油田鉆井廢棄物的污染危害及處理技術概述

白振宇

（唐山市環境監控中心 河北唐山 063000）

引言

就我國油田而言，大部分具有廣泛分布的特點，導致鉆井作業無法集中執行，且部分鉆井場地處于較為特殊的地理位置。作為一種混合物，鉆井廢棄物共有四個部分組成，在體系上屬膠態懸浮類，并具有一定程度上的穩定性，其中包括污水、粘土、鉆屑等，危害環境的主要化學成分有烴類、鹽類、各類聚合物、重金屬離子、重晶石中的雜物和瀝青等改性物，危害環境的主要成分是鹽類、烴類、磺酸鹽、各種聚合物，正是由于這些因素的存在，導致鉆井廢棄物具有一定的復雜性，且每種污染物均超過正常標準。

1 鉆井廢棄物中污染物種類及特性

在勘探開發石油過程中，鉆井廢棄物是一項主要的污染源，從特性上來看，包括：高色度、、高懸浮物等。廢棄物中超標的污染物主要有幾類，油類、COD、BOD、SS以及Pb、Hg鹽等，即油類、化學需氧量、生物需氧量、懸浮物、金屬鹽類。而這些污染物主要產生的原因就在于，在鉆進時使用各種鉆井液中添加物、攜帶物的污染。其中COD值得變化最為顯著，常常達到每升鉆井液中含油量幾千毫升，甚至也有達到幾萬毫升的時候。在降雨天氣中，鉆井廢物中的毒害物質會隨著雨水的流動滲進土壤中，進而對土質、周圍環境的水質造成一定程度的影響，甚至高度集中在土壤中，在導致大量微生物受到不良影響的同時，還會降低土壤質量，當“中毒土壤”中的植物吸收到這些有毒物質，必然造成植物枯萎，如果對農作物造成影響，甚至危及到人類或者動物的生命。鉆井廢棄物主要特性：

1.1 浸出毒性大

在使用模擬雨水淋洗方式對廢氣鉆井液開展分析后，能夠了解到在廢氣鉆井液中的浸出率、總鉻浸出率分別可以達到90%、50%，在淋洗應當按照油、TCr、CODCr、As、Pb、F-1、Hg 的順序進行。就重金屬而言，基本所有的成分全部超出正常標準（除總鉻外），且均具有加大的浸出率。而CODCr、總鉻和油是浸出液中主要包含的污染物。足以見得，不能夠對廢棄鉆鉆井液進行直接性的排放。

1.2 可生化性差

廢棄鉆井液本身是以粘土、水做基礎成分的一種復雜性較高的分散體系，當粘土在水中分散時，分散體系形成穩定，顆粒直徑基本屬于10-2～2μm之中。從性質上來看，與膠體。懸浮體相似，正因如此，穩定性較強，可生化性較差，不適宜用生化方法進行處理。而處理廢氣鉆井液難度較大的另一個重要原因即，從成分上來看，廢氣鉆井液中的組成成分使得其本身具有穩定性，且能夠長時間保持，在電位值上來看屬于較高位置。所以，如果想要打破這種穩定結構，就必須使其脫離穩定狀態，也就是在其中加入大量的處理劑。

2 鉆井廢棄物處理技術

目前，國內外對鉆井廢棄物處理主要包括填埋法、注入法、固化法、隨鉆固液分離法、熱解等技術。下面就國內應用較多的兩種處理技術做一簡要概述。

2.1 固化法

通過物理或者化學方式的處理，降低鉆井廢棄物中的毒性、溶解性以及可遷移性，降低其對于自然環境的污染程度。以浸濾液方式檢查，確定符合標準后，實施立即掩埋復耕、轉運操作，其優點在于操作性、實用性強，成本較低，能夠廢泥漿、巖屑的同時處理，并且能夠實現增加固化物的強度。要想進一步取得更好的效果，可配合密封填埋、干化法處理等方法。固化處理通過污染物沉淀劑、吸附劑、固化劑的合理選擇，在不同種機理共同作用下，降低污染物的污染程度，實現保護環境的目的。經常使用的固化方法：水泥基固化、石灰基固化、水玻璃固化等。主要優點是鉆井廢棄物集中處理，方便管理。單井泥漿池所用土地復耕時間短，處理場運行成本較低。

鉆井液體系具有極高的穩定性，無法通過普通分離和處理污水的方式達到標準要求。現階段，固化法主要是依靠攪拌反應實現，即靠向鉆井液中加入鉆井液30%比例的固化劑，此方式的缺點為無法固液分離回收原油、固化質量難以控制和廢渣運輸、填埋滲濾液存在環境風險等諸多弊端。

2.2 隨鉆固液分離法

采用隨鉆固液分離法，其機理包括四個部分，即a.脫穩；b.絮凝；c.除油；d.固液分離機理。在絮凝作用機理上來看，膠體顆粒包含四種：第一，吸附架橋作用；第二，吸附電中和作用；第三，沉淀網捕作用；第四，壓縮雙電層作用。采用這種方式，能夠實現廢棄鉆井液處理后按照標注要求排放，就固液實施分離處理后的固相而言，不具有較高的含水率，同時固相污染物也不具有較高的浸出率，為運輸提供了便利性，避免污染物向大范圍擴散。鉆井廢棄液經化學強化固液分離處理后，使鉆井廢液中的有毒有害物質濃集于殘渣中，殘渣的浸出液污染物濃度能夠符合相關排放的標準要求，降低了環境污染程度，同時也避免殘渣中的污染物向著大面積擴散。缺點是一次性建站投資大，運輸費用高，處理費用較高。

結語

鉆井廢棄物是石油勘探開發鉆井過程中遺留下來的最大量的廢棄物污染物，鉆井廢棄物的成分極為復雜，不經處理環境危害極大。目前對鉆井廢棄物的處理方法各有優缺點，需結合油田鉆井廢棄物特點，因地制宜，統籌考慮，找出一條合適的治理技術路線，最終實現減量化、無害化、資源化。