國外油基鉆井液環(huán)保措施研究

朱江偉

（大慶鉆探工程公司鉆井工程技術研究院，黑龍江大慶163413）

國外，尤其是歐美等發(fā)達國家都對環(huán)保標準提出了日益嚴格的要求，他們認為，當今世界上改善環(huán)境的要求與經(jīng)濟競爭力的提高不再是不相容的了。因此，國外各大石油公司都積極采取預防性措施，將先污染后治理的管理方式改變?yōu)閷︺@井施工全過程的控制，強化各個環(huán)節(jié)的生產(chǎn)管理，從源頭減少污染物的產(chǎn)生量和處理量。同時，各公司都不斷增強相關技術研究，對不可避免的污染物進行無害化處理，從而實現(xiàn)“鉆井的清潔生產(chǎn)”。

1 施工程序管理方面

在施工過程前進行環(huán)保綜合評價，開展相關環(huán)保培訓，是鉆井施工過程中必不可少的重要環(huán)節(jié)，也是用最少的投資滿足最嚴厲的環(huán)保要求的必要手段[3]。

1.1 嚴格執(zhí)行并不斷完善環(huán)境管理系統(tǒng)

（1）對監(jiān)管和技術人員進行全面培訓；

（2）所有人員均需持證上崗；

（3）作業(yè)前進行安全審查，作業(yè)中進行安全演習，作業(yè)后進行安全檢測，并建立后繼的反饋系統(tǒng)；

（4）執(zhí)行職業(yè)病預防等相關措施。

1.2 合理的鉆井設計減少污染排放

采用符合國際垃圾管理規(guī)定的設施；海上油基泥漿零排放解決措施；低噪聲控制辦法等。搞好井場防污系統(tǒng)，裝備多級振動篩，高效離心分離機與旋流器，提高固控水平，保證泥漿質(zhì)量，提高泥漿重復使用率。現(xiàn)場測定表明：如果固控系統(tǒng)的處理效率從70%提高

到95%，則含量4%的低密度固體可減少80%，從而減少用于鉆井液稀釋和廢鉆井液處理的成本。

1.3 加強井場現(xiàn)場管理

井場清潔生產(chǎn)的主要目的是在生產(chǎn)過程對自然水體和土壤都不產(chǎn)生污染。若就地挖掘泥漿池，則必須在泥漿池下方襯上塑料或防滲布等做隔層，施工作業(yè)產(chǎn)生的污水都設法收集到專用容器中，以便集中處理。

1.4 對泥漿進行循環(huán)利用

建立泥漿中轉(zhuǎn)站，將老井泥漿統(tǒng)一進行回收利用，合理的回收利用比污染處理更有成效。

2 環(huán)保新技術方面[4-6]

2.1 研發(fā)低污染的鉆井液體系

國外許多公司為了徹底解決油基鉆井液對環(huán)境的污染問題，先后研制成功了多種合成基鉆井液體系，它的特點是體系外相不含芳香烴，LC50毒性試驗遠低于最低線，而且不論在是否含氧環(huán)境中都可以生物降解。根據(jù)M-I公司的實驗結(jié)果，該體系經(jīng)過28d后，其生物降解率可達70%。

2.2 使用小井眼鉆井技術

減少井眼尺寸，相應的泥漿量和鉆屑量均會減少。FORASOL公司開發(fā)的小井眼鉆機，整個井場面積800m2左右。共配備高頻振動篩2臺，高速離心機2臺和除砂除泥一體機一套，配備頂驅(qū)，使用機械手操作液壓大鉗。鉆3500m深的井，產(chǎn)生巖屑的總量僅88m3。

2.3 提高廢棄物處理能力

在鉆井產(chǎn)生的污染處理方面，針對不同廢棄物采取不同的處理方法。油基鉆井液及巖屑加化學劑破乳后用蒸餾辦法進行固液分離提純，固相可作為鋪路材料，油相回收利用，水相凈化處理后配漿使用。目前主要的處理方法大致有：物理化學法、惰化處理法、加熱蒸餾法、生物治理法等。

2.3.1 物理化學方法

法國STB公司的廢棄鉆井液處理系統(tǒng)的工作原理是：將廢棄鉆井液倒入回收池中攪拌混合，然后進行離心脫水處理。將離心分離脫出的液相泵入回收罐中進行化學絮凝處理，首先回收上層分離的低密度油相；下層的水相經(jīng)沉淀過濾后再回收利用。離心脫水產(chǎn)生的固相經(jīng)擠壓成型后用作建筑材料。此外還開發(fā)了車載流動裝置，可在井場進行現(xiàn)場處理。

2.3.2 惰化處理

惰化有2個作用：一是在廢棄鉆井液中加入特殊固化材料使之變?yōu)槭チ鲃有缘墓腆w；二是將重金屬等污染物密閉起來，使其處于穩(wěn)定狀態(tài)從而不對環(huán)境造成損害。

2.3.3 蒸餾

將油基鉆井液泵入回收罐中加熱蒸餾，首先將輕烴餾分分餾出來，然后加入破乳劑使油水破乳，油相析出，固相沉降。將油泥焚燒處理，水相經(jīng)過濾系統(tǒng)過濾后回收使用。這樣回收的油相和水相均可回收利用。2.3.4熱法土壤治理

鉆井過程中產(chǎn)生的油相主要污染土壤和地下水。對土壤的污染處理主要有清洗、生化和熱法處理，具體處理方法需要根據(jù)污染程度和油品性質(zhì)確定。對地下水的污染處理，則相對困難，目前法國ATE公司生產(chǎn)的雙相空氣抽提系統(tǒng)現(xiàn)場應用效果較好。

2.3.5 生物治理

生物法治理土壤和水體污染目前也取得了較好的經(jīng)濟效果。美國NW公司研發(fā)的生物清潔劑，將表面活性劑和經(jīng)馴化的微生物配合使用，表面活性劑將油相變成細小的液滴，極大地增加了微生物和油相的接觸面積，從而提高了清洗速度并加強了清洗效果。

3 結(jié)束語

經(jīng)過幾十年的發(fā)展和完善，國外關于油基鉆井液的環(huán)保治理方法已經(jīng)日趨成熟，新的技術手段也不斷涌現(xiàn)。

國內(nèi)在鉆井過程中的環(huán)境保護開展的較晚，最近幾年各個油田雖然都進行了與之相關的研究，但主要集中在水基鉆井液的固化和廢水處理方面，對油基鉆井液的環(huán)保處理尚未取得突破。但不能因為油基鉆井液的環(huán)保問題就完全將之拋棄，而應該借鑒國外的管理方法和技術，合理地使用油基鉆井液進行鉆井施工。

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[5]黃曉東.國外鉆井液毒性檢測方法述評[J].石油鉆探技術，1995，23(4)：55-56.

[6]Marshall D.S..Use of Drill-in Completion Fluid Based on Po?tassium Formate Brine in Gullfaks Field[J].1995,SPE/IADC 29409.