利用固控設(shè)備處理石油鉆井廢液的探討

楊曉鐸 孫珊珊

(渤海裝備中成裝備制造公司,天津 300280)

利用固控設(shè)備處理石油鉆井廢液的探討

楊曉鐸 孫珊珊

(渤海裝備中成裝備制造公司,天津 300280)

首先,本文對鉆井廢液的處理現(xiàn)狀和存在問題進行了分析和探討;接下來,又對物理分離法處理廢鉆井液進行了論述,包括固控設(shè)備無害化處理鉆井液的流程以及固液分離物的利用兩方面;最后,則提出了鉆井廢液處理的相關(guān)建議,包括實現(xiàn)鉆井廢液的源頭控制和循環(huán)利用,清潔生產(chǎn)兩方面。

固控設(shè)備 石油鉆井 鉆井廢液

在石油鉆井作業(yè)過程當中，不可避免地會產(chǎn)生大量的廢液及巖屑，并構(gòu)成了當前環(huán)境污染問題的重要來源。為了維護良好的生態(tài)環(huán)境，實現(xiàn)經(jīng)濟效益和環(huán)境效益的雙贏，就必須對石油鉆井廢液進行有效的無害化處理。但目前，石油鉆井的廢液處理技術(shù)還不完善，處理過程中易出現(xiàn)新的污染，不能循環(huán)再利用，占用土地資源，因而無法解決日益嚴重的環(huán)境污染問題。根據(jù)工業(yè)生態(tài)理論，可采取固控設(shè)備作為廢液處理的有效手段，通過固液物理分離，能夠?qū)r屑、廢泥漿、泥餅、清洗水等進行密閉循環(huán)處理，實現(xiàn)廢品循環(huán)利用，引導(dǎo)石油行業(yè)的建設(shè)投資方向。這樣一來，就可從根本上防范污染物的產(chǎn)生，控制環(huán)境風(fēng)險，緩解水資源缺乏的壓力，能夠在生態(tài)經(jīng)濟的建設(shè)中發(fā)揮巨大的作用。

1　鉆井廢液的處理現(xiàn)狀和存在問題

目前，針對鉆井廢液的處理方法較多，除了簡單處理排放外，常用的還有轉(zhuǎn)入密閉底層、固液分離、焚燒、回填、坑內(nèi)密封、異地集中處理、微生物處理等。在長慶油田的處理方案中，原地固化是污染物處理的最主要途徑。與其他處理方法相比，這一方法不僅能夠節(jié)約成本，同時適用性也更加廣泛，操作方式更加簡單安全。但同時，原地固化在本質(zhì)上處于末端治理，存在三點不足之處:第一，處理原料選用不當，無論是水泥，還是粉煤灰、石灰，都會在處理過程中生成新的污染物，且原有污染情況不會得到根本改善;第二，固化處理不符合循環(huán)利用的生態(tài)經(jīng)濟理論，缺乏廢品再利用的意識;第三，經(jīng)過原地固化處理后，污染物將轉(zhuǎn)化為固體形態(tài)，長期掩埋在較深的地層，因而會影響植被恢復(fù)。一旦發(fā)生洪水災(zāi)害，地下的污染物就很有可能在水流的沖擊下，重新回到地表[1]。因此，原地固化的生態(tài)保護效果并不理想，環(huán)境風(fēng)險較大。另外，根據(jù)現(xiàn)場調(diào)查，如果地層中填埋了污染物，發(fā)生塌陷的幾率會明顯增加。

2　物理分離法處理廢鉆井液

2.1固控設(shè)備無害化處理鉆井液的流程

2.1.1振動篩除巖屑及清潔

目前，在清理巖屑過程在，振動篩正逐漸代替除砂器，應(yīng)用范圍越來越廣泛。振動篩能夠?qū)r屑或粗粒砂進行分離，分離后需完成水洗清潔、脫水處理。通過對計算及現(xiàn)場調(diào)查結(jié)果進行分析，平均每百米尺，就可產(chǎn)生大約3m3的巖屑。而在正常情況下，平均每百米開發(fā)井進尺，必須消耗大約70-100m3的生產(chǎn)水[2]。經(jīng)過試驗后，可發(fā)現(xiàn)每清理1m3巖屑及粗礫砂，大約需要3-5m3的清水，以便達到治理要求。使用清水的同時可配制泥漿，由于清潔用水處于密閉環(huán)境下不斷循環(huán)使用，基本可達到零消耗，因而不會導(dǎo)致鉆井用水量的上升。

2.1.2除泥器及離心機除泥

除泥器的使用，重點是針對重晶石粒以及細粒固相，從而加強對泥漿的固相控制。除此以外，這一系統(tǒng)還有另外一個重要作用，如果地質(zhì)情況出現(xiàn)變化，需要改變泥漿布局時，使用除泥器或離心機，就可有效清理其中的固相部分，并以濕相包裝保存。應(yīng)該注意的是，在鉆井作業(yè)中，鉆井液密度應(yīng)看做一項核心指標。當鉆井液的使用次數(shù)不斷增加，泥漿的固相比例必然會重新升高。當這一比例達到極限時，就必須加藥加水，經(jīng)過重新調(diào)配后，再對加重劑、微量廢屑以及膨潤土加以回收，使廢泥漿變?yōu)榭捎玫母煞?，或者提高鉆井泥漿的使用效率，將其再用于新井中使用，從而實現(xiàn)循環(huán)使用，不僅大幅度降低了鉆井廢液的排放，同時也能解決泥漿固相比例過高的問題[3]。

2.2固液分離物的利用

第一，在巖屑及粗礫砂的處理方面，既可將其用于道路鋪撒，防止雨雪天道路濕滑，也可用于場地自身的基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)，作為水泥道路填料使用，在露天設(shè)備的維護方面，也可作為地坪滲水材料使用;第二，中細砂的處理。在標準化井的建設(shè)過程中，中細砂可作為圍墻地基材料，或是抽油機基礎(chǔ)地基材料，同時在井場表面硬化處理中，也可作為袋裝消防沙來使用;第三，泥質(zhì)的處理，泥質(zhì)的可循環(huán)性相對更強，因此可繼續(xù)用于泥漿的調(diào)配;第四，清洗水的處理，清洗水基本無任何消耗，可無限次循環(huán)使用。

3　鉆井廢液處理的相關(guān)建議

3.1實現(xiàn)鉆井廢液的源頭控制

目前，針對鉆井廢液的處理往往不夠及時，這就使得開發(fā)部門不得不承擔由廢液帶來的污染問題，而鉆井施工企業(yè)則無需考慮這一風(fēng)險。因此，油田開發(fā)作業(yè)中的環(huán)境保護問題，必須從根源上予以解決，即追究廢液產(chǎn)生單位的責任，使其將廢液處理落實到施工過程當中。

3.2循環(huán)利用,清潔生產(chǎn)

根據(jù)環(huán)境控制理論，以及大量的實驗證明，污染防治的最佳途徑就是防大于治，盡量使污染問題減少，不僅能取得更好的治理效果，同時也可節(jié)約成本。在今后的石油鉆井施工過程當中，須嚴格選擇鉆井液和添加劑，以無害化為選購標準。在防止污染保護環(huán)境的整個流程中，應(yīng)積極采用過程環(huán)境控制的方法，從而實現(xiàn)泥漿不落地，生產(chǎn)無污染，廢料循環(huán)使用的最終目標，這樣就做到了在生產(chǎn)過程本身落實了清潔環(huán)保的方針。

4　結(jié)語

經(jīng)濟的發(fā)展不能以犧牲生態(tài)環(huán)境為代價，在保證工業(yè)生產(chǎn)正常展開的同時，也應(yīng)同時考慮到環(huán)境保護問題，從而使經(jīng)濟能夠穩(wěn)定可持續(xù)發(fā)展，生態(tài)環(huán)境和資源也能得到有效維護。本文通過對利用固控設(shè)備處理石油鉆井廢液這一生態(tài)環(huán)保技術(shù)進行深入分析和探討，指出石油鉆井作業(yè)應(yīng)重視污染物的處理，防止對環(huán)境造成破壞。本文對鉆井廢液的處理現(xiàn)狀和存在問題進行了總結(jié)歸納，指出目前處理方法還有待完善，并在上述問題的基礎(chǔ)上，提出了物理分離法處理廢鉆井液，在分析了這一方法的優(yōu)越性的同時，提出了鉆井廢液處理的相關(guān)建議。

[1]李迎春,張月琴,張保科,唐力君.鉆井泥漿樣品現(xiàn)場高效液相色譜分析——冷凍與失水兩種前處理方法的討論[J].巖礦測試,2011,12 (04):129-130.

[2]何綸,周風(fēng)山,劉榆,張坤,蒲洪兵.鉆井完井廢棄物固化處理技術(shù)及其工業(yè)應(yīng)用[J].鉆井液與完井液,2010(16):171-172.

[3]張林森,唐純靜,陳曉璽,李爽,鄒剛.廢棄水基鉆井液的利用──MTC固井技術(shù)[J].油氣田環(huán)境保護,2014,20(02):136-137.