史艳军 马庆坤 蒲小丽

摘要：石油资源是一个国家工业发展、国家工业技术以及国防建设的重要工程和资源。在社会经济高速发展的现代化时代，国家工业建设对石油需求的在不断地增加，在我国的钻井工程中，对于石油资源中的页岩气开发已经进入了一种过热阶段。在钻井工程中，对于页岩气勘探的开发，参照目前国家工业技术指标，使用油基钻井液技术，但油基钻井液也会产生废油钻屑，消耗大量生产。现如今，它给环境保护带来了沉重的负担。破坏了很多地方的生态环境，并且使得其生态环境恶化情况加重，破坏了原有的自然生态平衡与可持续化发展。

关键词：钻井工程;环境保护;石油资源;

如何有效地应对钻井工程中的环境影响问题已成为当前研究的热点。这种工程如果置之不理，则会对土壤、地下水等等自然环境造成污染，从而，直接或者间接地对人体或者动物植物的健康以及自然环境因素造成重大危害。目前，石油钻井液钻屑处理技术是利用干洗机的机械外力、热处理和化学驱油等方法去除石油钻井屑表面游离状态的油，然后将石油钻井液含油率控制在5%以下。本文列举了相关环境保护处理技术，以解决钻井工程中的环保技术问题。

1.钻井工程对于环境污染的主要途径

钻井工程是国家工业发展和国防建设的重要工程，其对于环境的影响，主要是以下几个方面的影响：

（1）工程场地的建设对环境的危害

一般来说，钻井工程在几千平方米的地方不仅需要占用耕地、建设工地要建立营地和各种生产设施，改变地表格局，活动范围要达到地下几千米深处，这些活动不可避免地会影响地表和地下环境。[1]井场的建设将改变周围的水生环境、空气质量、种群密度、生物种群等都在一定程度上改变了原有的生态环境为了尽量减少这些影响，有必要在环境规划的基础上进行详细调查和优化钻井设计。

（2）钻井废弃物的危害

钻井废弃物包括废钻井液、废气和钻屑，其中废气可以燃烧或循环利用，而废气钻井液和岩屑产量最大，最不易处理。它们可能包含环境危害，工业废油造成的污染最为明显。因此，gb8978.1996强制要求石油勘探开发行业外废水含油量限制为IOmg/I。

2.钻井工程中环境保护的处理技术与策略

（1）热蒸馏处理技术

目前，热蒸馏技术是一种较为成熟的废油岩屑处理技术，可以大规模处理废油岩屑。因此，这项技术的应用相当普遍，对于废油钻屑的处理，在世界上许多国家都在利用它来完成技术指标的，从而可以减少环境的破坏程度。特别是热蒸馏处理技术，[2]这种处理技术指的是，将废弃石油钻屑通过一定的相关管道，引入密闭的减压系统，外部加热的较好功能就会使得其对于环境的处理具有可行性，从而使得钻井液中的烃类可以得到有效的蒸发，进而再继续冷凝回收，从而实现循环利用的技术效果。当温度达到260-300℃时，废油和钻屑可挥发富集回收油水，回收率可达90%以上。从废油和岩屑中回收烃可作为燃料，油基钻井液分配或其他用途，固体残留物可用于工程建设。

（2）溶剂萃取处理

溶剂萃取处理技术是指将醋酸、乙酸、正己烷、氯化烃等一些低沸点有机溶剂用于烃类溶解萃取的废油钻屑中，[3]萃取液经闪蒸气蒸发出来循环使用。该处理技术的优点在于操作简单，适合于石油钻井屑回收油对于环境保护的处理。但是，由于其工业处理中的溶剂挥发程度是很高的，对于工业设计中的成本来说，也是比较高的，同时，安全性要求较高。

（3）生物修复处理技术

生物修复技术包括微生物降解和生物絮凝。前者是利用微生物降解废弃石油钻屑中的碳氢化合物，使其成为低分子或低污染的气体。后者是在废弃的石油钻屑中加入一些特殊的微生物对钻井液进行破乳，然后对油气进行絮凝。一般来说，影响微生物降解的因素主要有温度、pH值、氮和微生物活性等，而最关键的因素是碳和氧化合物的生物降解能力。[4]生物修复的关键是微生物的选择必须是适当的，而且很难处理，因为基因工程和细胞工程经常涉及。另外，由于我国对生物修复处理技术的研究起步较晚，目前的应用还不是很广泛，很多细菌在实际应用中还不能具有普遍的适用性，还需要进一步的研究。

（4）化学破乳处理

化学破乳技术是将具有破乳性能的化学药剂、絮凝剂和助剂加入到废石油钻屑中，使破乳后的烃类物质絮凝。油基钻井液经破乳、絮凝后形成油、水、废渣三种。石油回收后可作为基础材料和燃料等，水处理后可回收利用，废渣也可作为建材等回收利用。因此，化学破乳处理技术也是一种回收率高的废石油钻井屑处理技术，在国内外得到了广泛地应用和研究。目前使用的破乳剂主要有表面活性剂、酸和高价金属盐。

（5）固化技术

这种技术是在废弃的钻井液中加入固化剂，使其转化为胶結强度高的固体或土壤，然后掩埋到位或用作建筑材料。[5]该方法对废弃钻井液中的Cr、ph和Cr污染最为有效。这种工业处理技术是根据固化液的毒性测定，在环境保护的工业处理中将含水率最高的，特别是工业中的废弃钻井液与其中处理的固液分离技术相结合，从而得到最佳的处理效果。废弃钻井液的固化技术日趋成熟，可用于不同废弃钻井液的固化。

结论

综上所述，钻井工程对于环境问题的处理一直是一个难题。只有解决了这一问题，才能实现石油资源以及钻井工程技术的可持续发展。目前，在我国现行标准下的常见的处理技术，主要有溶剂萃取处理技术、超临界流体萃取技术、坑封填埋处理技术、生物修复技术和化学破乳处理技术等等。这些技术都有其自身的独特性和可需求性，未来仍需不断增强其优势，改进其缺点，不断开发新的技术和方法。

石油钻井工程是石油勘探开发的关键环节，是发现油气资源、提高油气产量的保证，但为了获得更多的油气资源，我们不能忽视环境的影响。为了保持石油钻井工程的健康发展，特别是在对于环境的保护策略中，要着重对于环境生态问题的保护、将经济发展与环境生态可持续化健康发展做到有机统一，将环境可持续发展和能源稳定供应做到和谐统一。环境保护是一个社会化工行业发展的重要措施，可能短期看不到效益，但长远来看，通过HSE管理体系，科学对待石油钻井过程污染可以提高钻井工程的效率，减少甚至避免许多风险，改善中国石油的国际环境更有利于我国钻井服务企业走出国门，赢得更多市场。

参考文献：

[1] 张卫辉.废钻井液无害化处理技术研究[D].北京：中国石油大学，2007年.

[2] 甄晓宇，吴兆良.现场化学品[M].北京：化工出版社，2001

[3] 刘培通.环境化学进展[M].北京：化学工业出版社，1995年.

[4] 布莱克曼R.A.A.200天池试验中沉积物中油基钻井泥浆对生物群沉降和发育的影响[J].石油和化学污染，2008，4（1）：35-41.

[5] 克拉克R.K.环境法规对钻井液技术的影响[J].2010年，SPE127979.