钻井完井废弃物固化处理技术及其工业应用[J].钻井液与完井液,2010(16):171-172.

[3]张林森,唐纯静,陈晓玺,李爽,邹刚.废弃水基钻井液的利用──MTC固井技术[J].油气田环境保护,2014,20(02):136-137.