陕北地区石油钻井泥浆中污染物质分布特征分析

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摘要：石油勘探开发的过程中废弃了大量的钻井泥浆，这些钻井泥浆不断侵蚀着土壤与水体，造成恶劣的环境污染。针对这一情况，本文选取了长庆油田中陕北地区的五个井场，并对其钻井泥浆进行深度的污染分析。结果表明，废弃的钻井泥浆呈现出粘稠的胶状形态，主要成分包括粘土、羟甲基纤维素和聚丙烯酰胺。本文通过分析陕北地区石油钻井泥浆中的污染物的特征，探讨了污染物对于环境的恶劣影响，并提出了相应的解决建议。

关键词：石油；钻井泥浆；污染质分布特征；重金属

中图分类号：TE25文献标识码：A

一、前言

在石油勘探开发的过程当中，大量的钻井泥浆和钻井废水被废弃于地表，由于地表渗漏、地表溢流现象，往往会引起地表水和地下水的污染，严重危及周围环境，影响生态平衡。这种由于钻井泥浆和钻井废水引起的长期污染逐渐引起人们的关注，泥浆的处理已经成为石油开发过程中无法避免的难题。

钻井泥浆是钻井活动中必不可少的物质之一，为了能够快速、安全的达到钻井的目的，钻井泥浆的使用类型以及所添加的化学药品的类型和数量也越来越多，因此，其产生的钻井泥浆的性质和成分也越来越复杂多变，危害当然也越来越大，这不可避免的对油田附近的环境造成了长期的污染。长庆油田位于甘肃、宁夏、陕西等地的黄土地区，黄土地倾向于垂直型的节理发育，水湿之后陷性极强，容易形成塌陷等无法挽回的地质灾害，造成钻井的永久性报废。针对长庆油田黄土地区的这一特殊地貌，在钻井时，科研人员配备了专门适用于该黄土地区的钻井泥浆，以求钻井工作能够顺利开展。

二、分析实验

1.实验所用仪器

CS101-AB型电热鼓风干燥箱；DELTA320酸度计；COD-571-1消解装置；TGL20M台式高速冷冻离心机；UV-2450型紫外线-可见分光光度计；ICAP6500型ICP-AES。

2.实验所用原料

实验中所用到的钻井泥浆是由长庆油田陕北油区的油井提供的。经过初步检测发现，钻井泥浆中水的比例大约为85.3%，密度为1.14g/cm3，化学需氧量为2 417mg/L，氢离子浓度指数为11.89，色度为600，通过判断可知此种泥浆为水基型泥浆。

3.实验方法

对从实验区石油钻井中提取的泥浆应分别按照不同的方法进行预处理，一部分是钻井泥浆，另一部分是泥浆的池水液或者泥浆的离心液。应当先将钻井泥浆风干并研磨成粉，筛过后保存，再用理化性的测试方法检测泥浆池水液或泥浆离心液。对于氢离子浓度指数的测试、化学需氧量的测试、可溶性盐的测试和电导率的测试应当先将泥浆的土样与蒸馏水按照一比五的比例混合，经过震荡后提取过滤，再进行测试。而其他不需与蒸馏水混合的测试项目应当按照土样测试的方法进行实验。另外，泥浆的评价标准为国家规定的《污水综合排放标准》和《土壤环境质量标准》。

三、实验结果

1.泥浆离心液部分特征分析

从泥浆离心液的实验结果中可以得出：泥浆离心液的颜色为黑色、褐色或白色；氢离子的浓度指数在6.88到10.12之间，呈现出弱碱性；而可溶性盐的比例在1.55g/L到48.20g/L之间，数据结果的差异性较大；化学需氧量在850.00mg/L与5 445.00gm/L之间，比重严重超标；铬离子、镉离子、铅离子、砷离子含量也较高，有超标现象产生但不严重。个别油井中锌离子含量严重超标，而其他实验指数除化学需氧量严重超标之外都超标不严重。

2.泥浆部分特征分析

从实验数据中的水溶性指数可以得出下列结论：泥浆部分的可溶性盐 、铵根离子、含水率等值都与泥浆离心液的数值相比而言较低，但是氢离子浓度指数仍然呈现出弱碱性。通过对风干后样品的分析可以得知，泥浆主要是由硅酸盐组成的，这一点可以说明泥浆中的固体形态物质主要是通过钻井地层中的土壤融入泥浆当中的。通过无机分组的实验数据可以看出重金属离子如铬离子、砷离子的浓度都较高，砷离子含量较低，镉离子和汞离子的浓度则更低。通过有机分组的实验数据可以看出有机物的含量大约在0.56%到1.73%之间，主要来源于泥浆和石油当中。

四、泥浆污染对环境的污染及治理建议

钻井泥浆对环境的污染体现在多个方面，如：污染的面积较大，这是由于钻井的分散性和流动性造成的；可溶性盐、石油及氢离子浓度指数较高致使得土壤呈现棕褐色，植物难以生长；重金属离子以及不易被降解的高分子物质、有机物质容易进入食物链，危害人类的身体健康甚至生命安全；倘若泥浆中的废水渗入底层或者流入河流当中，将会使水中各项指标攀升，影响水下生物的生长。

泥浆的胶状形态是其治理的难点，因此，必须先破坏泥浆的胶状结构，使泥浆失去其稳定性，进行固液分离，在对其进行处理。

结语

通过实验分析得知，陕北地区石油钻井泥浆中的污染物质主要是由于化学需氧量、氢离子浓度指数、色度与悬浮物超标所致。由于泥浆具有流动性和分散性，若不进行有效地控制，便极易造成污染的扩散。本文对泥浆中的污染做出了分析，而对于污染的处理方法却仍需更深入的研究。

参考文献

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