鉆井液常見污染問題分析及處理措施

唐自恒

摘要：在使用鉆井液的過程中，不可避免的會出現(xiàn)大量的污染問題，針對這些污染問題，本次研究首先根據(jù)污染源的來源，對污染問題進行深入研究，在此基礎(chǔ)上，根據(jù)目前的技術(shù)進展，對污染問題的處理措施進行探討，為鉆井液的使用以及環(huán)境保護奠定基礎(chǔ)。研究表明：在使用鉆井液的過程中，常見的污染問題可以分為四種類型，分別是硫化氫污染、石膏污染、二氧化碳污染以及鹽水污染，油田單位需要采取有效的處理措施，對這些污染源分別進行處理，進而降低鉆井液的污染性，提高環(huán)保效果。

關(guān)鍵詞：鉆井液;污染問題;硫化氫;鹽水;處理措施

在進行鉆井作業(yè)的過程中，鉆井液是必須用到的物質(zhì)，該種物質(zhì)的使用可以使得鉆井效率及鉆井效果大大提高，對于油氣產(chǎn)業(yè)的發(fā)展具有巨大的推動作用。但在鉆井液的使用中，由于成分原因，易出現(xiàn)污染問題，這些污染問題不但會對地層原油質(zhì)量產(chǎn)生消極影響，還會使鉆井液的使用性能大大降低，同時，還可能會威脅井下設(shè)備的使用壽命，因此，十分有必要采取一定的措施解決其污染問題[1]。

1 鉆井液常見污染問題分析

1.1 硫化氫污染問題

部分鉆井液中含有一定量的硫化氫物質(zhì)，在鉆井液使用的過程中，受到地層中高溫高壓特點的影響，這些物質(zhì)會迅速產(chǎn)生反應(yīng)，進而引發(fā)硫化氫污染問題。在另一方面，由于硫化氫在反應(yīng)的過程中會產(chǎn)生弱酸性成分，該成分的存在會使得鉆井液的pH值降低，進而對鉆井液產(chǎn)生破壞作用，使其不再維持膠狀形狀，此時，鉆井液的使用性能會大大降低[2]。硫化氫反應(yīng)也會對井下的金屬設(shè)備產(chǎn)生影響，進而使其腐蝕速率加快，設(shè)備的使用壽命大大降低。

1.2 石膏污染問題

在鉆井液的使用中，石膏也屬于一種污染性物質(zhì)，部分油田使用的鉆井液屬于某種類型的聚合物，這種鉆井液在使用過程中，具有很差的抗污染問題，因此容易出現(xiàn)石膏污染問題。石膏的介入，也會使得鉆井液的pH值大大降低，同時石膏介入鉆井液中后，會使得鉆井液產(chǎn)生絮凝問題，進而使得其粘度增大，鉆井液的使用性能大大降低。

1.3 二氧化碳污染問題

鉆井液最常出現(xiàn)的污染為二氧化碳污染，首先，在對鉆井液進行調(diào)配的過程中，使用了大量含有CO32-物質(zhì);其次，在對鉆井液進行固控處理的過程中，大量的二氧化碳從空氣中轉(zhuǎn)移到了鉆井液中;最后，鉆井液中的某些成分會在使用的過程中轉(zhuǎn)化為二氧化碳。二氧化碳的介入，首先會使得鉆井液的pH值受到影響，其次會使得鉆井液產(chǎn)生體積膨脹，進而對鉆井液產(chǎn)生污染。

1.4 鹽水污染問題

鹽水污染問題主要可分為兩種，分別是鈣性鹽水污染和鈉性鹽水污染，這兩種問題在地層中都十分常見，鹽水的污染也主要是對鉆井液的pH值產(chǎn)生影響，同時也會使鉆井液失去其膠狀性質(zhì)，當(dāng)鈣離子的含量增加時，還會使得鉆井液加速轉(zhuǎn)化為絮凝狀，從而對其使用性能產(chǎn)生影響。

2 鉆井液處理措施

2.1 硫化氫處理

上文的研究發(fā)現(xiàn)，之所以出現(xiàn)嚴重的硫化氫污染問題，主要因為某些鉆井液中含有一定量的硫化氫成分，針對此問題，在選擇鉆井液過程中，除了關(guān)注性能以外，還要關(guān)注是否含有污染性成分，如果鉆井液已經(jīng)產(chǎn)生嚴重的硫化氫污染問題，則需對其pH值進行調(diào)配，同時可使用Zn2（OH）2CO3對硫化氫進行一定的處理，當(dāng)處理合理時，既可以將其除去，但是Zn2（OH）2CO3的使用量需要準確把握。

2.2 石膏處理

針對石膏污染問題，最有效的方法就是添加一定量的化學(xué)物質(zhì)，這些成分與石膏進行反應(yīng)，進而解決石膏污染問題，在化學(xué)物質(zhì)選擇的過程中，首先必須考慮這些物質(zhì)的介入是否會對鉆井液產(chǎn)生二次污染問題，常見的化學(xué)物質(zhì)是NaOH，該物質(zhì)的引入不但可以解決石膏污染，還可以調(diào)節(jié)鉆井液的pH值，使其始終處于最佳使用性能狀態(tài)。

2.3 二氧化碳處理

針對二氧化碳的污染問題，最有效的方法就是在鉆井液中加入一定量的CaO，這類物質(zhì)可以與產(chǎn)生二氧化碳的成分進行一定的反應(yīng)，進而解決污染問題，同時，由于CaO的介入，還可以防止鉆井液出現(xiàn)膨脹問題，進而保障鉆井液的使用性能，也能防止井下的金屬設(shè)備產(chǎn)生嚴重的污染問題。在另一方面，需要對CaO的使用量進行嚴格的控制，當(dāng)其添加量過多時，可能會出現(xiàn)嚴重的鉆井液絮凝問題，該問題的出現(xiàn)也會對其使用性能產(chǎn)生消極影響。

2.4 鹽水處理

針對鹽水污染問題，需要根據(jù)其類型的不同分別采取有效的措施。當(dāng)出現(xiàn)的是鈣性成分污染問題時，則可以使用純堿，將其鈣離子成分進行去除。在進行鉆井作業(yè)的過程中，如果井下的鹽水相對較多，則需要停止鉆井作業(yè)，首先將鹽水成分去除，此時可能降低其污染性。

3 結(jié)論

本次研究發(fā)現(xiàn)，當(dāng)鉆井液出現(xiàn)污染問題時，不但會使其使用性能大大降低，同時，也會對井下設(shè)備的使用產(chǎn)生一定的影響，這對于鉆井作業(yè)而言十分不利，因此，十分有必要采取一定的措施解決這些問題。通過本次研究可以發(fā)現(xiàn)，出現(xiàn)污染問題的主要來源為硫化氫、石膏、二氧化碳以及鹽水，因此，石油單位十分有必要在鉆井液中引入其它成分，將這些物質(zhì)進行中和與去除，但是其它類型成分需要準確把握其用量，防止出現(xiàn)鉆井液二次污染問題。

參考文獻：

[1]劉瀚吾.鉆井液廢液對環(huán)境的影響分析和處理[J].科技傳播，2013（4）：210.

[2]趙利，李競，余加水，等.常見鉆井液性能惡化原因分析及處理方法探討[J].新疆石油科技，2012（4）：8-11.