針對(duì)錦州某鉆井現(xiàn)場(chǎng)鉆井液排污坑研究

孫睿

摘要：針對(duì)遼河油田錦州地區(qū)某井場(chǎng)在鉆井過(guò)程中的鉆井液的排污坑防滲工作進(jìn)行分析研究，比較了幾種井場(chǎng)上常見(jiàn)的防滲透材料，對(duì)這幾種防滲透的材料進(jìn)行對(duì)比分析研究，最后確定了一種滲透率低，符合環(huán)保要求，節(jié)約成本的高密度聚乙烯塑料膜。

關(guān)鍵詞：鉆井液;防滲透材料;排污坑

鉆井液是在鉆井過(guò)程中重要材料的組成部分，鉆井液中含有各種各樣的處理劑，但這些處理劑中有些含有對(duì)環(huán)境污染物質(zhì)。隨著工業(yè)技術(shù)革命的發(fā)展，環(huán)境問(wèn)題也伴隨著日益凸顯，不能否認(rèn)的是，工業(yè)革命雖然帶動(dòng)了科學(xué)技術(shù)的進(jìn)步發(fā)展，但對(duì)環(huán)境也造成了不可挽回的破壞。鉆井液在循環(huán)利用后，在排放回收過(guò)程中，排污坑防滲漏技術(shù)顯得尤為關(guān)鍵。在國(guó)外，各跨國(guó)石油公司對(duì)于鉆完井液處理問(wèn)題非常重視，甚至成立專門(mén)的技術(shù)專家小組對(duì)其進(jìn)行研究。廢棄的鉆完井液是在鉆完井作業(yè)過(guò)程中產(chǎn)生的一種屬于特殊的工業(yè)廢水，因?yàn)殂@完井液中存在多種處理劑，比如起到堵漏作用的堵漏劑，提高鉆井液粘度的增粘劑，降低鉆井液濾失量的降濾失劑，有些處理劑在高速旋轉(zhuǎn)中會(huì)產(chǎn)生許多大量的不易自動(dòng)消散的泡沫，這種情況就需要增加消泡劑，多種鉆井液處理劑材料的混合組成了鉆井液，這些鉆井液中含有很多種對(duì)環(huán)境有毒有害的物質(zhì)。這些鉆井液中含有多種重金屬離子、含酸性或者堿性化合物，能對(duì)環(huán)境造成污染。如果這些鉆井液流入井場(chǎng)周圍的土地中，不僅會(huì)對(duì)地表水和地下水資源的造成難以恢復(fù)的污染，還會(huì)導(dǎo)致井場(chǎng)周圍土地的板結(jié)（其主要原因是鹽堿等化學(xué)物質(zhì)對(duì)土壤的影響），這些有害物質(zhì)還會(huì)對(duì)植物的生長(zhǎng)造成不利的影響，甚至是枯萎死去，這種現(xiàn)象會(huì)致使鉆探井完成后，周圍的土地?zé)o法正常的耕種，造成土地資源的浪費(fèi)。將廢棄的鉆完井液隨意排放，對(duì)當(dāng)?shù)刂苓叺沫h(huán)境污染是非常嚴(yán)重的。國(guó)內(nèi)現(xiàn)階段一般采用的是井場(chǎng)排污坑防滲透技術(shù)。因?yàn)榕盼劭幽芊乐箯U棄鉆井液對(duì)土壤和水源的滲透，能有效地保護(hù)井場(chǎng)周圍的土壤和水源，防止淺層地下水源和深層地下水源的污染。

鉆井排污坑的施工流程步驟較為復(fù)雜，其中防滲透膜的選擇是整個(gè)排污坑工程的關(guān)鍵。排污坑前期的調(diào)查工作是整個(gè)工程工作的重點(diǎn)，其中最為主要和重要的一步的就是防滲透膜的選取，防滲透膜的好壞將直接影響到鉆井液排污坑工程施工的質(zhì)量。一般井場(chǎng)中排污坑的防滲透材料主要分成五個(gè)種類：土方類，混凝土類，瀝青涂層類，砌石類，塑料膜類，在這五種類型中各取一樣品，經(jīng)過(guò)實(shí)驗(yàn)室的滲透率測(cè)試試驗(yàn)，具體的防滲效果和適用條件如表1。

從表1中能得出這樣得結(jié)論，混凝土類材料，砌石類材料和塑料膜類材料耐久性強(qiáng)，可使用年限較長(zhǎng)，從防滲透效果來(lái)看，砌石類材料和塑料膜類防滲能力強(qiáng)，綜上比較，可從砌石類材料和塑料膜材料兩者中選擇一種經(jīng)濟(jì)實(shí)惠，防滲效果好的材料。下面對(duì)遼河油田錦州地區(qū)某井場(chǎng)的排污坑運(yùn)用砌石類材料和塑料膜類進(jìn)行更加全面的測(cè)試造價(jià)比較。

通過(guò)從各個(gè)方面入手調(diào)查測(cè)試，雖然砌石類材料在抗凍性能方面更強(qiáng)，能抵抗-50℃低溫，但錦州地區(qū)地處東北，冬季平均溫度在-10℃～-15℃之間，最低溫度在-20℃左右，塑料膜類材料完全能承受的住此地區(qū)的最低溫度。而在滲透系數(shù)，耐久性能和工程實(shí)踐以及成本方面考慮，塑料膜類比砌石類材料優(yōu)點(diǎn)更加突出。綜合以上幾方面考慮，最終選擇塑料膜類做為井場(chǎng)排污坑的材料。

對(duì)于塑料膜類防滲材料，現(xiàn)在具體可供選擇的主要有以下三種：

第一種：普通的聚乙烯塑料，這種塑料里外均為聚乙烯材質(zhì)，可以無(wú)縫銜接達(dá)到整體防滲效果。但此材料厚度達(dá)不到要求，容易被巖石劃破，而且在陽(yáng)光下易分解，影響鉆井液的防滲效果。

第二種：聚四氟乙烯材料，這種塑料質(zhì)量好，可以無(wú)縫銜接達(dá)到排污坑防滲。但此材料特別厚重，不易搬運(yùn)，而且成本很高。

第三種：高密度聚乙烯塑料，這種塑料是工程中最常用的防滲透材料，常應(yīng)用于人工湖和固體廢物填埋場(chǎng)的防滲工程，不易被巖石損壞，而且防滲透性能好，運(yùn)輸方便，成本較低。

綜合以上各方面因素，確定高密度聚乙烯塑料膜為主要防滲材料做為錦州地區(qū)某井場(chǎng)在鉆井過(guò)程中的鉆井液的排污坑材料。

高密度聚乙烯塑料做為井場(chǎng)的排污坑具有以下幾方面優(yōu)點(diǎn)：

第一點(diǎn)：耐老化性能強(qiáng)：高密度聚乙烯塑料具有良好的抗老化性能，在野外使用，可抗紫外線，具有抗風(fēng)化高溫分解能力，使用壽命長(zhǎng)。

第二點(diǎn)：有較好的彈性和變形能力：在錦州地區(qū)某井場(chǎng)的地面，多屬于鹽堿砂石地表，優(yōu)秀的彈性和變形能力，能克服井場(chǎng)凸起巖石的磨損，也能抵抗井場(chǎng)中某些植物的生長(zhǎng)刺穿性。

第三點(diǎn)：材料的化學(xué)性能穩(wěn)定：因?yàn)殂@井液中含有多種化學(xué)用劑，其中含有酸堿鹽等多種化學(xué)介質(zhì)，酸堿腐蝕能力強(qiáng)，高密度聚乙烯塑料能有穩(wěn)定的化學(xué)性能，可以耐酸堿腐蝕。

第四點(diǎn)：環(huán)保性能：高密度聚乙烯塑料是無(wú)毒的環(huán)保材料，不含有對(duì)土壤水源有害的化學(xué)物質(zhì)，性能穩(wěn)定，不會(huì)產(chǎn)生有毒害物質(zhì)，保護(hù)錦州地區(qū)某井場(chǎng)附近的水源與土地。

經(jīng)過(guò)以上綜合分析，多方面的比較篩選，最后確定為錦州地區(qū)某鉆井現(xiàn)象的排污坑材料為高密度聚乙烯防滲透塑料膜。

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