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钻井液不落地系统,解决钻井泥浆不处理现状及危害

钻井液不落地系统,解决钻井泥浆不处理现状及危害

2021-10-25 17:39

钻井液除泥器  旋流除砂器  砂泵  泥浆搅拌器  YBZU系列隔爆型振动电机

伴随石油工业的钻井液中有50%以上未经处理直接排放到环境中,对环境和地层都造成了不同程度的污染,污染物主要以废弃钻井液和废水污染为主。钻井过程中泥浆泄漏、替换泥浆、清洁钻台、清除钻屑、冷却设备、井喷事故等,都会产生废污泥浆。根据钻机大小和井深浅产生的泥浆量不等,一般每口井产生的废弃钻井液为200~3000m3不等。

目前钻井广泛使用的水基钻井液的组成:(1)液相:配制泥浆时加入的水,为润滑作用加入的油等;(2)固相:膨润土,加重剂等;(3)钻井液添加剂:加入的无机盐、有机物、合成聚合物、表面活性剂等。钻井泥浆是一个复杂的多相体系,除了配制钻井液所加的各种物质外,还包括钻进地层时混入的地下水、钻屑、粘土、原油等。

在油气开采、钻探以及完井过程中,产生大量的钻井泥浆。近年来钻井深度的增加,钻井周期延长,以及磺化泥浆的大量推广使用,使得泥浆中污染浓度越来越高。

钻井泥浆的组成及对环境的危害

1、钻井废泥浆的组成

石油钻井的野外作业完成后,施工现场所有的废弃物几乎全部排放积存于大坑内,这使得它成分复杂化,形成一种由粘土、加重材料、多种化学处理剂、污油及钻屑等组成的多相悬浮性的钻井废泥浆。组成成分如下:

(1)钻井液 主要来源:钻井过程中排放的废钻井液,地面循环系统盛放的储备钻井液,固井时被水泥浆置换出来的钻井液。这三方面来源与总废弃物有70%左右的占比。这些钻井液中成分比较复杂,通常都含有重金属、油类、膨润土、碱和化合物(包括有机物化合物)等对人,畜和环境有害的物质。

(2)废液  其有害物质主要是油类物质,也有少量的有机处理剂、重金属及碱类物质等,其CODCr 值也较高会危及农作物的生长,不能直接排放。

(3)钻屑  钻屑与总废弃物有20%占比,污染物主要是钻井液,存在重大环境污染隐患。

钻井泥浆的特点及其对环境的影响

钻井泥浆是一种含有大量粘土、钻屑、加重材料、各种化学处理剂、无机盐、油的多相稳定悬浮液,pH高,颜色大多为黑色或深褐色。

它的组成复杂,一般呈碱性, pH值在8.5~12之间,有13~13;,外观一般为粘液体或半流体状,具有颗粒细、级配差小、粘度大、含水率高不易脱水(含水率在30%~90%左右)。钻井泥浆中含油量大于 l0%,废泥固含量较高,主要是膨润土、有机高分子处理剂、粘土、加重材料、岩屑、污水通过地面时所携带的泥沙、表层士等。另外,钻井泥浆中含有多种有机、无机化学处理剂,其中重金属、 CODCr、 Oil、表面活性剂等有害物质浓度较高,个别有害物污染指标超过国标允许排放浓度的几百倍,而钻井泥浆成分非常复杂。如果不采取合适的方法处理废泥浆,将会给环境带来很大的危害,同时对环境造成许多影响,主要表现为:废钻井泥浆自然干结过程缓慢,干结物遇水浸湿后易重新形成钻井废泥浆样物,对环境造成很大的影响,从而导致土壤板结,而且对植物的生长不利,含盐量高会导致植物吸水困难,可溶性盐的迁移还会对地下水造成污染;各种重金属离子滞留于土壤中,会影响植物的生长和土壤中微生物的繁殖,且易被植物吸收进而影响人畜的健康;某些杀菌剂及高分子化合物生物降解产生的低分子有机化合物,会对鱼、虾及鸟类产生毒害;油类对土壤及动植物的影响也很大。

钻井废处理技术

一些研究部门就如何处理废弃钻井泥浆进行大量研究工作。形成的主要治理技术有:固液分离法、固化法、土地耕作法、焚烧法、安全地层注入法等。钻井废泥浆处理等级,根据不同地区的环保要求,对钻井废泥浆的处理,我们划分为三个等级,具体如下:

初级处理:即对钻井废泥浆进行固液分离。其中固相物含水30~50%,可用于铺垫井场,或加入固化剂铺垫路基。用于配浆、回注井底或喷洒井场。

二级处理。即在初级处理的基础上,进入制砖系统,对分离出来的固相物重复利用。用作井场建设。

三级处理。即对污水进行深度处理,达到GB 8978 -1996国家污水排放标准二级(cod≤120mg/L)或以上标准,或达到地方污水排放要求(cod≤60 mg/L),同时可根据实际处理情况,在固液分离过程中回收部分有效的钻井泥浆材料。

钻井泥浆循环利用,确保泥浆不落地,有利于生态环境的可持续发展,在现阶段国情下,推广钻井泥浆循环利用技术是有利于生态环境的千秋功业。

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