淺議鉆井工程廢棄鉆井液處理技術

許玉成

摘要：廢棄鉆井液處理技術水平直接影響著周圍的自然環(huán)境的狀況，對廢棄鉆井液常用的處理辦法進行論述，并提出了減少廢棄鉆井液污染的綜合措施。

關鍵詞：廢棄鉆井液;處理方法;新技術

1 鉆井液回收處理的必要性

1.1 存在嚴重的環(huán)境污染風險在石油和天然氣的開采過程中勢必會產生大量的廢氣鉆井液，在鉆井過程中需要添加很多種的化學處理劑，因此廢氣的鉆井液中含有的成分物質比較多，其中重金屬離子嚴重超標，是石油天然氣開采過程中產生的主要污染物之一。

1.2 鉆井液廢棄液體浪費嚴重。鉆井工程因為施工場地的不同因此需要使用的鉆井液比重也各不相同，鉆井施工成本增加。在中深井鉆井施工過程中，鉆井液的使用比例大約占到總成本的10%左右，其中一些比較復雜的鉆進工程和需要特殊工藝的鉆井工程需要的鉆井液量更大，成本更高。所以在條件允許的情況下，我們一般將鉆井液進行回收處理，重復使用，這樣有效的降低的鉆井液的使用成本，還能避免廢氣鉆井液的排放和對環(huán)境的污染。

2 廢棄鉆井液常用的處理辦法

2 .1 固化法

對鉆井液進行固化處理是現在比較常用的辦法。實現的原理是通過在廢棄鉆井液中添加固化劑，讓鉆井液轉變成和土壤相同的固體，內部的重金屬成分被固結，內部的其它污染物由于流動的通道減小，從而避免了向其它土壤中進行移動，所以，可以進行原地的填埋或者用于建筑材料制作。該種辦法可以明顯地減少廢棄鉆井液內的金屬離子以及有機物質對周圍土壤的污染和破壞，對環(huán)境的危害比較小。應該研究開發(fā)出具有肥效的固化處理劑，經過固化處理后的鉆井液還可以提高土壤中的有利于作物生長的氮、磷等成分。

除此之外，制磚技術在最近一些年得到了很大的進步，鉆井過程中廢棄的鉆井液經過處理后，可以通過固化制磚工藝應用于建筑領域，可以起到回收處理并創(chuàng)造經濟價值的目的。

2.2 回收再利用法

具有油基、酯基以及合成基成分的鉆井液在鉆井作業(yè)過程中使用之后，可以對其進行回收，經過處理后的基液可以再次應用到其它鉆井液中或者作為燃料進行再次利用。

2.3 脫水法

采用脫水處理設施對廢棄鉆井液進行處理，鉆井液經過脫水之后生成的水可以用于鉆井工程上，也可以把脫水后的鉆井液其它成分進行回收。

2.4 回注法

針對毒性較大而又難于處理的廢棄鉆井液可以利用回注的方法進行處理，回注的方法為：①可以把廢棄鉆井液注入到非滲透性地層當中。在外部機械施加的壓力條件下，采用壓裂液把地層壓裂出一道道縫隙，之后把需要進行處理的廢棄鉆井液壓入到地層的縫隙當中。當外部施加的壓力消失時，在地層的作用力之下會把裂縫重新壓實，可以避免地層內的廢棄鉆井液轉移到其它地層。當前，在海洋鉆井作業(yè)時，多采用該種方法對廢棄鉆井液進行處理。②注入到地層或者井筒周圍的環(huán)形空間?？梢园褟U棄的鉆井泥漿利用井眼通道注入到比較安全的地層當中，或者由井筒形成的環(huán)形空間內。此種辦法對于地層的要求較高，而且深度必須要大于600m。

2.5 回填處理法

鉆井作業(yè)形成的廢棄鉆井液可以在儲存坑進行沉降分離處理，液體上部的物質能夠達到環(huán)保規(guī)定的指標要求，可以直接進行排放，其余部分經過干燥之后可以在坑內進行填埋，但上部必須要有厚度在1～1.5m 左右的土層，之后再把地貌恢復到原來的樣子。該種辦法可以處理沒有毒性或者微毒的鉆井液，毒性較大的不可以采用該辦法。

2.6 生物處理法

利用微生物來對廢棄鉆井液進行處理的辦法有很多種，采用微生物進行降解是當前比較常用的手段，微生物可以把有機物內的長鏈或者有機高分子逐漸降解為自然環(huán)境可以容納的低分子量或者氣體物質，采用該方法的難點在于如何選用有針對性的微生物種類以及載體。

3 減少廢棄鉆井液污染的綜合措施

為了減少或者避免廢棄鉆井液對自然環(huán)境的污染，可以從處理技術方面進行攻關，但也必須要遵守相應的環(huán)境保護法、環(huán)境管理體系等，這樣進行油田開采過程中環(huán)保問題才可以順利解決。

3.1 組建鉆井液環(huán)保監(jiān)測體系

很多油田管理人員只注重對油氣儲層的開發(fā)和利用，采用提高鉆井速度、保證井壁穩(wěn)定性等方來實現對油氣資源的保護，對于環(huán)保方面考慮的不夠系統(tǒng)和全面。即使市面上出現了新型的環(huán)保鉆井液，但也沒有給出具體的環(huán)保性能參數，只是從經濟角度進行了論述。這主要是因為沒有形成比較系統(tǒng)完善的鉆井液環(huán)保監(jiān)測體系。無法對鉆井液的性能指標進行有效的評價，從而來限止有毒有害物質在鉆井液中的應用，最大限度避免對自然環(huán)境的污染和破壞。

3.2 建立廢棄鉆井物質全過程管理機制

最近一些年來，人們對于環(huán)保的意識在不斷的增強，對于鉆井過程中生成的廢棄物如何進行處理進行了大量的關注。無污染鉆井液、固相處理技術以及鉆井廢棄物的回收等方面的研發(fā)力度不斷得到了提升。而如果只從處理鉆井廢棄物的角度進行管理，所需要的治理成本會比較高。所以，應該建立起對鉆井廢棄物進行全程管理的意識，從廢棄物的源頭來對鉆井作業(yè)的不同時期進行全面的管理，組建起廢棄物全過程管理機制。應該從鉆井廢棄物的管理方案作為基礎，對鉆井作業(yè)形成的廢棄物進行定性定量的分析，逐步建立有針對性的、切合實際的管理辦法。

3.3 采用鉆井新技術來對污染進行有效控制

參照對環(huán)境污染進行控制的基本原則，應該把產生污染的源頭、過程以及結果進行控制。當前對廢棄鉆井液進行處理多采用對污染結果的控制方式，存在的問題是需要處理的污染物數量較多，需要的處理成本較高，而且容易造成二次污染。所以，應該采用小井眼鉆井技術、分支井鉆井工藝、多功能鉆井液等新型的鉆井技術，可以從污染的源頭以及過程進行有效的控制。

4 總結

總之，廢棄鉆井液已經得到了油田管理人員的普遍關注，直接影響著油田的可持續(xù)發(fā)展戰(zhàn)略，必須要加強對其處理技術的研發(fā)力度，從源頭和過程對污染進行控制，采用污染小的鉆井液材料，達到保護環(huán)境，促進人和自然和諧發(fā)展。

參考文獻：

[1]廢棄鉆井液無害化處理技術研究進展[J]. 楊雙春，佟雙魚，李東勝，李萍，KHISAYNOV UMED，孫孟瑩.應用化工.2019（12）.

[2]減少吉木薩爾區(qū)域廢棄鉆井液處理量[J]. 楊國棟，劉愛國，王洪中，楊國梁.石化技術.2020（03）.

[3]油田廢棄鉆井液無害化處理技術探究[J]. 許小勇.科技風.2017（22）.

[4]廢棄鉆井液對環(huán)境的影響分析及對策探討[J]. 李東.化工管理.2018（17）.

（作者單位：中國石油集團長城鉆探工程有限公司井下作業(yè)分公司）