廢棄油基鉆井液處理技術(shù)研究現(xiàn)狀與發(fā)展前景

張文勇，姜婷婷，馬 媛，余永健，于 輝，戴和坤

（東北石油大學(xué)化學(xué)化工學(xué)院，黑龍江大慶 163000）

廢棄油基鉆井液處理技術(shù)研究現(xiàn)狀與發(fā)展前景

張文勇，姜婷婷，馬 媛，余永健，于 輝，戴和坤

（東北石油大學(xué)化學(xué)化工學(xué)院，黑龍江大慶 163000）

隨著化石能源的枯竭和人類對全球性環(huán)境問題的關(guān)注，廢棄油基鉆井液的處理技術(shù)和再利用逐漸引起重視。介紹了處理廢棄油基鉆井液的一些常用方法，并展望了廢棄油基鉆井液處理的未來前景。

廢棄油基鉆井液；環(huán)境；無害化處理

隨著石油行業(yè)在世界各國和中國的發(fā)展，我國大力倡導(dǎo)可持續(xù)發(fā)展理念，由石油鉆井和開采引起的污染問題越來越受到人們的關(guān)注。廢棄油基鉆井液在石油工業(yè)中是主要污染物之一，其一般呈堿性，固相顆粒粒度一般在0.01～0.3 μm，外觀呈黏稠流體或半流體狀，并具有黏度高、粒度細(xì)、體積小、含水量高、不易脫水等特點[1]?，F(xiàn)階段我國還有大量的廢棄鉆井油基泥漿不經(jīng)過處理直接回注地層或填埋，不僅造成礦物油資源大量的浪費，而且廢棄鉆井泥漿中有害物濃度較高，個別指標(biāo)超出國家標(biāo)準(zhǔn)的上百倍，會導(dǎo)致土壤、地表及地下水的污染，并直接或間接對動植物及人體健康產(chǎn)生巨大的危害[2-4]。我國處理廢棄油基鉆井液的技術(shù)水平總體不高，主要問題是成本高、效果差、技術(shù)配套能力差等。本文對常用廢棄油基鉆井液的處理方法進行了總結(jié)，對未來前景進行了展望。

1 廢棄油基鉆井液處理方法

1.1 熱蒸餾法

熱蒸餾法是在減壓密閉的環(huán)境系統(tǒng)內(nèi)加入廢棄油基鉆井液，讓鉆屑和油基鉆井液中所含有的烴類成分揮發(fā)出來。美國Murray等在哈薩克斯坦地區(qū)處理油田的廢棄油基鉆井液時應(yīng)用了熱蒸餾法[5]。

1.2 坑內(nèi)密封掩埋

坑內(nèi)密封掩埋是一種特殊的填埋技術(shù)。先把有機土鋪在坑的四周和底部，再將一層塑料墊鋪蓋在有機土上，然后在塑料墊上蓋一層有機土，即使在泄漏的情況下，也能將固化層添加在底部和四周來防止漏出。然后在池內(nèi)填充基本干燥的廢棄油基鉆井液，使用有機土將其上表面密封覆蓋，最后將地貌恢復(fù)。

1.3 化學(xué)破乳法

化學(xué)破乳法是在廢棄鉆井液中加入破乳劑和絮凝劑等化學(xué)藥品，通過破壞系統(tǒng)的穩(wěn)定性，使鉆井液中油相聚集并析出。廢液經(jīng)過破乳、絮凝后分為油相、水相、廢渣三相，油相能夠直接回收作為基礎(chǔ)油或燃料，水相通過處理后能夠直接排放或循環(huán)利用，廢渣經(jīng)過無害化處理后也可回收，一般用于建筑材料等。

1.4 固化法

固化法是將固化劑加入廢棄鉆井液中，使其轉(zhuǎn)變?yōu)槟z結(jié)強度很大的固體或者轉(zhuǎn)化成土壤，再原地填埋或作為建筑材料等。此方法對于廢棄鉆井液中較難處理的Cr、pH值、COD和總鉻污染最為有效。根據(jù)固化液的毒性測定，將含水量最高的廢棄鉆井液與固液分離技術(shù)相結(jié)合，從而能夠獲得最好的處理效果?，F(xiàn)在對廢鉆井液的固化方法有很多成熟的技術(shù)，可用于不同廢棄鉆井液的固化處理。

1.5 溶劑萃取法

溶劑萃取法是利用萃取劑將廢棄油基鉆井液的油類溶解并萃取出來，萃取液通過閃蒸過程蒸出溶劑得到回收的油類。萃取劑通常選用己烷、乙酸乙酯或氯代烴等低沸點有機溶劑，而且閃蒸后可回收再次利用。

綜合各種廢棄油基鉆井液的處理方法，如表1。

表1 各類方法的優(yōu)缺點

2 展望和發(fā)展趨勢

在研究廢棄鉆井液處理技術(shù)的過程中，如何降低成本，優(yōu)化環(huán)境工程，提高效益等問題依然是亟待解決的。綜合考慮其成本和效益，首先應(yīng)注重新型廢棄鉆井液處理劑及通用技術(shù)的開發(fā)。其次，推行清潔生產(chǎn)推廣，治標(biāo)先治本。應(yīng)該對廢棄鉆井液產(chǎn)生的源頭進行治理，推行清潔生產(chǎn)，加強固控，降低排放。最后，進行無害化綜合利用新技術(shù)，強化管理控制，加強過程監(jiān)管。廢棄鉆井液無害化處理新技術(shù)的開發(fā)是未來的發(fā)展趨勢之一，這就要求我們進行固液分離、分類綜合治理，綜合利用和節(jié)能減排能夠得到最大限度地實現(xiàn)。此外還要有科學(xué)的管理方法、嚴(yán)格監(jiān)督檢查措施和施工工藝，保證廢棄鉆井液得到有效處理。

[1] 張祎徽.廢棄鉆井液無害化處理技術(shù)研究[D].北京：中國石油大學(xué)，2007.

[2] 賀吉安.鉆屑、鉆井液固化處理及對環(huán)境的影響分析[J].油氣田環(huán)境護，2002，12（3）：31-32.

[3] 鄭曉宇，吳肇亮.油田化學(xué)品[M].北京：化學(xué)工業(yè)出版社，2001.

[4] 劉培桐.環(huán)境化學(xué)進展[M].北京：化學(xué)工業(yè)出版社，1995.

[5] 謝水祥，蔣官澄，陳勉，等.廢棄油基鉆井液資源回收與無害化處置[J].環(huán)境科學(xué)研究，2011，（5）：541-542.

Research Status and Development Prospect of Waste Oil-based Drilling Fluid Treatment Technology

Zhang Wen-yong，Jiang Ting-ting，Ma Yuan，Yu Yong-jian，Yu Hui，Dai He-kun

With the depletion of fossil fuels and the concern of mankind about global environmental problems，the treatment technology and re-use of waste oil-based drilling fluids have been paid more and more attention.Some common methods of treating waste oil-based drilling fluids are introduced，and the future prospects of waste oil-based drilling fluids are discussed.

waste oil-based drilling fluid；environment；harmless treatment

TS207.3

B

1003-6490（2017）01-0051-01

2017-01-06

張文勇（1995—），男，黑龍江佳木斯人，本科在讀，主要研究方向為廢棄鉆井液處理。

姜婷婷（1982—），女，黑龍江大慶人，講師，主要研究方向為石油化工。