廢棄鉆井液處理技術(shù)研究與應用進展

侯志瑩

摘? 要： 廢棄鉆井泥漿具有高毒性和難降解性，是石油勘探開發(fā)過程中的主要污染物之一。微生物治理技術(shù)作為一種處理含油氣鉆井泥漿廢棄物的 有效方法，具有治理效果徹底、無二次污染等優(yōu)點，受到了國內(nèi)外學者的廣泛關(guān)注。為深入貫徹落實綠色勘探理念，推進廢棄鉆井泥漿無害化處理，對 近年來微生物治理廢棄鉆井泥漿的相關(guān)研究進行了整理，油田的開采過程中會產(chǎn)生大量的廢棄鉆井液，如何無害化處理油田的廢棄鉆井液，是每個油田 開采過程中都無法回避的問題。

關(guān)鍵詞： 處理技術(shù);廢棄鉆井液;應用進展;資源化處理

引言

現(xiàn)階段鉆井作業(yè)中，地層壓力平衡、井壁穩(wěn)定、鉆屑懸浮與攜帶以 及鉆頭冷卻等工作開展中均涉及到對鉆井液的應用，而大量實踐研究表 明，每口油氣井產(chǎn)生的廢棄鉆井液超過300 m3 ，并且因廢棄鉆井液存在污 染大、難處理等特征，現(xiàn)階段已經(jīng)被納入危險廢棄物種類之一。隨著我國 對資源節(jié)約型、環(huán)境友好型社會建設(shè)力度的加大，如何有效處理廢棄鉆井 液則成為領(lǐng)域內(nèi)的重點研究課題。引言廢棄鉆井液產(chǎn)量大、危害強、治理 難，是鉆井工業(yè)污染防治的重點，在能源與環(huán)境危機的雙重壓力下，迫切 需要尋求安全有效的方法實現(xiàn)廢棄鉆井泥漿的無害化處理和資源化利用， 以促進廢棄泥漿處置向“無害化、資源化、標準化、產(chǎn)業(yè)化”方向發(fā)展。? 1 廢棄鉆井液技術(shù)應用進展分析

因技術(shù)條件等因素的限制，現(xiàn)階段鉆井作業(yè)仍無法避免生成廢棄鉆井 液。縱觀現(xiàn)階段我國廢棄鉆井液的處理，常規(guī)處理方法為添加表面活性劑 或熱處理法，在此基礎(chǔ)上借助固化劑來實現(xiàn)鉆井液固化，最終以筑路、填 埋等方式進行處理。盡管其處理技術(shù)的應用能夠取得一定成效，但是目前 我國所采用的處理技術(shù)仍存在局限性。在此背景下，為實現(xiàn)對廢棄鉆井液 的有效處理，國內(nèi)外相關(guān)學者加大對廢棄鉆井液處理技術(shù)的研究力度，并 提出吸附技術(shù)、固液分離技術(shù)等，為我國油田工業(yè)的發(fā)展提供幫助[1]。

2 國內(nèi)外處理方法現(xiàn)狀

（ 1 ）循環(huán)利用法。循環(huán)利用法是將廢棄的鉆井液直接投入到新井中 使用，這樣做不僅可以降低鉆井成本，還能實現(xiàn)二次循環(huán)利用，節(jié)省了 能源，又對環(huán)境進行有效地保護。但是由于運輸?shù)葐栴}，該方法目前僅適 用于距離較近的鉆井之間的循環(huán)使用，不能大規(guī)模使用。（ 2 ）坑內(nèi)填埋 法?？觾?nèi)填埋法，顧名思義，就是將廢棄鉆井液排放在一定體積的儲存空 間內(nèi)，通過重力分異作用進行自然沉降分離，處于上層的液體達標后排 放，下層物質(zhì)干燥就地掩埋再恢復存儲空間的地貌。這種處理方式費用 低，對地下水污染少，含鹽量較少的水基鉆井液的廢棄處理可用此法，但 毒性較大的廢液的處理不可用。（ 3 ）固化處理法。固化處理法就是加入 一定量的固化劑，使廢棄鉆井液直接轉(zhuǎn)化為固體，并具備一定的膠結(jié)程 度，就地填埋或作他用。此法技術(shù)較為成熟，國內(nèi)外的利用率都較高[2] 。? 3 廢棄鉆井液處理技術(shù)研究進展

3.1? 化學強化固液分離法

作為現(xiàn)階段廢棄鉆井液核心處理技術(shù)之一，化學強化固液分離技術(shù)的 應用能夠做到井液兩相的分離，其原理主要體現(xiàn)為：首采用化學脫穩(wěn)絮凝 方法進行廢棄鉆井液處理，分離兩相時則采用機械設(shè)備進行強行分離，該 技術(shù)分離效果的體現(xiàn)，受到機械分離膠團脫穩(wěn)效果的直接影響。該處理技 術(shù)應用時，其破膠效果受到助劑、破膠劑置入順序的直接影響，并且固液 分離期間，處理劑的有效應用能夠進一步促進分離效果的提升。相關(guān)學者 利用橘子皮、柚子皮進行絮凝處理，發(fā)現(xiàn)在40℃的前提下，將這兩種絮凝 劑的加入量控制在3%左右， 能夠獲取最佳的絮凝效果。賴曉晴等人在研 究中提出，絮凝過程中存在固相顆粒粒徑增大的現(xiàn)象，且固液分離效果受 到絮體體積、密度的直接影響。程玉生等人在研究中進行固相顆粒粒徑的 公布，并在此基礎(chǔ)上優(yōu)化相關(guān)設(shè)備參數(shù)，以北部灣地區(qū)油井為例制定一套 處理方式，其分離效果得到改善。

3.2? 固液分離法

固液分離法是指采用適量的破凝劑將鉆井廢棄液中的混合體進行固液 分離。將鉆井廢棄液分離成絮狀物和固體物以及廢水，再進一步進行二次 處理。固液分離法是一種分類處理方法，根據(jù)廢棄液中各類物質(zhì)的特性， 進行分化處理。固液處理法雖然可以有效地將各類物質(zhì)合理地進行分化，但是對固體物還需要進行后期固化處理，對于廢水也要進行除色和凈化工 作，對企業(yè)的設(shè)備和技術(shù)具有較高的要求。

3.3? 微生物處理法

作為微生物處理，是指針對廢棄鉆井液的處理，采用降解菌培養(yǎng)與引 入的方式來達到降解的作用。進行微生物處理法原理的分析，主要是對長 鏈烴、有機物利用微生物降解成氣體和低分子。而要想確保微生物處理技 術(shù)發(fā)揮出應有的作用，其核心關(guān)鍵為微生物菌種的有效培養(yǎng)。以廢棄物形 態(tài)為依據(jù)進行微生物處理技術(shù)的分類，具體包括生物絮凝技術(shù)、厭氧生物 技術(shù)、氧化塘技術(shù)、好氧生物技術(shù)、分散處理技術(shù)、微生物土壤技術(shù)等。 針對液相廢棄物的處理，可以采用好氧、厭氧處理技術(shù)聯(lián)用的方式，可以 在提升廢棄鉆井液處理效果的同時，避免在降解期間對周圍生態(tài)環(huán)境產(chǎn) 生影響。而針對固相廢棄物的處理，微生物處理技術(shù)的應用獲取一定的成 效。以勝利油田為例，針對采油廢水的處理，曾以氧化塘技術(shù)進行污染源 的降解，進一步提升廢水處理效果。堆肥處理技術(shù)適用于我國北方地區(qū)， 將秸稈、鋸末等材料加入廢氣鉆井液中，保持完全密閉的空間，通過微生 物降解來提升鉆井液的處理效果。

3.4? 循環(huán)處理法

循環(huán)處理法是將廢棄鉆井液進行過濾篩選，將廢棄液中有用成分提取 出來，再適量地添加補充鉆井液需要的添加劑，重新運用到下次的鉆井任 務中去，這樣不僅可以節(jié)約廢棄液處理成本，還可以對資源進行再利用， 節(jié)約資源。廢棄液經(jīng)過處理，其二次循環(huán)利用率可以達到七成以上，可以 極大地節(jié)約新礦井的礦井液生產(chǎn)成本，提高企業(yè)經(jīng)濟效益。循環(huán)處理法， 雖然可以很好地節(jié)約資源，但是對于過濾技術(shù)和運輸水平要求較高，要根 據(jù)礦場實際狀況進行選用。

4 發(fā)展展望

盡管現(xiàn)階段國內(nèi)外對廢棄鉆井液的研究已經(jīng)取得初步成效，但是隨著 國內(nèi)外油氣田開采事業(yè)的持續(xù)深入發(fā)展，其廢棄鉆井液的處理難度隨之提 升。所以，在未來廢棄鉆井液處理技術(shù)研究過程中，需做到對全因素的考 慮，包括周邊環(huán)境、添加劑、廢棄鉆井液組成成分等。而如何加強對廢棄 鉆井液的資源利用率，如何以更低的成本、更快的效率來處理廢棄鉆井液 勢必會成為今后主要研究趨向。為進一步提升廢棄鉆井液的處理效果，需 結(jié)合以下幾點：（ 1 ）重視污染源的根除;（ 2 ）進行廢棄鉆井液處理過程 的管控，落實科學管理制度，結(jié)合對處理過程監(jiān)管的強化，實現(xiàn)提升廢棄 鉆井液處理的規(guī)范性[4]。

結(jié)束語： 經(jīng)過多年的探索，我國廢棄鉆井液處理技術(shù)有了一定的發(fā) 展，但是其無害化處理水平和成本控制等方面還有很多的不足。部分企業(yè) 對于鉆井液處理不夠重視，企業(yè)廢棄液處理設(shè)備落后，技術(shù)儲備不足，廢 棄鉆井液處理水平遠遠滯后于企業(yè)發(fā)展需求。為了響應國家環(huán)境保護建設(shè) 的要求，企業(yè)要自覺完善廢棄鉆井液處理水平，提升無害化處理能力。

參考文獻：

[1]陳剛，王鵬，趙毅，等.廢棄鉆井液處理技術(shù)研究與應用進展[J].鉆井液與完井 液，2020，37（01）：1-8.

[2]馬骉，蒲曉林，張舒.廢棄鉆井液處理技術(shù)研究進展及發(fā)展趨勢[J].現(xiàn)代化工， 2019（04）：48-51+53.

[3]張祎徽.廢棄鉆井液無害化處理技術(shù)研究[J].鉆井液與完井液，2019（3）.

[4]路克崇，王震宇，張寶峰，等.淺析油田鉆井廢棄鉆井液的處理技術(shù)[J].化工管 理，2019（32）：135.

2257501705241