浅论钻井废泥浆对环境的危害及处理技术

【摘要】石油钻井作业产生的废泥浆基本上都是堆积在现场的周围，这对周围的环境造成了非常大的危害。本文笔者就对钻井废泥浆的性质、特点以及对环境的危害做了简要介绍，并最终提出解决钻井废泥浆的相应措施，使环境的破坏降到最低。

【关键词】钻井 废泥浆 环境 危害 处理

1 钻井废泥浆的性质、特点和对环境的污染

1.1 钻井废泥浆的基本性质

钻井废泥浆是以粘土、水为基础，并通过粘土分散在水中而形成的一种复杂分散体系，其粒度一般是在2um—10um之间均匀的分散，并且还具有很好的稳定性，这是由于其具有的胶体和悬浮体这两种综合性质决定的。钻井废泥浆主要有两大类组成：水基泥浆、油基泥浆。大部分地区的油田钻井废泥浆主要是以水基泥浆为主，少量的是属于油基或聚合物泥浆的范畴。重金属、油类、膨润土、碱、盐水粘土、海泡石以及多种少量的化学处理剂构成油田钻井泥浆的主要成分。

废泥浆处理过程中一项非常重要的技术指标就是对泥浆含水率的处理，这是因为泥浆含水率对泥浆的胶结固化有着直接影响作用，因此，我们主要针对废泥浆的汗水状况探讨研究。我们将废泥浆中含水率大体上氛围四类，并且这些废泥浆都是在自然状态下经过1-2年的晾晒，没有任何人为的影响因素在里面，主要分析情况如下：第一类是大约占废泥浆总水分70%，这类称为泥浆颗粒间的孔隙水；第二类是大约占废泥浆总水分20%，这类称为泥浆颗粒间的毛细通道内的毛细水；第三类和第四类一共大约占废泥浆总水分10%，这类称为颗粒吸附水和颗粒内部水。因此，得出结论：钻井废泥浆脱水固化的难易主要受以下两方面的影响，一是泥浆中水的存在形式的影响；二是泥浆中泥浆颗粒的大小、固结程度、有机物的含量这三者的影响。得出泥浆中有机物的含量越低、泥浆颗粒越粗、废泥浆固结含量比值越大其脱水的难度也就越小，反之钻井废泥浆脱水固化难度也就越大。另一方面，钻井废泥浆脱水固化难度也受废泥浆存放时间的长短影响，这是由于油田钻井废泥浆的来源不是固定不变的，而且在其性能上也有很大的差别。

1.2 钻井废泥浆的特点

具有强碱性，含水率分布较广一般在35%-90%之间，固相的颗粒粒度非常小一般在0.01μm-0.1μm之间（也就是说通过200目筛的颗粒比例在95%以上），从外面看一般是稠流体或半流体状，具有颗粒非常细小、级配差、粘度不小、含水率不低并且脱水困难的特点。

1.3 钻井废泥浆对环境的污染

随着时间段的推移，人们将钻井废泥浆与污油、污水并列为油田生产的三大污染，并对钻井废泥浆对环境的污染有了更深刻的认识，因此钻井废泥浆对环境的污染主要表现在以下三个方面：一是钻井废泥浆不仅会造成周边地区的土壤破坏、土地的盐碱化程度加深，还会使大量的植被遭到破坏，这都是因为钻井废泥浆在自然状态下是非常难以降解造成的；二是钻井废泥浆由于不能及时的处理掉，导致长期堆放在井场四周，不仅占用了大量土地，而且还是被占用的土地不能种地浪费资源；三是钻井废泥浆的长期堆放一方面会使钻井废泥浆渗透到地表下层的水层，另一方面也会随着雨水、大风而流入河流、湖泊造成水污染，致使人们健康受到危害等等，这些都是当前亟待需要解决的问题。

2 钻井废泥浆的处理方法

随着社会经济的快速发展，人们在享受着物质文明的同时，也对周围的环境要求越来越高，环保已经成为一个世界性的大问题。尤其是钻井废泥浆对环境的危害和影响是非常严重的，而且也越来越受到世界各国的重视，甚至已经将其列为环保的一个非常重要的项目来进行研究。进行钻井废泥浆治理的目的主要有以下两点：一是避免污染，保护环境；二是对资源能够做到回收利用，变废为宝。目前的回收利用的方法很多，我们应根据具体情况具体处理，这是因为不同地区的钻井废泥浆会受当地的地理环境、水土情况、自然环境的影响而不同，我国在这方面的处理方法主要有坑内填埋、固液分化、固结处理、固化和微生物降解等方法，以下是几种处理方法：

2.1 MTC（泥浆转化为水泥浆Mud-ToCement）固井技术

此法的原理就是利用钻井液具有失水性和悬浮性，然后在钻井液中加入廉价的固化添加剂-高炉水淬矿渣（BFC）、激活剂（BAS）等，使他们在里面充分搅匀、混合然后形成稳定的固化物，这就是MTC（泥浆转化为水泥浆Mud-To-Cement）固井技术的主要原理，使钻进液能够充分转化成固井液。这项技术具有以下两个特点：一是大大降低固井的成本，真正做到以少量的投入获得大的回报；二是可以将固井液污染环境的问题在一定程度上解决。

2.2 改善原有的废物管理系统

原有的废物管理系统已经不能适应现在钻井废泥浆处理的需求，必须开发更新的废物管理系统，主要从以下四方面进行参考：

在钻井作业时要选择好作业方式，使废物尽量减少到最少；

（2）对废物的质量进行严格的控制、监测，在确保无害的情况下才能排放；

（3）对井场的废物进行科学、有效的管理，降低处理费用；

（4）在处理废物时，选择对环境和经济都安全可靠的方法。

2.3 改善固化处理设备仪器

目前我国的钻井废泥固化处理工艺主要有以下两种方式：一是机械固化处理。这类方法主要是运用机械设备，在废弃钻井泥浆中加入固化剂并使两者混匀的方法处理；二是直接固化。这类方法是通过钻井泵和配浆仪器直接将固化剂加入废泥浆中，使两者混合处理。这两种方法各有各的特点和不足之处，第一种是操作简单，但是固化剂和废泥浆的混合均匀程度较差，对后面的处理带来很大麻烦，甚至会使最后的处理效果变得非常差；第二种是固化剂和废泥浆的混合非常均匀，但是对钻井废泥浆的要求很高，要求钻井废泥浆的流动性必须非常好。因此这两种固化处理方法都或多或少存在不足之处，这就要求我们必须改善原有的固化处理仪器。

3 结论

随着社会经济的快速发展，人们对石油的需求越来越高，因此加强对钻井废泥浆的处理已经成为一个世界性的大问题，我们必须重视起来，只有这样才能保护好环境，使环境受到最小的破坏。

参考文献

[1] 石秀明.浅谈钻井泥浆无害化处理技术的应用[J].江汉石油职工大学学报，2011（1）

[2] 余红波.浅论钻井废泥浆对环境的危害及处理技术[J].科技资讯，2006（4）