关于刍议钻井工程废弃钻井液处理技术

论文导读：缩空气对滤饼进行冲洗。（3）全自动板框式压滤机：全自动板框式压滤机是一种具有高精度和高性能的固液分离装置。设备中中添加了滤饼自动脱落装置、滤饼排出装置、滤布自动洗净装置和滤饼排出装置，采用了高性能的耐腐蚀轻型聚丙烯树脂作为滤板材料。

2.2固液分离预处理固液分离技术是固化前的预处理技术，其工艺流

【摘 要】废弃钻井液是钻井工程中产生的主要污染物，其处理质量的好坏将直接影响到周围环境和人类的健康。本文首先分析了废弃钻井液污染物成分和理化性能及其对环境的影响，然后具体阐述了废弃钻井液的处理工艺技术，以期为相关技术人员提供参考。
【关键词】钻井工程；废弃钻井液；处理
废弃钻井液是钻井工程作业过程中产生的井场废弃混合物，其溶液中含有大量不易降解、不同毒性的污染物，若不能采取有效技术进行无害化处理，会对周围的地下水、地表、土壤等造成严重污染，且直接威胁到人体健康。废弃钻井液无害化处理已经成为石油勘探开发企业必须重点考虑的理由。因此，加强有关钻井工程废弃钻井液处理技术的研究，对于提高废弃钻井液处理质量、改善企业经济效益具有重要的理论和现实作用。
1 废弃钻井液成分分析及影响
钻井液是石油、天然气钻井工程中的重要材料，其具有避开井壁塌陷、平衡地层压力、润滑和冷却钻具、携带悬浮钻屑等功能。然而随着现代钻井规模和深度的扩大，钻井工程中逐渐加大各类钻井液添加剂的使用，使得钻井液废弃物的成分越来越复杂。

1.1 废弃钻井液污染物成分分析

利用水平振荡法提取适量废弃钻井液浸出液，检测其硫含量、COD、总铬、PH等指标，结果发现，实验样品液呈碱性，其硫含量、COD、和油含量等都超出了标准值，说明其内部污染物含量较高，必须采用适当技术进行处理，否则会造成环境污染。

1.2 废弃钻井液理化性能分析

按照规定标准的水、油混合体系含水率对废弃钻井液的含水率进行测定，测定完成后运用索氏提取法对溶液中的含油率进行测定，然后将剩余的有机挥发性杂质和砂精心洗涤、过滤、烘干等，最后对个含量进行称重分析。结果发现含水率达到50.8%，含油率达到

4.5%，含泥量达到37.6%，其他挥发性物质达到7.1%。

1.3 废弃钻井液对环境的影响

废弃钻井液对环境的影响主要表现在以下几个方面：（1）其堆放容易造成各种重金属侵入到土壤中，对微生物的繁殖和植物的生长产生不利影响，另外当植物吸收集中后会威胁到人和动物的健康；（2）容易污染地下水和地表水资源；（3）其降解后的产物和各种添加剂会危害飞禽和水生动物等的生长；（4）其含有碱、盐物质容易造成土壤板结，阻碍植物正常生长发育，引起土壤反耕困难，不利于耕地的保护。
2 废弃钻井液处理技术

2.1 固化处理技术

2.

1.1 减水剂固化处理废泥浆

在含固率比较高的废弃钻井液中添加适量的减水剂，可以使浸出液的COD值降低、废泥浆固结物的抗压强度得到不同程度的提升。大部分的减水剂都属于阴离子表面活性剂，其掺加到废泥浆后，在水泥颗粒表面会聚集大量憎水基团，而亲水基团会流向水溶液，形成多分子或单分子形式的吸附膜。当减水剂在水泥颗粒表面聚集时，会让颗粒带有大量电荷，因为电性斥力的影响，不仅会使得水-水泥体系能够保持较为平衡的悬浮状态，还会让水泥的絮凝状结构出现解体分离，让游离的水从结构中排除，以此提高钻井液流动性能。
2.

1.2 水泥基固化

水泥基固化是指根据水泥的水硬胶凝和水合性能处理废弃钻井液的策略。水泥在加水发生水化后会构造成具有一定硬度的水泥石块，由此将分散的固化添加材料组合到石块结构中。在水与硅酸盐化合物进行融合后，会形成一种刍议钻井工程废弃钻井液处理技术由专注毕业论文与职称论文的www.7ctime.com提供,转载请保留.具有膨胀性能的硅酸钙水合凝胶。当凝胶继续加水膨胀后会形成由水合产物和硅酸胶纤维构成的水泥基体。这种策略在处理含有各种重金属的泥浆时比较适用。当前水泥基固化处理中主要采用的是普通硅酸盐水泥，同时为了减少废物的遗漏损失和提高固化强度会掺加适量添加剂。

2.2 固液分离技术

2.1 固液分离设备

目前采用的主要固液分离设备主要有带式压滤机、圆筒型压滤机和全自动板框式压滤机三种：
（1）带式压滤机：带式压滤机是把浆料输送到双层网袋中，利用挤压脱水辊的剪切和挤压作用对废弃钻井液进行固液分离。此种设备对于污泥含固量要求不高，能够确保设备持续运转而不出现堵塞，同时可以改善前端浓缩池等预处理的技术范围。作为废弃钻井液处理中的重要组成部分，此策略具有胶体物去除率高、技术处理简单方便等优点，其缺点是絮凝效果相对较低、需用大量凝聚剂和絮凝剂、设备成本较高、分离的污水需要进一步处理才能达到排放标准。此种策略的主要技术关键是选用恰当的混凝剂使废弃液进行脱稳。该种设备在滤罐、污水沉降罐等产生的胶体多、含水高、含固量低的污泥处理中比较适用。
（2）圆筒型压滤机：圆筒型压滤机主要是在设备中心轴上安置两个空心同心圆筒构成，外圆筒含有可膨胀薄膜，内圆筒含有过滤布。此种工艺的主要逻辑是：通过设计构成活塞式过滤表面，使浆料顺利进入到圆筒内的环形装置；对浆料进行过滤，使其在内筒表面构造出滤饼，在滤饼阻力或厚度达到设定值时过滤程序停止，在薄膜处形成液压；在紧缩薄膜带动下冲洗水进入到环形装置，膨胀薄膜由于受到冲洗水的外压力会作用到滤饼上，此时会将母液进行替换；在操作完成时先打开外壳抽出内圆筒，然后用压缩空气对滤饼进行冲洗。
（3）全自动板框式压滤机：全自动板框式压滤机是一种具有高精度和高性能的固液分离装置。设备中中添加了滤饼自动脱落装置、滤饼排出装置、滤布自动洗净装置和滤饼排出装置，采用了高性能的耐腐蚀轻型聚丙烯树脂作为滤板材料。

2.2 固液分离预处理

固液分离技术是固化前的预处理技术，其工艺流程高效快捷，操作方便。该技术主要包括絮凝和脱稳两项内容。
（1）絮凝：絮凝技术比较常用的有造粒絮凝技术和新型絮凝剂两种。第一，造粒絮凝技术，其主要借鉴了电厂冲灰废水、生活污水、煤气洗涤废水等具有较低浊度的废液处理技术。造粒絮凝技术的主要工作原理是使颗粒进行随机的碰撞合并，并通过动力平衡条件和物理化学条件的制约使絮凝构造形态和颗粒的合并规律发生转变，即是让湿式密实弹丸絮体在液相介质中直接形成。此种方式形成的絮体颗粒空隙含水量较高，粒径较大。第二，新型絮凝剂，其主要利用高分子絮凝剂论文导读：废钻井液对环境污染及固化处理室内研究.油气田环境保护，2010（14）.于志纲.废钻井液固化处理实验研究.油气田环境保护，2010（29）.作者简介：马劲松（1982年9月—），男，汉族，2006年毕业于天津工业大学，同年就职于大港油田，从事钻井工程科研设计工作。上一页12
、水溶性高分子支化聚合物絮凝剂、聚醚性高分子絮凝剂等絮凝剂。相比原有的絮凝剂，新型絮凝剂具有更好的脱水性能。高分子絮凝剂同时具有阴阳离子基团的特性，能够在任意的酸碱条件下对含有不同电荷的污染物进行处理。水溶性高分子支化聚合物絮凝剂能够在同样用量的条件下达到更高的脱水效果。聚醚性高分子絮凝剂具有较高的电荷密度、优良的热稳定性和较低的毒性，其主要用于有机废液的处理。
（2）脱稳：通常条件下，很难通过物理策略来破坏废弃物体的稳定状态，且使用时分离效果并不高。而使用化学破胶法能够实现废弃物体的脱稳。其主要工作原理是将胶体的稳定因素进行一一瓦解，然后运用不稳定因素加速颗粒之间的布朗运动和范德华引力，从而让胶体颗粒体积增大形成沉淀。
3 结束语
废弃钻井液处理是钻井工程中必须要考虑的理由，其处理效果关系着钻井工程的整体质量。因此，相关技术人员要加强对废弃钻井液成分和理化性能的分析，积极学习先进处理技术和策略，以不断提高废弃钻井液处理技术水平和能力。
参考文献：
[1]梅宏.废钻井液固化处理技术研究[J].新疆石油学院学报，2010（35）.
[2]朱墨，.废钻井液无害化处理室内研究[J].钻井液与完井液，2010（10）.
[3]朱墨，夏斌，张进.废钻井液对环境污染及固化处理室内研究[J].油气田环境保护，2010（14）.
[4]于志纲.废钻井液固化处理实验研究[J].油气田环境保护，2010（29）.
作者简介：
马劲松（1982年9月—），男，汉族，2006年毕业于天津工业大学，同年就职于大港油田，从事钻井工程科研设计工作。