淺析石油鉆井泥漿污染特性及其環(huán)境保護措施

段素萍

摘要：在資源技術環(huán)境全面協(xié)調(diào)發(fā)展的時代，充分利用資源，并能夠有效地保護人類的生存生產(chǎn)生活環(huán)境，這是迫切需要解決的問題。石油鉆井過程產(chǎn)生的廢棄泥漿具有特殊的污染方式，對施工區(qū)域地表及地下產(chǎn)生相異的環(huán)境影響。為有效保護環(huán)境，首先需要分明其類別、來源、污染成分、污染物、污染性質(zhì)、污染途徑，然后才能夠采取合理的環(huán)境保護措施，并施以恰當?shù)膹U棄泥漿處理污染防治技術，以利于系統(tǒng)控制。

關鍵詞：石油鉆井;泥漿;廢棄物;污染特性;環(huán)境保護

1 序言

在當今追求可持續(xù)發(fā)展的時代，需要技術、資源、環(huán)境協(xié)調(diào)配合、以最佳作業(yè)方式、最低環(huán)境影響，獲得資源經(jīng)濟的充分利用，已成為社會必然趨勢。隨著國民經(jīng)濟的快速發(fā)展，節(jié)約土地和水源，保護農(nóng)田耕地和相關生態(tài)環(huán)境，防止環(huán)境的污染和破壞，還給人們清潔安全生活生態(tài)環(huán)境，便于人們在良好環(huán)境中生產(chǎn)生活和休息工作。油田開發(fā)鉆井過程中，從進場到完井后開采諸多環(huán)節(jié)對周邊環(huán)境影響甚大。突出的問題就是隨著鉆進施工的進行，其對環(huán)境的污染總量也隨之增大。如果鉆井泥漿廢水注入地層或排放到地面，對周圍的環(huán)境都會造成污染。在科學技術不斷發(fā)展的今天，需要通過科學的管理方式，同時采取各種可靠的環(huán)境保護技術措施是對其進行控制。首先需要明確鉆井過程的環(huán)境影響方式，明晰鉆井泥漿廢棄物的類別、來源、污染成分、污染物、污染性質(zhì)、污染途徑，才可有效地控制污染，防止危害。

2 主要環(huán)境影響方式

石油、天然氣開發(fā)工程屬于資源開發(fā)性建設項目，油氣資源作為一種礦產(chǎn)資源是難以再生的，其對環(huán)境的影響除對水體、環(huán)境空氣、土壤環(huán)境造成污染外，還表現(xiàn)為對地層和地表景觀的破壞以及對原始自然生態(tài)環(huán)境的改變。這種原始自然生態(tài)有些是不可恢復和難以恢復的。如在頻臨地表水和地下水資源區(qū)域開發(fā)，影響更為突出，直接造成地表土壤植被破壞、地表水源污染、影響地下含水層及飲用水安全。

3 鉆井廢棄泥漿

3.1分類：

水基鉆井泥漿、油基鉆井泥漿和氣基鉆井泥漿。

3.2來源：

一是由于地質(zhì)性質(zhì)的變化，更換泥漿體系產(chǎn)生的廢棄泥漿，鉆井過程中，因部分性能不合格而被排放的鉆井泥漿;二是鉆完井后棄置于井場的泥漿，即完井時井筒內(nèi)被清水替出的鉆井泥漿;三是泥漿循環(huán)系統(tǒng)滲漏產(chǎn)生的廢棄泥漿，即循環(huán)系統(tǒng)跑、冒、滴、漏而排出的鉆井泥漿。萬米進尺廢棄泥漿產(chǎn)生量為634m3/104米，排放率40%左右。

3.3主要成分：

主要成分取決于鉆井泥漿類型以及加入的部分泥漿添加劑。一般情況下，鉆井泥漿的主要成分有水、油、黏土、加重材料、泥漿處理劑（有機處理劑、無機處理劑、表面活性劑）、堵漏材料等。

3.4主要污染物：

主要污染物包括烴類、鹽類、各種有機聚合物、木質(zhì)素磺酸鹽、某些重金屬（如汞、鉻、銅、鉛、砷）及重晶石中的雜質(zhì)。

3.5污染物性質(zhì)：

鉆井廢棄泥漿一般ph值較高，約為8.5-12;含有加重劑和化學處理劑;有些含有油類;有些含有毒性。

3.6危害途徑：

過高ph值、高濃度可溶性鹽及石油類影響土壤結構并危害植物生長;有害重金屬離子，如六價鉻、二價汞、二價鎘、二價鉛及不易被動植物降解有機物、分子聚合物易進入食物鏈，在環(huán)境或動植物體內(nèi)蓄積，會危害人類身體健康和生命安全;廢物中有機處理劑使水體cod、bod指標增高，影響水生生物的正常生長。

4 環(huán)境保護措施：

4.1合理選用泥漿體系及泥漿使用與回用

4.1.1使用無毒低污染泥漿。

4.1.1.1為保護淺層地下水不受污染，表層鉆進時使用清水泥漿，盡可能不使用化學添加劑。

4.1.1.2配制鉆井液時，嚴格控制有毒、有害泥漿添加劑的使用。

4.1.1.3鉆井中遇到淺水層，下套管時應注水泥封固，防止地下水層被鉆井泥漿污染。

4.1.1.4開發(fā)新型無毒無害鉆井泥漿體系。在鉆井泥漿中加入鉀離子、銨離子等農(nóng)作物生長所需要的成分，形成對土壤環(huán)境有利的綠色鉆井泥漿體系。

4.1.2采用閉路泥漿循環(huán)系統(tǒng)。

4.1.2.1對鉆井液進行四級凈化，避免鉆井液的頻繁稀釋及反復加藥，降低廢鉆井液處理量。

4.1.2.2對廢泥漿池進行防滲處理，防止污染地下水。

4.1.3泥漿再循環(huán)利用。完井后對泥漿進行絮凝回收，重復使用。

4.2改革生產(chǎn)工藝

4.2.1搞好鉆井設計，合理選擇井身結構、井眼尺寸及優(yōu)化鉆井技術。

4.2.1.1采用定向井、叢式井組節(jié)約井場占地，減輕地貌破壞程度。叢式井在一個井場打多口井，可提高泥漿和泥漿廢水的重復利用率，減少鉆井廢水排放量。

4.2.1.2分支井鉆井是指在一口主井眼中鉆兩口或多口水平井，其與水平井作用相似。

4.2.1.3采用小井眼技術會大幅度降低鉆井廢液產(chǎn)生量。

4.2.2提高鉆井泥漿抑制能力，控制地層造漿。

具體措施是采用具有抑制泥頁巖水化分散作用的鉆井液，抑制由于地層水向井筒浸滲而形成的表面造漿速率，減少在表層鉆進時泥漿量的迅速增加。

4.2.3搞好固井，防止因固井工程事故增加鉆井廢液的排放量。

4.2.4提高鉆井泥漿固相控制效率。隨著鉆井液的重復使用，泥漿中的固相含量一般會逐漸升高，升至一定限度后必須加藥加水重新調(diào)制。因此，提高鉆井液固控系統(tǒng)的處理效率，控制鉆井液固含及密度升高，對減少鉆井液的產(chǎn)生和排放量起著重要作用。

5結語

隨著石油工業(yè)的發(fā)展，鉆井工藝對泥漿的要求越來越高泥漿體系日益增多，配方也越來越復雜，泥漿配方中都含有重金屬、油類、堿和其他化合物。如果長期堆積經(jīng)雨水瀝濾滲入地下對其周邊的土壤、植被、地表水和地下水造成嚴重污染，給人類生活帶來潛在的危害。所以鉆井廢泥漿治理的目的一是消除污染、保護環(huán)境，二是回收利用，化害為利。

參考文獻：

[1]許強.高俊龍.趙志東.陜北地區(qū)石油鉆井泥漿中污染物質(zhì)分布特征分析.《中國新技術新產(chǎn)品》 2012年

[2]王志遠.淺談石油鉆井施工作業(yè)中的環(huán)境保護.科技創(chuàng)新導報.2012 年