楊曉鐸 孫珊珊

(渤海裝備中成裝備制造公司,天津 300280)

利用固控設(shè)備處理石油鉆井廢液的探討

楊曉鐸 孫珊珊

(渤海裝備中成裝備制造公司,天津 300280)

首先,本文對(duì)鉆井廢液的處理現(xiàn)狀和存在問(wèn)題進(jìn)行了分析和探討;接下來(lái),又對(duì)物理分離法處理廢鉆井液進(jìn)行了論述,包括固控設(shè)備無(wú)害化處理鉆井液的流程以及固液分離物的利用兩方面;最后,則提出了鉆井廢液處理的相關(guān)建議,包括實(shí)現(xiàn)鉆井廢液的源頭控制和循環(huán)利用,清潔生產(chǎn)兩方面。

固控設(shè)備 石油鉆井 鉆井廢液

在石油鉆井作業(yè)過(guò)程當(dāng)中，不可避免地會(huì)產(chǎn)生大量的廢液及巖屑，并構(gòu)成了當(dāng)前環(huán)境污染問(wèn)題的重要來(lái)源。為了維護(hù)良好的生態(tài)環(huán)境，實(shí)現(xiàn)經(jīng)濟(jì)效益和環(huán)境效益的雙贏，就必須對(duì)石油鉆井廢液進(jìn)行有效的無(wú)害化處理。但目前，石油鉆井的廢液處理技術(shù)還不完善，處理過(guò)程中易出現(xiàn)新的污染，不能循環(huán)再利用，占用土地資源，因而無(wú)法解決日益嚴(yán)重的環(huán)境污染問(wèn)題。根據(jù)工業(yè)生態(tài)理論，可采取固控設(shè)備作為廢液處理的有效手段，通過(guò)固液物理分離，能夠?qū)r屑、廢泥漿、泥餅、清洗水等進(jìn)行密閉循環(huán)處理，實(shí)現(xiàn)廢品循環(huán)利用，引導(dǎo)石油行業(yè)的建設(shè)投資方向。這樣一來(lái)，就可從根本上防范污染物的產(chǎn)生，控制環(huán)境風(fēng)險(xiǎn)，緩解水資源缺乏的壓力，能夠在生態(tài)經(jīng)濟(jì)的建設(shè)中發(fā)揮巨大的作用。

1　鉆井廢液的處理現(xiàn)狀和存在問(wèn)題

目前，針對(duì)鉆井廢液的處理方法較多，除了簡(jiǎn)單處理排放外，常用的還有轉(zhuǎn)入密閉底層、固液分離、焚燒、回填、坑內(nèi)密封、異地集中處理、微生物處理等。在長(zhǎng)慶油田的處理方案中，原地固化是污染物處理的最主要途徑。與其他處理方法相比，這一方法不僅能夠節(jié)約成本，同時(shí)適用性也更加廣泛，操作方式更加簡(jiǎn)單安全。但同時(shí)，原地固化在本質(zhì)上處于末端治理，存在三點(diǎn)不足之處:第一，處理原料選用不當(dāng)，無(wú)論是水泥，還是粉煤灰、石灰，都會(huì)在處理過(guò)程中生成新的污染物，且原有污染情況不會(huì)得到根本改善;第二，固化處理不符合循環(huán)利用的生態(tài)經(jīng)濟(jì)理論，缺乏廢品再利用的意識(shí);第三，經(jīng)過(guò)原地固化處理后，污染物將轉(zhuǎn)化為固體形態(tài)，長(zhǎng)期掩埋在較深的地層，因而會(huì)影響植被恢復(fù)。一旦發(fā)生洪水災(zāi)害，地下的污染物就很有可能在水流的沖擊下，重新回到地表[1]。因此，原地固化的生態(tài)保護(hù)效果并不理想，環(huán)境風(fēng)險(xiǎn)較大。另外，根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)調(diào)查，如果地層中填埋了污染物，發(fā)生塌陷的幾率會(huì)明顯增加。

2　物理分離法處理廢鉆井液

2.1固控設(shè)備無(wú)害化處理鉆井液的流程

2.1.1振動(dòng)篩除巖屑及清潔

目前，在清理巖屑過(guò)程在，振動(dòng)篩正逐漸代替除砂器，應(yīng)用范圍越來(lái)越廣泛。振動(dòng)篩能夠?qū)r屑或粗粒砂進(jìn)行分離，分離后需完成水洗清潔、脫水處理。通過(guò)對(duì)計(jì)算及現(xiàn)場(chǎng)調(diào)查結(jié)果進(jìn)行分析，平均每百米尺，就可產(chǎn)生大約3m3的巖屑。而在正常情況下，平均每百米開(kāi)發(fā)井進(jìn)尺，必須消耗大約70-100m3的生產(chǎn)水[2]。經(jīng)過(guò)試驗(yàn)后，可發(fā)現(xiàn)每清理1m3巖屑及粗礫砂，大約需要3-5m3的清水，以便達(dá)到治理要求。使用清水的同時(shí)可配制泥漿，由于清潔用水處于密閉環(huán)境下不斷循環(huán)使用，基本可達(dá)到零消耗，因而不會(huì)導(dǎo)致鉆井用水量的上升。

2.1.2除泥器及離心機(jī)除泥

除泥器的使用，重點(diǎn)是針對(duì)重晶石粒以及細(xì)粒固相，從而加強(qiáng)對(duì)泥漿的固相控制。除此以外，這一系統(tǒng)還有另外一個(gè)重要作用，如果地質(zhì)情況出現(xiàn)變化，需要改變泥漿布局時(shí)，使用除泥器或離心機(jī)，就可有效清理其中的固相部分，并以濕相包裝保存。應(yīng)該注意的是，在鉆井作業(yè)中，鉆井液密度應(yīng)看做一項(xiàng)核心指標(biāo)。當(dāng)鉆井液的使用次數(shù)不斷增加，泥漿的固相比例必然會(huì)重新升高。當(dāng)這一比例達(dá)到極限時(shí)，就必須加藥加水，經(jīng)過(guò)重新調(diào)配后，再對(duì)加重劑、微量廢屑以及膨潤(rùn)土加以回收，使廢泥漿變?yōu)榭捎玫母煞?，或者提高鉆井泥漿的使用效率，將其再用于新井中使用，從而實(shí)現(xiàn)循環(huán)使用，不僅大幅度降低了鉆井廢液的排放，同時(shí)也能解決泥漿固相比例過(guò)高的問(wèn)題[3]。

2.2固液分離物的利用

第一，在巖屑及粗礫砂的處理方面，既可將其用于道路鋪撒，防止雨雪天道路濕滑，也可用于場(chǎng)地自身的基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)，作為水泥道路填料使用，在露天設(shè)備的維護(hù)方面，也可作為地坪滲水材料使用;第二，中細(xì)砂的處理。在標(biāo)準(zhǔn)化井的建設(shè)過(guò)程中，中細(xì)砂可作為圍墻地基材料，或是抽油機(jī)基礎(chǔ)地基材料，同時(shí)在井場(chǎng)表面硬化處理中，也可作為袋裝消防沙來(lái)使用;第三，泥質(zhì)的處理，泥質(zhì)的可循環(huán)性相對(duì)更強(qiáng)，因此可繼續(xù)用于泥漿的調(diào)配;第四，清洗水的處理，清洗水基本無(wú)任何消耗，可無(wú)限次循環(huán)使用。

3　鉆井廢液處理的相關(guān)建議

3.1實(shí)現(xiàn)鉆井廢液的源頭控制

目前，針對(duì)鉆井廢液的處理往往不夠及時(shí)，這就使得開(kāi)發(fā)部門不得不承擔(dān)由廢液帶來(lái)的污染問(wèn)題，而鉆井施工企業(yè)則無(wú)需考慮這一風(fēng)險(xiǎn)。因此，油田開(kāi)發(fā)作業(yè)中的環(huán)境保護(hù)問(wèn)題，必須從根源上予以解決，即追究廢液產(chǎn)生單位的責(zé)任，使其將廢液處理落實(shí)到施工過(guò)程當(dāng)中。

3.2循環(huán)利用,清潔生產(chǎn)

根據(jù)環(huán)境控制理論，以及大量的實(shí)驗(yàn)證明，污染防治的最佳途徑就是防大于治，盡量使污染問(wèn)題減少，不僅能取得更好的治理效果，同時(shí)也可節(jié)約成本。在今后的石油鉆井施工過(guò)程當(dāng)中，須嚴(yán)格選擇鉆井液和添加劑，以無(wú)害化為選購(gòu)標(biāo)準(zhǔn)。在防止污染保護(hù)環(huán)境的整個(gè)流程中，應(yīng)積極采用過(guò)程環(huán)境控制的方法，從而實(shí)現(xiàn)泥漿不落地，生產(chǎn)無(wú)污染，廢料循環(huán)使用的最終目標(biāo)，這樣就做到了在生產(chǎn)過(guò)程本身落實(shí)了清潔環(huán)保的方針。

4　結(jié)語(yǔ)

經(jīng)濟(jì)的發(fā)展不能以犧牲生態(tài)環(huán)境為代價(jià)，在保證工業(yè)生產(chǎn)正常展開(kāi)的同時(shí)，也應(yīng)同時(shí)考慮到環(huán)境保護(hù)問(wèn)題，從而使經(jīng)濟(jì)能夠穩(wěn)定可持續(xù)發(fā)展，生態(tài)環(huán)境和資源也能得到有效維護(hù)。本文通過(guò)對(duì)利用固控設(shè)備處理石油鉆井廢液這一生態(tài)環(huán)保技術(shù)進(jìn)行深入分析和探討，指出石油鉆井作業(yè)應(yīng)重視污染物的處理，防止對(duì)環(huán)境造成破壞。本文對(duì)鉆井廢液的處理現(xiàn)狀和存在問(wèn)題進(jìn)行了總結(jié)歸納，指出目前處理方法還有待完善，并在上述問(wèn)題的基礎(chǔ)上，提出了物理分離法處理廢鉆井液，在分析了這一方法的優(yōu)越性的同時(shí)，提出了鉆井廢液處理的相關(guān)建議。

[1]李迎春,張?jiān)虑?張?？?唐力君.鉆井泥漿樣品現(xiàn)場(chǎng)高效液相色譜分析——冷凍與失水兩種前處理方法的討論[J].巖礦測(cè)試,2011,12 (04):129-130.

[2]何綸,周風(fēng)山,劉榆,張坤,蒲洪兵.鉆井完井廢棄物固化處理技術(shù)及其工業(yè)應(yīng)用[J].鉆井液與完井液,2010(16):171-172.

[3]張林森,唐純靜,陳曉璽,李爽,鄒剛.廢棄水基鉆井液的利用──MTC固井技術(shù)[J].油氣田環(huán)境保護(hù),2014,20(02):136-137.