废弃钻井液处理方法浅析
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摘要：针对废弃钻井液处理方法在国内外的发展现状，从废弃钻井液的组成和对环境的影响入手，介绍了目前处理废弃钻井液的各种方法和技术；对废弃钻对废弃钻井液处理技术的发展趋势进行了分析，并提出了自己的建议。
关键词：废弃钻井液 处理 方法
钻井施工过程中废弃钻井液对环境污染的影响已经引起石油界和广大科技人员的高度重视。钻井液在钻井过程中为达到安全、快速钻井的目的，使用了各种类型的钻井液添加剂，而且随着钻井深度增加和难度加大，加入的化学添加剂的种类和数量也越来越多，使得其废弃物的成分也变得越来越复杂，危害也越来越大。目前油田废钻井液处理方法有很多，这些方法各有一定的局限性。本文从废弃钻井液的组成和对环境的影响入手，介绍了国内外处理废弃钻井液的方法和技术，分析了废弃钻井液处理技术的发展趋势。
1、废弃钻井液的成分及其对环境的影响
废弃钻井液主要是由粘土、钻屑、加重材料、化学添加剂、无机盐、油组成的多相稳定悬浮液，pH值较高。导致环境污染的有害成分为油类、盐类、杀菌剂、某些化学添加剂、重金属、高分子有机化合物生物降解产生的低分子有机化合物和碱性物质。对环境造成的影响主要表现在：①对地表水和地下水资源的污染；②导致土壤的板结（主要是盐、碱和岩盐地层的影响），对植物生长不利，甚至无法生长，致使土壤无法返耕，造成土壤的浪费；③各种重金属滞留于土壤，影响植物的生长和微生物的繁殖，同时因植物吸收而富集，危害到人畜的健康；④对水生动物和飞禽的影响。
2、废弃钻井液的处理方法
1）循环使用法。有些废弃钻井液、废水、废材料可循环使用。例如从钻井液中分离出的废水可用于清洗钻头；清洗钻头后的废水收集后再循环使用；生产水经过处理后再注入井内以平衡井内压力，也可用于重油的处理。
2）回收再利用法。油基、酯基还有合成基钻井液使用后，可回收其基液用于其它井作为钻井液的基液或作为燃料等其它用途。钻井液中的添加剂也可以采用适当的方法回收再利用。
3）脱水法。脱水法是利用化学絮凝剂絮凝、沉降和机械分离等强化措施，使废弃钻井液中的固液得以分离。采用加水稀释法可以使大量的加重剂通过自然沉降法分离出来，加入无机和有机絮凝剂后，可以破坏固体颗粒表面的结构，中和颗粒表面的电荷 ，促使固相颗粒聚结变大，从而达到固液分离的目的。
4）破乳法。破乳可以采用传统的添加化学剂的方法，利用化学剂的特性破乳。如利用电解质所带电荷的性质不同，或者通过加入化学剂降低钻井液的黏度等。
5）回注法。对毒性较大又难以处理的废弃钻井液可以通过回注法处理。回注方法有2种。①注入非渗透性地层。用压裂液在机械作用下加压到足以将地层压裂的压力，将要处理的废弃钻井液注入地层裂缝中，撤消压力时，周围地层中的裂缝自行关闭，从而防止地层中的废弃钻井液发生迁移。现在在海上钻井时，许多情况下的废弃钻井液处理就是用该方法。②注入地层或井眼环形空间。将废弃钻井液通过井眼注入安全地层或井眼的环形空间。
6）回填法。废弃钻井液在储存坑内通过沉降分离，上部清液达到环保标准后直接排放。剩余部分经干燥后（并不一定要完全干燥，只要到一定程度就行），在储存坑内就地填埋。但必须保持顶部的土层有1.0～1.5 m厚，然后恢复地貌。这种方法不失为一种处理低毒和无毒废弃钻井液的好方法。但不能用于毒性较大的废弃钻井液的处理。
7）生物处理法。生物处理钻井废弃物的方法有许多种。微生物降解法是利用微生物将有机长链或有机高分子降解成为环境可接受的低分子或气体。使用该方法的困难是如何选择合适的微生物菌种和载体。生物絮凝法是在废弃钻井液中加入特殊的微生物，使一些高分子有机物絮凝并且沉积下来，可用于钻井废水的处理。该方法中所用微生物必须是通过自然筛选或诱变培育及基因工程、细胞工程技术获得的特种微生物。这些微生物同时还可以对某些有机物进行降解。
8）固化法。固化法被认为是一种比较可靠的治理废弃钻井液污染的好方法，对于治理难度最大的COD、Cr、pH值和总铬污染最为有效。经过固化液毒性测定，达到国家工业废水排放标准，对于含水量最高的废弃钻井液，可以结合固液分离技术，以取得最佳的处理效果。该方法适用于膨润土型、部分水解聚丙烯酰胺、木质素磺酸铬、油基钻井液等。
9）焚烧法。焚烧也是一种非常洁净的处理钻井废弃物的方法。因为在焚烧炉的烟窗内都安置有除尘、回收和气体吸收的装置。回收的油和其它物质可以用于油基钻井液的基液或移作他用。剩余的灰烬可以综合利用，对环境没有不良影响。现在国外使用加热解吸的技术，用于加热解吸油基钻井液中钻屑含有的油类物质。目前又发展了低温加热解吸油基钻井液钻屑中含有的油类物质的技术。
10）复合混合法。所用材料为一种粉末和木屑。该粉末具有很好的吸油性能，同时它还具有固氮能力、臭味防护、气味跟踪的特点，具有良好的降解能力。木屑为木材加工厂的副产品，主要是起疏松作用。这2种原料混合使用是一种良好的烃类改良剂。使用该方法处理废弃钻井液时，首先要对废弃钻井液进行分离，回收钻井液中的基液，然后才能按上述方法处理。将除去基液后的钻屑与混合料充分混合。然后将它平辅在一个大场地，不要压实，而要保持相当的疏松程度；让它具有足够的氧气和水分，这样能很快生物降解，同时固氮，成为一种肥料，进入表土层和次表土层，可让植物吸收。经过这样降解后，残留物没有毒性，对环境没有影响，也不会对环境带来潜在的影响。
3、废弃钻井液处理技术的发展趋势
①开发新的环保型钻井液体系和钻井液添加剂。②加强固控，减少废弃物的排放，主要是加强四级固控的管理，对固控设备合理搭配、合理利用，利用高效固控设备。③开发综合利用新技术。应该利用现有的科学和技术在废弃钻井液处理时向综合利用出发，这样既保护了环境又开发了资源。如将钻井废弃物经过一定的技术处理转化成为可供植物利用的肥料等。④降低成本，优化环境。⑤加强井场废弃物的管理。国外对井场废弃物的管理要求非常严格，制定了一系列的方针、政策，同时加强了环境和作业的监控、监督和评估，确保环境稳定。中国在这方面做了大量的工作，取得了很好的效果，但国外的许多技术和经验还是值得学习和借鉴的，同时可以开发许多先进的管理方法。
4、结论及建议
对于废钻井液的处理方法和技术，目前已经取得了很大的成效，积累了正反两方面的经验，随着科学技术的发展，新的处理方法和工艺会不断地涌现出来。我们应该根据本地环境的特点和要求，进行最优化的选择和组合，以达到最佳环境效益和经济效益，促进环境和企业的可持续发展。
参考文献
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