淺析塔河油田新型鉆井廢棄物處理技術(shù)

周雙艷（山東省東營區(qū)中石化石油工程設(shè)計有限公司　原勝利設(shè)計院,山東　東營　257061）

淺析塔河油田新型鉆井廢棄物處理技術(shù)

周雙艷
（山東省東營區(qū)中石化石油工程設(shè)計有限公司原勝利設(shè)計院,山東東營257061）

結(jié)合塔河油田的鉆井生產(chǎn)情況，分析了鉆井廢棄物的組成、危害，并介紹了目前鉆井廢棄物的處理方法。針對塔河油田的地層特點，介紹了一種新的鉆井廢棄物的處理方法。

鉆井廢棄物；鉆井巖屑；鉆井廢液；回灌

1　前言

近年來，中石化西北分公司塔河油田得到快速發(fā)展，油氣勘探開發(fā)井和注水井的數(shù)量大幅度增加,在石油鉆井過程中，鉆井液是保證鉆井過程順利進行必不可少的物質(zhì)。為了達到安全、快速的鉆井目的，使用鉆井液的類型和及化學(xué)藥品的種類、數(shù)量也越來越多，所產(chǎn)生的鉆井廢棄物性質(zhì)、成分也越來越復(fù)雜。這些鉆井廢棄物進入環(huán)境，將對環(huán)境造成嚴重的污染，給塔河油田的環(huán)境治理與保護工作造成了巨大壓力。

2　鉆井廢棄物的危害和處理方法

2.1鉆井廢棄物的組成

塔河油田鉆井過程中，每口井在中途施工和完井后將排放大約800m3的鉆井廢液和500m3的鉆井巖屑，全部堆放在鉆井現(xiàn)場的廢液池內(nèi)。廢液池內(nèi)的鉆井廢液和鉆井巖屑就是主要的鉆井廢棄物組成部分。

2.2鉆井廢棄物的危害

鉆井廢棄物成分復(fù)雜，僅鉆井過程中大量使用的化學(xué)處理劑就有18大類多達數(shù)百種產(chǎn)品，總體上表現(xiàn)出高CODCr、高pH值、含有一定量油的復(fù)雜性和多變性的特點，以及鉆井作業(yè)的分散性和流動性等行業(yè)特點。鉆井廢液對周圍環(huán)境的土壤、地表水和地下水等造成嚴重的污染，主要表現(xiàn)在：

（1）污染面積大、區(qū)域廣。這是由鉆井生產(chǎn)的流動性、分散性及鉆井廢液瀝濾性等特點決定的。

（2）過高的pH值、高濃度的可溶性鹽及石油類物質(zhì)等會影響土壤的結(jié)構(gòu)，使得附近土地呈現(xiàn)為棕褐色龜裂板結(jié)，危害植物的正常生長。

（3）有害的重金屬離子（如Cr6+、Hg2+、Cd2+、Pb2+）及不易被動植物降解的有機物、高分子聚合物容易進入食物鏈，并在環(huán)境中或動植物體內(nèi)蓄積,危害人類的身體健康和生命安全。例如六價鉻（Cr6+）通過食物鏈進入人體后,其毒性主要表現(xiàn)為呼吸道、腸胃疾患和皮膚損傷，特別是這些年來它的致癌作用已引起人們的廣泛關(guān)注。

（4）若鉆井廢液沖入河流、海洋或滲入地層,將會使水體的CODCr值、色度、懸浮物、石油類、揮發(fā)酚、硫化物、金屬離子等嚴重超標，影響水生生物的正常生長，也會污染地下水源等。

2.3處理方法

鉆井施工完畢后，所有的鉆井廢棄物全部排入到泥漿儲存池內(nèi)，為減少鉆井廢棄物對環(huán)境的污染和破壞，現(xiàn)在各油田多采用固化的方法進行處理。在廢液池內(nèi)加入固化劑，使池內(nèi)的廢棄物均勻固化，轉(zhuǎn)化成類似土壤類的物質(zhì)，向固化后的廢泥漿池倒入種植土掩埋，就地掩埋，表面與地面平齊。此種處理方法處理只是將鉆井廢棄物簡單掩埋，而且廢棄物中的某些成分會使固化劑降解，導(dǎo)致廢棄物固化不完全，而且隨著風(fēng)化和雨水的沖蝕，鉆井廢棄物會重新露出地面或擴散到其他地方。

3　塔河油田鉆井廢棄物處理技術(shù)

將鉆井廢棄物從鉆井現(xiàn)場的廢液池內(nèi)回收，初步分離鉆井廢棄物中的鉆井廢液和鉆井巖屑，鉆井廢液經(jīng)過振動篩過濾分離后回灌到地層中；鉆井巖屑則通過清洗后用于道路、建筑等行業(yè)，清洗產(chǎn)生的廢液回灌到地層中。

3.1回灌地層的選擇

奧陶系地層屬溶洞地層，處于地表5000m以下，具有大孔隙的特點，屬于安全地層。根據(jù)塔河油田的井位情況和地址資料的綜合分析，奧陶系油井地層容量一般可達到20x104～30x104m3，所以選擇處于奧陶系地層的報廢井作為回灌井。

3.2鉆井廢棄物的處理工藝

3.2.1鉆井廢液處理工藝

從井場廢液池回收的廢鉆井液卸入到卸漿罐中。廢鉆井液利用砂泵提升，進入振動篩。在振動篩的篩網(wǎng)過濾下，過濾出的液體及粒徑較小的顆粒流入到振動篩下部的泥漿罐中，而篩網(wǎng)上部濾出的粒徑較大的固相物進入手推車，并送至指定地點存放。泥漿罐內(nèi)的廢液由泥漿泵回灌到目標井中，流程示意見圖1。

3.2.2鉆井巖屑處理工藝

從井場回收的鉆井巖屑卸入到巖屑緩沖罐中，利用無軸螺旋輸送機將罐內(nèi)的巖屑輸送至一級斜坡槽中，一級斜坡槽上配有多個噴水嘴，按一定比例向斜坡槽內(nèi)注水清洗，被清洗的巖屑和污水一同進入到振動篩。在振動篩的篩網(wǎng)過濾下，過濾出的液體及粒徑較小的顆粒流入到振動篩下部的泥漿罐中，而篩網(wǎng)上部濾出的砂粒、巖屑等粒徑較大的固相物進入二級斜坡槽，巖屑完成第一次清洗。二級斜坡槽上配有多個噴水嘴，固相物在斜坡槽內(nèi)與水混合得到稀釋而具有流動性。進入斜坡槽的固相物被再次清洗后，進入振動篩，進行二次過濾，過濾出的的液體流入到泥漿罐中，篩網(wǎng)上部的固相物進入手推車，送至指定地點存放，巖屑等大顆粒固相完成第二次清洗。泥漿罐內(nèi)的廢液由泥漿泵回灌到目標井中，流程示意見圖2。

4　結(jié)束語

鉆井廢棄物從井場的廢液池回收，經(jīng)處理后回灌到奧陶系地層中，將有害物質(zhì)深埋于地層中，將其永久地安全隔離，從根本上減少了對環(huán)境的污染，減輕了塔河油田環(huán)境污染治理與保護工作的壓力。本新型鉆井廢棄物處理技術(shù)的應(yīng)用可有效減少鉆井廢棄物的排放量，降低環(huán)境的污染治理成本，保護了塔河油田的生態(tài)自然環(huán)境，具有可觀的經(jīng)濟效益和環(huán)境效益。