趙志強 袁波
(中油國際(綠洲)公司 北京 100011)
艾哈代布項目是伊拉克戰(zhàn)爭結(jié)束之后的首個石油合作項目,其很關(guān)注對石油資源豐富的國家的生態(tài)環(huán)境保護,要求其始終遵循生產(chǎn)作業(yè)過程中的“零污染”原則,并采用廢泥漿/巖屑無害化處理與廢原油循環(huán)利用技術(shù),原油開采項目自從啟動到2014年年底,已累計并回收了實施五花海處理的100×104m3鉆修井,以及試油期間出現(xiàn)大量廢渣、廢液等,以此來達到廢油循環(huán)利用的目的。
鉆修井與試油期間會有極多巖屑、鉆井廢泥漿等,若不給予科學(xué)、正確處理,直接性將產(chǎn)生的巖屑、鉆井廢泥漿排放到周圍環(huán)境內(nèi),不僅會對周圍居民生活、生存帶來影響,還會對嚴重影響到周圍生態(tài)環(huán)境,出現(xiàn)嚴重惡果,主要表現(xiàn)為[1]:(1)因石油作業(yè)過程中特有的流動性強等特征,若排放到環(huán)境中,污染范圍廣;(2)大量不易被動植物快速降解的有機物與危害性較強的重金屬離子,高分子聚合物等均會滯留在土壤內(nèi),對周圍動植物的生長帶來嚴重影響,甚至導(dǎo)致部分動植物死亡;(3)排放的廢物內(nèi)有機處理劑能讓水體內(nèi)的C O D C r、B O D含量明顯增加,對生活在水中的生物與植物均造成嚴重影響;(4)大量油類物質(zhì)流經(jīng)水體后,對周圍水質(zhì)帶來嚴重影響;(5)多種硫化物從水內(nèi)逸散在空氣中,產(chǎn)生嚴重的、難聞性氣體,產(chǎn)生的氣體毒性非常大。
2.1 目前國內(nèi)外廢泥漿/巖屑處理方法
對廢泥漿進行處理及合理利用能消除污染,保護環(huán)境,化害為利。目前國內(nèi)外
常用的泥漿處理方法以及他們各自的適用范圍如表1所示:
2.2 艾哈代布項目廢泥漿處理方法
根據(jù)艾哈代布油田石油開采過程中特有的鉆井液體系等諸多特征與該油田所在國家的整體安全形勢,將不同的廢鉆井方法以及適用情況羅列、分析如表1所示:
表1 各種廢鉆井液處理方法適用性
通過對以上內(nèi)容的分析,公司明確了廢泥漿/巖屑的科學(xué)處理措施。艾哈代布油田現(xiàn)有的鉆井液體系典型特征主要為:
2.2.1 水基聚磺鉆井液體系:但因泥漿材料內(nèi)存有大量的硫化材料,在操作過程中需根據(jù)實際情況給予無害化處理[2]。因此,此種體系完全不適合于焚燒法、注入安全地層法、土地耕作法等。
2.2.2 因艾哈代布鉆的水平井是在定向井段前面,在此過程中不得不混入適當原油,提升鉆井液的潤滑性。原油添加結(jié)束后,反而增加了鉆井液處理難度。雖然可利用燃燒的方法來達到消除原油的目的,不過原油燃燒過程中又產(chǎn)生了大量濃煙,為當?shù)丨h(huán)境帶來了二次污染。因此該項目公司重點針對原油給予了化學(xué)分離后循環(huán)利用,以解決這一系列問題[3]。
現(xiàn)今艾哈代布項目的開展利用了2套D WL 520型無害化處理設(shè)備給予廢鉆井液無害化處理,日最高處理量8 3 2m3,年處理量3 00000m3。完全符合艾哈代布油田中8個鉆井隊4個修井隊工作過程中產(chǎn)生的大量廢泥漿/巖屑實施無害化處理的需要。
3.1.1 廢泥漿處理流程
(1)清除大尺寸巖屑。利用巖屑分離機將已拉回的廢泥漿進行處理,將廢泥漿內(nèi)超過6m m的固體顆粒物完全分離出來,完全分離后的巖屑將進入到廢巖屑處理環(huán)節(jié)。(2)清理廢油。利用巖屑分離機將廢泥漿引入3號廢液池內(nèi),向其中加入高效除油分離劑,保證廢泥漿內(nèi)的原油含量低于50m g/L。(3)復(fù)合絮凝、助凝。從1號廢液池中流進的廢泥漿,利用復(fù)合絮凝、助凝器氧化反應(yīng)機,并借助復(fù)合絮凝、助凝劑,把廢泥漿內(nèi)的水完全分離成游離水,在將廢泥漿內(nèi)存有的大量有害物質(zhì)完全轉(zhuǎn)化至水溶液內(nèi),并向其中添加復(fù)合強氧化劑,來達到廢棄泥漿內(nèi)有毒物質(zhì)最大程度氧化分解的目的。(4)清理廢泥漿內(nèi)的固相物質(zhì)。利用高速離心機,甩出存于廢泥漿內(nèi)的大量固相物質(zhì),使其變成無害泥餅,其中仍含有有害物質(zhì)的水溶液則進入到下步反應(yīng)中[4]。(5)消除水內(nèi)懸浮物。利用沉淀池,將從高速離心機內(nèi)脫出的污染實施初級沉淀,清理其中存在著的大量懸浮物。(6)深度分解水中高分子有害物質(zhì)。利用污水深度處理機,并借助復(fù)合水處理劑,將污水內(nèi)的高分子有機物、大量里懸浮物等徹底氧化分解。(7)反滲透過濾,達到排放標準。利用膜過濾反滲透處理系統(tǒng),將水中高于18分子量的有機物與無機物完全處理掉,讓排放水符合國家一級污水排放要求。
3.1.2 廢巖屑處理流程
(1)從井場來回的廢巖屑,需直接置入廢巖屑處理池內(nèi),并添加三類強氧化藥劑,利用挖掘機將其充分攪拌后,將廢巖屑內(nèi)存在的有害物質(zhì)進行氧化分解。通常情況下,氧化分解反應(yīng)時間會超過27 h);(2)經(jīng)過現(xiàn)場檢測無害化處理后,開始聚集成泥餅的多項物質(zhì)殘留量,未達標的泥餅仍需實施無害化處理。
3.1.3 廢原油循環(huán)利用流程
(1)將廢泥漿內(nèi)快速分離得出的廢原油單獨存放,在原油池內(nèi);(2)通過原油罐車將分離后的廢原油妥善運輸?shù)叫栌迷团錆{的井隊內(nèi),最終將其完全消耗,也可由油條所在國運輸至煉廠妥善處理,并嚴禁采用燃燒或填埋方式處理。
艾哈代布項目廢棄物處理流程中,始終做到認真、負責、一絲不茍,并采用最先進的現(xiàn)代檢測儀器、設(shè)備等,實驗室專業(yè)技術(shù)人員在其位、謀其職,全力以赴做好整個處理流程中的取樣監(jiān)測工作。此外,伊拉克當?shù)丨h(huán)保局及業(yè)主伊拉克中部油田公司對整個廢泥漿處理廠中的無害化處理環(huán)節(jié)采用全天候跟蹤監(jiān)督,對已處理過的巖屑與水等采用隨機取樣的方法,確保其達標排放。從最終的檢測結(jié)果來看,經(jīng)過無害化處理后的污水、污泥等均符合可排放標準。
4.1 廢棄鉆井泥漿的成分復(fù)雜,對環(huán)境的污染相當大,需嚴格做好無害化處理工作。
4.2 艾哈代布項目采用集中化學(xué)無害化處理廢泥漿/巖屑的方法,能夠達到固相污染物與液相污染物分離處理的目的,最終的外排物完全符合國內(nèi)外排放標準。
4.3 艾哈代布廢泥漿處理模式為中石油海外項目廢泥漿處理提供了借鑒經(jīng)驗。
[1]陳孝彥.鉆井廢棄泥漿固化處理技術(shù)綜述[J].科技與企業(yè),2012(7月下),3 3 8-3 3 9.
[2]李愛英.廢鉆井液污染分析及處理方法的探討[J].油氣田環(huán)境保護,1998,8(2):15-17.
[3]蔡利山,劉四海,郭才軒.石油鉆井環(huán)境保護技術(shù)綜述[J].西部探礦工程,2002,7 6(3):13 2-13 4.
[4]朱墨,張進,趙雄虎.廢鉆井液無害化處理的室內(nèi)研究[J].鉆井液與完井液,1995,12(3):8-14.