油田钻井废泥浆的固化处理

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1、浅谈油田钻井废泥浆的固化处理摘要：油田钻井的生产过程中会产生大量的废泥浆，但此废弃物成分复杂，污染极大，在处理上有一定的难度，因此有效处理油田钻井废泥浆已成为如今的研究方向之一，而固化处理是一种有效而发展前景良好的方法之一，本文将针对这一问题进行一系列的讨论和讲述。关键词：油田钻井、废泥浆、固化、处理、讨论、Abstract：Thereisamassofmuddisposalintheexploitationoftheoilfielddrilling，whichishardtodisposeandwouldcausepollutionheavi

2、lywithitscomplicatedconstituents.Treatingthemuddisposaleffectivelyhasbecomeoneofthemainpointsofscientificresearches,thereforesolidifiedtreatmentwinsaplaceduetoitsbrilliantprospectandefficiency.Andthispaperisgoingtodiscusssuchaseriesofissues.Keywords:oilfielddrilling,muddispo

3、sal,solidifiedtreatment,treat,discuss.一、研究背景1．1钻井废泥浆的来源在石油和天然气的勘探开发钻井过程中，钻井泥浆是提高钻井效率的重要保障，在钻井过程中有着支护井帮、提升岩屑、冷却钻头的作用【3】。同时还起到了润滑钻具、提高钻速、防止井塌方和井漏、评价生产层等作用，是保证钻井工作顺利进行必不可少的物质。为了达到安全、快速的钻井目的，使用的钻井液类型及化学药品的种类、数量越来越多，由此不可避免地会产生大量废弃物。钻井固体废物包括钻井废泥浆和钻井过程中抽提上来的岩屑，其中的废弃泥浆是钻井废物中最大量者。钻井工

4、艺对泥浆的要求越来越高，泥浆体系日益增多，配方也越来越复杂，一般都含有重金属、油类、碱和其他化合物【4】。泥浆循环过程中需不断地排除废渣和废浆，钻井结束后需全部排除，变为废浆。由于石油钻井的野外作业特征，施工现场所有的废弃物几乎全部排放积存于废泥浆储存坑内，最终形成了一种由粘土、加重材料、各种化学处理剂以及伴生的污水、油水、钻屑等组成的多相稳态胶体悬浮性的混合物。1．2钻井废泥浆的组成及特点目前，国内外使用的钻井液有水基钻井液(WBM)，油基钻井液(OBM)和合成基钻井液(SBM)三大判【5】。钻井泥浆体系可分为9大类，即：非分散泥浆；分散泥浆

5、；钙处理泥浆；聚合物泥浆；低固相泥浆；饱和盐水泥浆；完井修井液；油基合成泥浆；空气、气雾、泡沫及充气泥浆。石油钻井废泥浆主要包含了钻井液、钻屑、以及各种作业产生的废液等，其组成成分如下：钻井液一主要来自三方面：其一是钻井过程中排放的废钻井液；其二是地面循环系统盛放的和为处理复杂情况储备的钻井液；其三是固井时水泥浆置换出来的钻井液。三者约占总废弃物的70％左右【6】。污染环境的主要成分是油类、盐类(尤其是氯离子)、杀菌剂、某些化学处理剂、重金属离子(如铜、镉、铬、锌及铅等)、高分子有机化合物生物降解产生的低分子有机化合物和碱类物质等【7、8】。钻

6、井废泥浆大多属于粘土——水分散体系——水基泥浆的范围，也有的属于油基或8聚合物泥浆【10】。钻井废泥浆组成复杂，一般呈碱性，pH值在8．5～12之间，有的可达13以上；固相颗粒粒度一般在0．011．tm～0．39m之间(即95％以上颗粒通过200目筛)，其外观一般呈粘稠流体或半流体状态，具有颗粒细小、级配差不大、粘度大、含水率高不易脱水(含水率约在30％,--一90％)等特性【11】，是一种有典型流变学特征的胶体。且其自然干结过程缓慢，干结物遇水浸湿后易再度行成钻井废泥浆样物，会对排放点及附近地带的土壤物性产生长期的不良影响。废泥浆含油量高，部

7、分钻井废泥浆含油量达10％以上；固含量高，主要为膨润土和有机高分子处理剂、粘土、加重材料、岩屑以及污水流经地面时携带的泥砂及表层土等；此外由于钻井废泥浆中含有各种有机和无机类化学处理剂，其中的重金属、CODCr值、Oil及表面活性剂等有害物质浓度较高，个别有害物污染指标超出国家允许排放浓度的数百倍【12】。二、研究意义与现状2．1钻井废泥浆的环境危害纵观各方面钻井废水的相关研究资料表明，石油钻井废水的危害物质大体可以分为以下几类【13、14、15】：①含固颗粒，以粘土、膨润土颗粒为主；②酸碱物，表现为钻井废泥浆的pH值；③石油类，主要来自钻井设

8、备的清洗，是钻井液中不可避免的组份；④有机物及其分解产物，表现为泥浆的CODcr，值高，色度高。被我国列入环境“黑名单”的68种优先控制的污染物中，有