利用固控設備處理石油鉆井廢液的探討

楊曉鐸 孫珊珊

(渤海裝備中成裝備制造公司,天津 300280)

利用固控設備處理石油鉆井廢液的探討

楊曉鐸 孫珊珊

(渤海裝備中成裝備制造公司,天津 300280)

首先,本文對鉆井廢液的處理現(xiàn)狀和存在問題進行了分析和探討;接下來,又對物理分離法處理廢鉆井液進行了論述,包括固控設備無害化處理鉆井液的流程以及固液分離物的利用兩方面;最后,則提出了鉆井廢液處理的相關建議,包括實現(xiàn)鉆井廢液的源頭控制和循環(huán)利用,清潔生產(chǎn)兩方面。

固控設備 石油鉆井 鉆井廢液

在石油鉆井作業(yè)過程當中，不可避免地會產(chǎn)生大量的廢液及巖屑，并構成了當前環(huán)境污染問題的重要來源。為了維護良好的生態(tài)環(huán)境，實現(xiàn)經(jīng)濟效益和環(huán)境效益的雙贏，就必須對石油鉆井廢液進行有效的無害化處理。但目前，石油鉆井的廢液處理技術還不完善，處理過程中易出現(xiàn)新的污染，不能循環(huán)再利用，占用土地資源，因而無法解決日益嚴重的環(huán)境污染問題。根據(jù)工業(yè)生態(tài)理論，可采取固控設備作為廢液處理的有效手段，通過固液物理分離，能夠?qū)r屑、廢泥漿、泥餅、清洗水等進行密閉循環(huán)處理，實現(xiàn)廢品循環(huán)利用，引導石油行業(yè)的建設投資方向。這樣一來，就可從根本上防范污染物的產(chǎn)生，控制環(huán)境風險，緩解水資源缺乏的壓力，能夠在生態(tài)經(jīng)濟的建設中發(fā)揮巨大的作用。

1　鉆井廢液的處理現(xiàn)狀和存在問題

目前，針對鉆井廢液的處理方法較多，除了簡單處理排放外，常用的還有轉(zhuǎn)入密閉底層、固液分離、焚燒、回填、坑內(nèi)密封、異地集中處理、微生物處理等。在長慶油田的處理方案中，原地固化是污染物處理的最主要途徑。與其他處理方法相比，這一方法不僅能夠節(jié)約成本，同時適用性也更加廣泛，操作方式更加簡單安全。但同時，原地固化在本質(zhì)上處于末端治理，存在三點不足之處:第一，處理原料選用不當，無論是水泥，還是粉煤灰、石灰，都會在處理過程中生成新的污染物，且原有污染情況不會得到根本改善;第二，固化處理不符合循環(huán)利用的生態(tài)經(jīng)濟理論，缺乏廢品再利用的意識;第三，經(jīng)過原地固化處理后，污染物將轉(zhuǎn)化為固體形態(tài)，長期掩埋在較深的地層，因而會影響植被恢復。一旦發(fā)生洪水災害，地下的污染物就很有可能在水流的沖擊下，重新回到地表[1]。因此，原地固化的生態(tài)保護效果并不理想，環(huán)境風險較大。另外，根據(jù)現(xiàn)場調(diào)查，如果地層中填埋了污染物，發(fā)生塌陷的幾率會明顯增加。

2　物理分離法處理廢鉆井液

2.1固控設備無害化處理鉆井液的流程

2.1.1振動篩除巖屑及清潔

目前，在清理巖屑過程在，振動篩正逐漸代替除砂器，應用范圍越來越廣泛。振動篩能夠?qū)r屑或粗粒砂進行分離，分離后需完成水洗清潔、脫水處理。通過對計算及現(xiàn)場調(diào)查結(jié)果進行分析，平均每百米尺，就可產(chǎn)生大約3m3的巖屑。而在正常情況下，平均每百米開發(fā)井進尺，必須消耗大約70-100m3的生產(chǎn)水[2]。經(jīng)過試驗后，可發(fā)現(xiàn)每清理1m3巖屑及粗礫砂，大約需要3-5m3的清水，以便達到治理要求。使用清水的同時可配制泥漿，由于清潔用水處于密閉環(huán)境下不斷循環(huán)使用，基本可達到零消耗，因而不會導致鉆井用水量的上升。

2.1.2除泥器及離心機除泥

除泥器的使用，重點是針對重晶石粒以及細粒固相，從而加強對泥漿的固相控制。除此以外，這一系統(tǒng)還有另外一個重要作用，如果地質(zhì)情況出現(xiàn)變化，需要改變泥漿布局時，使用除泥器或離心機，就可有效清理其中的固相部分，并以濕相包裝保存。應該注意的是，在鉆井作業(yè)中，鉆井液密度應看做一項核心指標。當鉆井液的使用次數(shù)不斷增加，泥漿的固相比例必然會重新升高。當這一比例達到極限時，就必須加藥加水，經(jīng)過重新調(diào)配后，再對加重劑、微量廢屑以及膨潤土加以回收，使廢泥漿變?yōu)榭捎玫母煞郏蛘咛岣咩@井泥漿的使用效率，將其再用于新井中使用，從而實現(xiàn)循環(huán)使用，不僅大幅度降低了鉆井廢液的排放，同時也能解決泥漿固相比例過高的問題[3]。

2.2固液分離物的利用

第一，在巖屑及粗礫砂的處理方面，既可將其用于道路鋪撒，防止雨雪天道路濕滑，也可用于場地自身的基礎設施建設，作為水泥道路填料使用，在露天設備的維護方面，也可作為地坪滲水材料使用;第二，中細砂的處理。在標準化井的建設過程中，中細砂可作為圍墻地基材料，或是抽油機基礎地基材料，同時在井場表面硬化處理中，也可作為袋裝消防沙來使用;第三，泥質(zhì)的處理，泥質(zhì)的可循環(huán)性相對更強，因此可繼續(xù)用于泥漿的調(diào)配;第四，清洗水的處理，清洗水基本無任何消耗，可無限次循環(huán)使用。

3　鉆井廢液處理的相關建議

3.1實現(xiàn)鉆井廢液的源頭控制

目前，針對鉆井廢液的處理往往不夠及時，這就使得開發(fā)部門不得不承擔由廢液帶來的污染問題，而鉆井施工企業(yè)則無需考慮這一風險。因此，油田開發(fā)作業(yè)中的環(huán)境保護問題，必須從根源上予以解決，即追究廢液產(chǎn)生單位的責任，使其將廢液處理落實到施工過程當中。

3.2循環(huán)利用,清潔生產(chǎn)

根據(jù)環(huán)境控制理論，以及大量的實驗證明，污染防治的最佳途徑就是防大于治，盡量使污染問題減少，不僅能取得更好的治理效果，同時也可節(jié)約成本。在今后的石油鉆井施工過程當中，須嚴格選擇鉆井液和添加劑，以無害化為選購標準。在防止污染保護環(huán)境的整個流程中，應積極采用過程環(huán)境控制的方法，從而實現(xiàn)泥漿不落地，生產(chǎn)無污染，廢料循環(huán)使用的最終目標，這樣就做到了在生產(chǎn)過程本身落實了清潔環(huán)保的方針。

4　結(jié)語

經(jīng)濟的發(fā)展不能以犧牲生態(tài)環(huán)境為代價，在保證工業(yè)生產(chǎn)正常展開的同時，也應同時考慮到環(huán)境保護問題，從而使經(jīng)濟能夠穩(wěn)定可持續(xù)發(fā)展，生態(tài)環(huán)境和資源也能得到有效維護。本文通過對利用固控設備處理石油鉆井廢液這一生態(tài)環(huán)保技術進行深入分析和探討，指出石油鉆井作業(yè)應重視污染物的處理，防止對環(huán)境造成破壞。本文對鉆井廢液的處理現(xiàn)狀和存在問題進行了總結(jié)歸納，指出目前處理方法還有待完善，并在上述問題的基礎上，提出了物理分離法處理廢鉆井液，在分析了這一方法的優(yōu)越性的同時，提出了鉆井廢液處理的相關建議。

[1]李迎春,張月琴,張保科,唐力君.鉆井泥漿樣品現(xiàn)場高效液相色譜分析——冷凍與失水兩種前處理方法的討論[J].巖礦測試,2011,12 (04):129-130.

[2]何綸,周風山,劉榆,張坤,蒲洪兵.鉆井完井廢棄物固化處理技術及其工業(yè)應用[J].鉆井液與完井液,2010(16):171-172.

[3]張林森,唐純靜,陳曉璽,李爽,鄒剛.廢棄水基鉆井液的利用──MTC固井技術[J].油氣田環(huán)境保護,2014,20(02):136-137.