水基鉆井廢棄泥漿及其巖屑不落地處理現狀及技術展望

魯曉濤

摘要：目前水基鉆井廢棄泥漿及其巖屑不落地處理技術在石油行業普遍應用。隨著國家綠水青山和環境保護措施的不斷嚴厲，油田行業將面臨著越來越大的環境保護壓力。而鉆井廢棄泥漿及其巖屑作為油井開采過程中的主要污染物，作為國家重點管控的一般工業固體廢物，理應按照相關要求，依法依規，做到向環境索取資源的同時，注重對環境的恢復和保護，以利于油田開采和各行各業的可持續發展。

關鍵詞：鉆井廢棄泥漿;化學屬性;環境危害;處理現狀;技術措施

自2020年9月1日新固廢法施行以來，石油企業越來越注重環境保護擔責，也針對油田鉆井廢棄泥漿處理方面的技術應用投入了較多研究與關注。

1.水基鉆井廢棄泥漿及其巖屑的化學屬性

遼河油田水基鉆井廢棄泥漿一般來說呈現堿性，對于一開和二開泥漿的pH值一般為7-9之間，而固井漿和深井泥漿對應的pH值一般超過10，部分泥漿的pH值已經達到了測量極限，即14以上。

水基鉆井廢棄泥漿一般來說呈現灰綠色、灰色，一二開泥漿含沙量較高，而且具有較大的比重。而固井漿和深井泥漿呈現膏狀，含沙量較少，但是具有較高的粘度。

不論是一開和二開泥漿，或者固井漿和深井泥漿等等，它們都是在整個鉆井液系統內唄淘汰的不具備使用功能的泥漿，其中富有多種有機和無機類化學處理劑，一些成分污染指標甚至超出國家允許排放濃度的多倍。一般來說，水基鉆井廢棄泥漿包含的主要污染物有：懸浮物、石油烴、有機質、高堿性物質、重金屬以及其他化學添加劑等。

2.水基鉆井廢棄泥漿及其巖屑的環境危害

由于水基鉆井廢棄泥漿及其巖屑成分復雜，含有較多的化學成分和重晶石粉等，這些廢棄物對環境所帶來的威脅是可想而知的。這些危害一般表現為以下幾個方面。一是污染地下水和地表水源，從而對人的身體健康造成威脅;二是通過滲漏造成了土壤破壞，影響了植物的繁殖生長，間接影響到人類的食物安全。另外高濃度的可溶性鹽、過高的pH值以及石油類物質容易引起土壤板結，嚴重時影響到土地復耕效果。

面對這些實際危害，國家相關法律法規和標準規范明確提出了鉆井廢棄物處理過程需要遵循“三防”原則，即防揚散、防流失和防滲漏。因此在鉆井廢棄物無害化處理過程中必須遵循環境保護規律，遵循法律法規規范，做到依法依規，堅持無害化，為了人類的環境和企業的可持續發展作出多方面考慮和實踐。

3.水基鉆井廢棄泥漿及其巖屑不落地處理現狀

近幾年以來，油田企業鉆井廢棄泥漿及巖屑不落地處理取得了一定效果，有效的控制了一般工業固體廢物的處理和有效處置。但是，縱觀整個行業的發展，水基鉆井廢棄泥漿及其巖屑的不落地處理技術整體上看還呈現一些不利條件和處理難點，需要投入更多的時間和精力，以及經濟和技術條件加以改進。目前，這些困難和不足主要表現在以下方面。

3.1油田地理區域影響

遼河油田所屬區塊范圍遼闊，所屬的地層特點決定鉆井的難度和鉆井液投加化學藥劑的不同。據了解，油田鉆井液化學藥劑配比最多可達50余種藥劑，這些藥劑混合在一起，充當鉆井工程的血液，有的藥劑起到潤滑作用，有的藥劑起到化學堵漏作用，有的藥劑起到凝結平衡地層壓力作用等等。鉆井液在鉆井現場的應用，需要針對不同地層條件和不同打井工況，靈活調整配方和用藥比例，并且隨著井深、井徑以及地質條件特點去做相應的調整和改善，從而適應最佳鉆進條件。多種化學處理劑的投加，一方面保證了鉆進進度和打井效果，一方面給鉆井廢棄泥漿處理帶來了極大的困難和挑戰。

3.2水基鉆井廢棄泥漿的屬性不同

根據相關研究和現場化驗比對，遼河油田鉆井廢棄泥漿存在著各自的特點。三開以上廢棄泥漿及深井漿、固井漿呈現出無規律的pH值、色度以及比重等等。因此在不落地處理過程中必然需要具有針對性，采用相應的處理技術進行按漿操作，定量作業。這種條件直接對處理站的工藝和技術水平帶來了極大的要求。另一方面，較大的處理量和較高的質量控制要求勢必造成設備負荷增大、檢測化驗頻繁、設備故障增多。一些列問題表明鉆井廢棄泥漿不落地處理業務是一項復雜的工程，在實際作業過程中面臨較大的技術挑戰。

3.3環境條件改變導致穩定性變化

水基鉆井廢棄泥漿隨著環境變化呈現出一定的改變。為了平衡地層壓力保護鉆具不受酸性物質的腐蝕二損壞，廢棄泥漿一般呈現為堿性pH值。但是在實際生產過程中，部分處理站偶爾遇到pH值小于7的酸性廢棄泥漿，這種酸性漿一般是由于漿體在密閉罐存放時間長、通風不暢以及其中的化學藥劑影響等等，出現了一定的腐蝕變質現象;在生產中，絕大部分固井漿由于石灰含量較多，隨著氣溫升高，出現極高的凝固屬性，因此該類廢棄泥漿拉運至處理站以后必須第一時間給予處理，以免造成車體和管理的凝結，帶來不必要的生產負擔;另外水基鉆井廢棄泥漿經過加藥脫穩和固液分離，其分離后的濾液呈現出無規律性變化，有的在色度上明顯不理想。

4.改善油田鉆井廢棄泥漿不落地處理的技術措施

4.1開展技術攻關，掌握泥漿屬性

針對不同的鉆井階段和工況產生的廢棄泥漿以巖屑，需要組建科技攻關小組，成立專門技術攻關部門，委派專人實現井位跟蹤、井隊協調、區塊取樣等具體操作。針對不同區塊不同工況的鉆井，要及時分時取樣，化驗廢棄泥漿的pH值、比重和粘度等數據，分類匯總廢棄泥漿的種類和特征，為業務的連續開展提供理論依據。

4.2開展實驗對比，優化處理藥劑

不同的鉆井廢棄泥漿需要選擇不同的化學藥劑進行處理，藥劑的種類和數量不同會產生不同的價值和作用。而且化學藥劑的投加選擇將會直接作用于對廢棄泥漿的處理效果。所以在泥漿不落地業務開展過程中，必須要對泥漿屬性和相應的用藥規律及參數做好嚴格的實驗比對，保證所處理的油田鉆井廢棄泥漿技術上可行，運行上經濟，質量上可靠。目前，根據文獻資料，國內常用的廢棄泥漿處理藥劑分為有機化學藥劑和無機化學藥劑兩種。它們在使用范圍以及性能方面都存在著各自的優勢與不足，并且無機化學藥劑在投資成本方面相對低廉，而且能夠呈現出較好的處理效果。目前，遼河油田各個鉆井廢棄泥漿處理站均使用無機化學藥劑進行泥漿不落地處理，因無機化學藥劑成本相對廉價，固液分離效果較為理想，因此也得到了行業的廣泛認可。

4.3嚴控質量指標，探索更好技術

誠然，油田鉆井廢棄泥漿會對周圍的環境造成一定的污染，在定義上屬于一般工業固體廢物。鉆井廢棄泥漿推行實施無害化處理技術非常關鍵。目前，各個處理站針對鉆井現場拉運過來的廢棄泥漿第一時間進行處理，讓廢棄泥漿免受環境和溫度條件的影響，以免造成對環境的二次威脅。同時，加強對固液分離后濾出液和泥餅的檢測，嚴格按照標準規范和相應指標進行質量控制，保證固相渣土的指標受控。下一步，將采取更好的泥餅檢測檢測手段，持續跟蹤渣土15項指標變化，進一步摸索新工藝和新技術，實現環保達標。

結語

當前階段，對油田鉆井廢棄泥漿不落地處理的技術應用和相關措施在環境保護領域有著重要的地位和意義。水基鉆井廢棄泥漿含有多鐘有害物質，這些物質的存在對石油企業的可持續發展和人類環境的改善帶來了極大威脅。因此，需要正視目前不落地處理過程的現狀與不足，積極采取新手段、優化新工藝，改進檢測手段等方式，持續加大水基鉆井廢棄泥漿處理技術和工藝改進。

參考文獻

[1]趙德生.鉆井泥漿不落地設備改進方法探究[J].中國設備工程，2020，（1）：198-200.

[2]廖禮，張興國，李躍明，等.廢棄鉆井液處理技術現狀及綜合措施[C].環保鉆井液技術及廢棄鉆井液處理技術研討會論文集.2014.