油田廢棄鉆井液處理方法分析

（大慶鉆探工程公司鉆井三公司技術(shù)服務(wù)分公司，黑龍江 大慶 163000）

隨著我國對油田儲量的不斷勘探，對油田的開發(fā)力度有了明顯的增強，油井的數(shù)量也呈越來越快的增長態(tài)勢。在鉆井過程中所產(chǎn)生的廢物由于對環(huán)境有較大的破壞作用，其處理技術(shù)越來越受到業(yè)界人士的關(guān)注。鉆井液作為鉆井過程中主要需要處理的廢液，由于其所含水的一些化學(xué)成分對環(huán)境有污染和破壞的作用，因此在世界各國都對鉆井液的處理技術(shù)進行了一系列的研究和開放，從而對油田廢棄鉆井液的無公害處理技術(shù)得到了廣泛的應(yīng)用。

1 回收再利用法

廢棄的鉆井液經(jīng)回收、儲存，再經(jīng)中轉(zhuǎn)站進行處理后可以實現(xiàn)再利用，這種回收再利用的方法不僅避免了鉆井液對環(huán)境的破壞，同時再利用過程中有效的降低了鉆井液的成本，此辦法不僅具經(jīng)濟性，同時也符合現(xiàn)代發(fā)展的趨勢。

1.1 用機械化的回收處理裝置從而將鉆井液轉(zhuǎn)化為干燥固化的干粉制劑，并對固化的干粉制劑經(jīng)水化后進行再利用，雖然水化后的鉆井液無法達到原來的性質(zhì)，但做為加重劑使用還是十分有效的，此種辦法在把鉆井液進行固化處理成干粉制劑過程中所耗費的燃料較多，處理起來費用較高，這也是此種方法較為不利的一方面。

1.2 老井鉆井液回用技術(shù)：此種技術(shù)較為簡單，一口井在完井后鉆井液可以移到另一口相似的井中接著使用，這時的鉆井液只需加些處理劑即能達到原使用性能進行再次的使用。這種辦法不需要機械設(shè)備和燃料，對人員和設(shè)備的需求量都較少，成本較低，同時有效的降低了鉆井液對環(huán)境的污染，所以此種技術(shù)無論從經(jīng)濟效益、環(huán)境效益還是工程效益方面都具有顯著的效果。此種方法對于井口密度較高的地區(qū)最為適用，在老井完井后用轉(zhuǎn)運罐車把鉆井液轉(zhuǎn)運用另一個現(xiàn)場進行利用，這種辦法急需解決一個迫切的問題，就是如何用最小的投資而保證鉆井液的多次重復(fù)利用，這是當前最有前途，成本較低的方法，有效的實現(xiàn)了對生產(chǎn)成本的降低，實現(xiàn)油井經(jīng)濟效益的提高具有重要的意義。

2 固化法

固化法是向廢水基鉆井泥漿或鉆井泥漿沉積物中加入固化劑，使之轉(zhuǎn)化成像土壤一樣的固體（假性土壤）填埋在原處或用作建筑材料等，這種方法能較大程度地減少廢棄鉆井泥漿中的金屬離子和有機物對土壤的侵蝕，從而減少廢棄鉆井泥漿對環(huán)境的影響與危害，同時又可保證廢棄鉆井泥漿池在鉆井過程一結(jié)束即能還耕。

2.1 水泥固化處理技術(shù)：水泥固化是以水泥為固化劑，對廢泥漿進行固化的一種處理方法。水泥是一種人造的無機膠結(jié)材料，主要成分是SiO2、CaO、Al2O3和Fe2O3?？捎米鞴袒幚淼乃嗥贩N很多，應(yīng)用最普遍的是普通硅酸鹽水泥。固化原理是通過硅酸鹽與水形成硅酸鈣水合膠，待凝固后形成一種含有硅酸纖維和氫氧化物的物體，將有害物質(zhì)包容，并逐步硬化形成水泥固化體。

2.2 石灰固化處理技術(shù)：石灰固化是指以石灰為主要固化劑，以活性硅酸鹽類為添加劑，對含有硫酸鹽或亞硫酸鹽的廢泥漿進行固化處理的一種方法。石灰固化原理是在有水分存在的條件下，石灰以及添加劑中的硅鋁酸根同上述類型廢泥漿發(fā)生反應(yīng)，逐漸凝結(jié)、硬化，最終實現(xiàn)固化。

2.3 粉煤灰固化處理技術(shù)：粉煤灰是一種火山灰質(zhì)混合材料，主要是由SiO2、Al2O3等具有潛在活性的雜質(zhì)組成。粉煤灰固化原理是在有水存在的條件下，二氧化硅和氧化鋁受到泥漿中堿性物質(zhì)激發(fā)，產(chǎn)生水化硬化作用，生成穩(wěn)定的水化產(chǎn)物(CSH和CAH，CAH受激發(fā)會再加速反應(yīng)生成鈣礬石，進一步提高鉆井廢泥漿體系的凝膠組分和硬化質(zhì)量，最終達到固化目的。

2.4 水玻璃固化處理技術(shù)：水玻璃是由堿金屬氧化物和二氧化硅結(jié)合而成的可溶性堿金屬硅酸鹽材料，是一種無色透明的粘稠液體。水玻璃具有硬化、結(jié)合、包容等性能，能作為膠凝材料使用。水玻璃固化方法是把水玻璃作為主要固化基材使用，輔以無機酸性物質(zhì)（如硫酸、硝酸和磷酸），然后按一定配料比例混以廢泥漿，進行中和與縮合脫水反應(yīng)，使有害物質(zhì)自動脫水，經(jīng)凝結(jié)硬化，最后實現(xiàn)固化。

3 其他處理技術(shù)

3.1 破乳法：破乳方法主要有化學(xué)破乳、膜破乳、電場破乳、剪切破乳、加熱破乳、離心破乳等?，F(xiàn)在應(yīng)用較多的是化學(xué)法破乳，即向乳化含油鉆井廢水中投加破乳劑，通過化學(xué)作用，輔以其他分離方式，達到乳化液脫穩(wěn)、破乳，實現(xiàn)油水分離的目的。而國內(nèi)外采取的化學(xué)破乳方法主要有鹽析法、酸堿法、凝聚法和混合法，但這些方法雖然使處理效果顯著，但由于加入了化學(xué)添加劑，提高了成本，并且對環(huán)境也帶來了新的影響。

油田針對廢棄鉆井液為水基、油基混合液的特點，根據(jù)破乳和絮凝機理采取了一套既有效又經(jīng)濟的處理工藝流程。研究結(jié)果表明：該處理技術(shù)能使廢棄鉆井液中的油、泥、水三相得到有效分離，使污泥量減少，出液污染物含量有很大改善，處理后的固相基本符合國家固體廢棄物排放標準，基本上解決了油田廢棄鉆井液的處理排放問題。

3.2 機械脫水法：該方法是利用化學(xué)絮凝劑沉降和機械分離等的強化措施，使廢棄鉆井液中的固液兩相得以分離。但由于各油田產(chǎn)生的鉆井液特性不同，單一的絮凝劑無法使各種性質(zhì)的鉆井液進行有效的固液分離，對于不同的廢棄鉆井液應(yīng)使用不同的絮凝劑。

3.3 MTC(Mud To Cement)技術(shù)：廢棄鉆井液轉(zhuǎn)化為水泥漿技術(shù)，簡稱MTC技術(shù)，它是將廢棄鉆井液和礦渣混合，利用激活劑激活礦渣中的固化成分。再輔以其它添加劑得到各種用途的固井液。該技術(shù)在國內(nèi)外都進行了大量的研究，并且取得了廣泛的應(yīng)用，用其固井還有很多優(yōu)點：紊流排量低、與泥漿的相容性好、稠化過渡時間和靜膠凝強度過渡時間短等特性，在防竄固井和提高頂替效率等方面較水泥漿都具有較大的優(yōu)勢。

結(jié)語

隨著油田不斷的進行開發(fā)，對鉆井廢物的處理有了更高的要求，我國的鉆井廢物治理工作還無法與發(fā)達國家相比，由于其起步較晚，在研究和應(yīng)用上還停留在較基礎(chǔ)的階段，對鉆井廢液的控制和預(yù)防還做得很不到位，在這方面與世界先進水平還存在著較大的差距，因此我們應(yīng)加大對鉆井廢液在處理及應(yīng)用上的研究力度，力求將對鉆進廢液的防治作為鉆井污染控制工作的重點。

[1]趙雄虎，王鳳春.廢棄鉆井液處理研究進展[J].鉆井液與完井液，2004，22(2).

[2]倪懷英.國外廢鉆井液處理技術(shù)介紹.鉆井液與完井液[J].2010，10(1).