李明亮

摘要：隨著環(huán)保要求的不斷提高，鉆井泥漿成為重大的環(huán)境風(fēng)險(xiǎn)。通過(guò)分析鉆井泥漿不落地處理技術(shù)的基礎(chǔ)原理，針對(duì)寒冷氣候制定針對(duì)性措施，淺談不同不落地處理技術(shù)的優(yōu)勢(shì)與確定，提出東北地區(qū)泥漿不落地處理的建議。

關(guān)鍵詞：鉆井泥漿；不落地；環(huán)保

隨著新《環(huán)境保護(hù)法》的施行，《“兩高”司法解釋》的出臺(tái)，環(huán)保形勢(shì)日益嚴(yán)峻，如何做到鉆井泥漿的合規(guī)處理，避免鉆井泥漿及儲(chǔ)存池造成的重大環(huán)境風(fēng)險(xiǎn)，成為油田鉆井泥漿處理的一項(xiàng)重要任務(wù)。

1.開(kāi)展鉆井泥漿不落地處理的必要性

油田鉆井泥漿是油氣田開(kāi)發(fā)中最重要的環(huán)境風(fēng)險(xiǎn)點(diǎn)之一，開(kāi)展鉆井泥漿不落地處理具有以下三點(diǎn)必要性：

1.1消除鉆井過(guò)程及固化前的污染風(fēng)險(xiǎn)

普通鉆井周期一般為1～2個(gè)月，特殊情況下能達(dá)到3個(gè)月或以上，鉆井過(guò)程中容易出現(xiàn)儲(chǔ)存池塑料布破損，滲漏等問(wèn)題、如遇大雨，甚至出現(xiàn)雨水倒灌、污染農(nóng)田等情況，可能造成地下水、地表水的污染。

無(wú)害化處理受天氣、道路、工農(nóng)關(guān)系影響較大，如遇連續(xù)降雨或冬季鉆井，可能一個(gè)月或幾個(gè)月無(wú)法施工，除存在以上鉆井過(guò)程中的風(fēng)險(xiǎn)外，儲(chǔ)存池長(zhǎng)期處于不安全狀態(tài)，可能出現(xiàn)牲畜、人員掉落等安全問(wèn)題。

1.2避免無(wú)害化處理存在的質(zhì)量風(fēng)險(xiǎn)

傳統(tǒng)的鉆井泥漿無(wú)害化處理方法，一般是將鉆井廢水拉走，對(duì)剩余的巖屑進(jìn)行就地固化處理，但由于受儲(chǔ)存池形狀不規(guī)則，巖屑沉積壓實(shí)作用，野外機(jī)械操作難度大等因素影響，固化質(zhì)量較難保證，這種處理方式存在一定質(zhì)量風(fēng)險(xiǎn)。

1.3滿足環(huán)境管理部門(mén)新的環(huán)保要求

隨著《水十條》、《土壤十條》等具體環(huán)境保護(hù)措施出臺(tái)，環(huán)境保護(hù)主管部門(mén)對(duì)油田企業(yè)，特別是油田企業(yè)勘探開(kāi)發(fā)過(guò)程中鉆井泥漿的處理提出了更為嚴(yán)格的環(huán)保要求，鉆井泥漿的不落地處理基本滿足了目前環(huán)保和鉆井生產(chǎn)兩方面的要求。

2.東北地區(qū)油田鉆井泥漿不落地處理面臨的主要難題

2.1鉆井工作量相對(duì)較少，井位分散，偏重氣井

隨著國(guó)際油價(jià)下跌，處于扭虧脫困階段的油田企業(yè)鉆井工作量明顯下降，油井工作量明顯減少，目前部署井位主要以氣井為主，同時(shí)鉆井施工存在相對(duì)分散，施工不連續(xù)等特點(diǎn)。

2.2冬季施工氣候條件特殊

東北地區(qū)冬季鉆井施工過(guò)程中，最低氣溫達(dá)到零下35攝氏度左右，長(zhǎng)周期的施工，保溫效果尤為重要，因有地層能量的補(bǔ)充，循環(huán)過(guò)程中的泥漿溫度得到有效補(bǔ)充，但反排出來(lái)的泥漿很容易結(jié)冰，這也對(duì)鉆井泥漿不落地處理提出較高的要求。

3.鉆井泥漿不落地處理工藝原理及施工模式

3.1鉆井泥漿不落地處理工藝原理

3.1.1基于破膠壓濾技術(shù)的鉆井泥漿不落地處理工藝

鉆井泥漿是一種含粘土、鉆屑、加重材料、化學(xué)處理劑、污水等成分的多相穩(wěn)定懸浮體系，通過(guò)加入破穩(wěn)降粘劑，破膠、氧化打破泥漿體系穩(wěn)定性；加入混凝聚結(jié)劑，絮凝、與金屬離子發(fā)生絡(luò)合反應(yīng)；加入高效瀝水劑，吸附固結(jié)有害物質(zhì)、強(qiáng)制固液分離。之后將破膠后的泥漿用泵壓入濾室，依靠機(jī)械加壓裝置將濾板壓緊，固體在濾布上堆積形成泥餅，液體滲透出濾布，成為不含固體的清液[1][2]。

3.1.2基于離心固化技術(shù)的鉆井泥漿不落地處理工藝

廢棄泥漿也是穩(wěn)定復(fù)雜的膠體體系，通過(guò)電極和脈沖電源使膠體體系失穩(wěn)。泥漿中粘土礦物表面帶有電荷，利用電化學(xué)吸附的原理，使鉆井泥漿在直流電場(chǎng)作用下，泥漿中陰離子表面活性劑和帶負(fù)電荷的組份定向遷移到電極陽(yáng)極表面，產(chǎn)生陽(yáng)極電聚合吸附，在電極表面沉積去除；泥漿中大分子聚合物被電解，氧化斷鏈后粘度降低，更易去除；泥漿中有效成份顆粒表面不帶電，可以用于保留在體系內(nèi)重復(fù)利用。隨著電化學(xué)反應(yīng)時(shí)間延長(zhǎng)，泥漿沉積層厚度增加，除泥裝置去除電極表面的泥漿固體，從而實(shí)現(xiàn)泥漿的降粘和固液分離目的，分離后的低粘度的泥漿液再通過(guò)補(bǔ)充有益組份回用。

3.2鉆井泥漿不落地處理的施工模式

3.2.1集中處理式鉆井泥漿不落地處理

集中處理的鉆井泥漿不落地處理方式特點(diǎn)是單井拉運(yùn)、集中處理，建設(shè)集中的廠房、購(gòu)買(mǎi)大型的設(shè)備。集中處理的優(yōu)勢(shì)是可以滿足多井同時(shí)開(kāi)鉆處理的需要，方便設(shè)備和廢棄物的管理、利于監(jiān)測(cè)。由于不需要多套設(shè)備，所以運(yùn)行起來(lái)后更能節(jié)省成本，更有效提高設(shè)備的利用率。缺點(diǎn)是前期場(chǎng)站征地、手續(xù)辦理，購(gòu)置設(shè)備等一次性投入較大，一般在2000萬(wàn)元左右，單井處理費(fèi)用50-100萬(wàn)元不等。

3.2.2隨鉆處理式鉆井泥漿不落地處理

隨鉆處理式鉆井泥漿不落地處理特點(diǎn)是單井處理，設(shè)備人員雙配套。隨鉆處理需在單井組織設(shè)備征地、設(shè)置臨時(shí)軟體罐、配套處理設(shè)備和4-6個(gè)技術(shù)人員。優(yōu)點(diǎn)是可以適應(yīng)偏遠(yuǎn)井的施工，跟隨井隊(duì)作業(yè)，撬裝式設(shè)備，搬遷靈活，處理方案調(diào)整靈活。缺點(diǎn)是每口井配套設(shè)備和人員，一次性投入高，設(shè)備在200-300萬(wàn)元不等，單井處理成本相對(duì)較高，單井處理費(fèi)用在100-160萬(wàn)元不等。

4處理模式的選取

通過(guò)以上分析認(rèn)為，東北地區(qū)針對(duì)施工井?dāng)?shù)量少和對(duì)泥漿回用需求不高的情況，基于破膠壓濾技術(shù)的鉆井泥漿不落地處理工藝更合理，針對(duì)冬季保溫和成本控制的考慮，集中處理式鉆井泥漿不落地處理更有優(yōu)勢(shì)。

5.結(jié)論與展望

鉆井泥漿不落地處理技術(shù)目前正處于一個(gè)大發(fā)展和初期應(yīng)用的階段，鉆井泥漿不落地處理技術(shù)從源頭上避免了鉆井泥漿處理上的環(huán)境風(fēng)險(xiǎn)，大大降低了鉆井泥漿治理與鉆井完井之間的施工間隔期，減少工農(nóng)關(guān)系。

鉆井泥漿不落地處理技術(shù)是一個(gè)系統(tǒng)的工程，只有不斷實(shí)現(xiàn)新技術(shù)的應(yīng)用，適應(yīng)新的環(huán)保要求，有效降低處理價(jià)格，將會(huì)更具應(yīng)用價(jià)值和環(huán)保價(jià)值。

參考文獻(xiàn)

[1]楊明杰.鉆井泥漿綜合治理研究[J].礦物巖石.2003（3）109-112

[2]魏平方.油田鉆井液固化處理實(shí)驗(yàn)研究化學(xué)與生物工程[J].2003（6）34-35

（作者單位：中國(guó)石油化工股份有限公司東北油氣分公司）