文档介绍：2012石化安全监测课程报告论文
—油田废弃钻井液无害化处理

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班号: 055092
指导老师: 郭海林
摘要:钻井液是在石油钻探过程中, 孔内使用的循环冲洗介质, 又称钻孔冲洗液。钻井液主要功用是: ①冷却钻头、清净孔底、带出岩屑; ②润滑钻具; ③停钻时悬浮岩屑, 保护孔壁防止坍塌, 平衡地层压力、压住高压油气水层; ④输送岩心, 为孔底动力机传递破碎孔底岩石需要的动力等。可见, 钻井液的性能直接影响着钻井速度、井下安全, 并对储层保护起着重要作用, 性能良好的钻井液是钻井作业顺利进行的重要保证之一。同时, 石油勘探开发过程中产生的废弃钻井液中含有的地层钻屑、钻井液处理剂等有害物质,若直接排放将对环境与生态造成极大的危害, 对废弃钻井液的无害化处理也同样重要。因此, 本文就钻井液在石油工程领域的最新应用技术以及钻井液的废弃处理技术进行了分析。
关键词:废弃钻井液污染处理方法综合利用
0 前言
随着石油工业的快速发展,由废弃钻井液带来的污染问题越来越受到世界各国的重视。石油工业的全部过程( 勘探、钻井、开发、储运和加工) 在相应的条件下都会产生各种污染物(原油、油田污水、废弃钻井液和钻屑);如不加以处理就直接排放,必然会对自然生态环境造成一定的破坏。
废弃钻井液是石油工业的主要污染物之一。据统计,钻一口3 000~ 4 000 m的普通油气井,完井后废弃的钻井液接近300 立方米。根据中国石油天然气集团公司2008 年对石油污染源的调查结果,我国油田每年钻井产生的废弃钻井液约 1 200 多万吨,其中 1/2 直接排放到周围环境中。近几年来世界各国迫于对能源的需求,导致钻井液的种类不断增加,添加剂及有毒有害成分也日益增多,使其组成极为复杂。然而随着世界各国对环保要求的提高,对废弃钻井液的无害化治理已经成为当前亟待解决的问题。本文从废弃钻井液的组成及对环境的危害分析出发,对近年来国内外各油田处理废弃钻井液的技术方法进行了综述。
1、国内外对废弃钻井液的处理现状
国外从事废钻井液的研究主要有三个方面。
(1) 在分析原有钻井液毒性的基础上, 研制微毒、无毒的钻井液体系, 并达到现场工业性应用,从根本上减少污染的根源。
(2) 研究减少废钻井液排放量的措施和方法,如改进固控设备、采用全封闭式循环系统等新工艺、新技术, 控制污染物排放。
(3) 研究废钻井液的治理和再利用。目前主要处理方法有: 无害化处理后直接排放或就地回填掩埋, 泵人井下环形空间或安全地层, 固液分离或焚烧, 喷雾干燥, 运出井场集中处理, 固化以及再利用等。
我国对废弃泥浆的处理比国外研究稍晚些,但通过引进、消化和自主创新,在许多油田上陆续应用了一系列处理技术,同时积极研究具有适合国情的各类废弃泥浆处理技术。目前,国内外发展应用的处理技术主要包括以下几方面: 就地排放、注入安全地层、回填处理、MTC 转化技术、固液分离法、土地耕作、化学
固化处理、干燥焚烧、生物降解等处理方法下面将这些方法作简要的介绍。
2、废弃钻井液的组成及危害
油田废弃钻井液作为勘探开发中最主要的污染源,来源于钻井作业过程中,是一种含黏土、加重材料、各种化学处理剂、污水、污油及钻屑的多相稳态胶体悬浮物,其危害环境的主要成分是烃类、盐类、各种聚合物、木质素磺酸盐、某些金属离子(***、铜、***、铬、锌及铅)及重晶石中的杂质。研究表明,它将对土壤、地表和地下水产生污染,直接或间接对动植物及人类健康产生危害。
由于废钻井液成份比较复杂,所以对环境的影响也是多方面的。
( 1) 污染面积大、区域广。这是由钻井生产流动性大等特点所决定;
( 2) 过高的pH值、高浓度的可溶性盐及石油类影响土壤的结构和危害植物的生长;
( 3) 有害的重金属离子如Cr6+、Hg2+、Cd2+、Pb2+及不易被动植物降解的有机物、分子聚合物易进入食物链,并在环境或动植物体内蓄积,危害人类的身体健康和生命安全。例如六价铬( Cr6+) 通过食物链进入人体后,其毒性主要表现为呼吸道、肠胃道疾患和皮肤损伤,特别是它的致癌作用近些年来已引起人们的广泛重视;
( 4) 废物中的有机处理剂使水体的COD、 BOD增高,影响水生生物的正常生长。
钻井液中的铬、铅、***、镉、苯、***化物及其它成分对人的健康和环境的损害最大。漂浮在水中的油被微生物氧化分解消耗水肿的氧致使水质恶化。
3、处理废弃钻井液的方法和技术
、固液分离法
该方法是利用化学絮凝剂沉降和机械分离等强化措施,使废弃钻井液中的固液两相得以分离。但由于各油田产生的钻井液特性不同,单一的絮凝剂无法使各种性质的钻井液进行有效的固液分离,对于不同的废弃钻井液应使用不同的絮凝剂。
、循环使用法
有