钻屑、钻井液固化处理及对环境的影响分析

钻屑和废钻井液的固化处理是现阶段钻井废物无害化处理的主要研究方向,研究利用固化剂对钻屑和废泥浆进行固化处理,优选配方(水泥+粉煤灰+添加剂)进行固化处理;同时考查了钻屑、钻井液固化填埋后对周围环境的影响。结果表明,固化物浸出液的分析结果符合国家危险废物鉴别标准(GB5085.3-1996)和国家污水综合排放标准(GB8978-1996),对周围环境水质调查监测,环境水质未受到污染,与填埋前的监测指标变化不大。     

油田钻井废泥浆固化处理研究

文章结合油田的现场实际情况,针对该区钻井废泥浆污染物的特性,研究了固化的最佳工艺条件,并对固化效果进行评价。通过多组固化处理定性对比实验,从多种处理剂中筛选出处理效果较好的水泥、粉煤灰、石灰和黄土作为固化处理废泥浆的固化剂原材料。利用筛选出的固化剂组成,设计正交实验,确定固化剂最佳配方为每100mL泥浆添加10g水泥、20g粉煤灰、8g石灰、15g黄土。影响因素对固化处理效果的影响实验结果表明:当废泥浆固相含量在30%～70%,固化温度在20～40℃之间,固化时间能够满足7d的条件下,固化效果最佳。     

废弃钻井泥浆的固化处理

废弃钻井泥浆的处理是油气勘探与开发工业中人们极为关注的。文章在分析废弃钻井泥浆性质的基础上，通过化学稳定与固化处理试验研究得出以水泥为主，烟炭，石灰等为添加剂的固化剂配方，实验结果表明，经固化处理的废弃泥浆，其固化产物重金属浸出率低，稳定性好，具有一定的抗氧强度，从而能有效地降低废弃泥浆对环境的污染危害，文中还对各种辅加剂对固化效果的影响进行了分析。     

钻井泥浆固化处置对土壤环境的影响

针对四川地区油气田产生钻井废泥浆的特点,选取代表性的井场平台,进行现场调查和固化体取样实验,并将量化的数据定性化,得出固化处理钻井废泥浆对环境影响的程度,再通过对较差的井场进行土壤环境质量监测,最终分析钻井泥浆固化处置对土壤环境的影响及应采取的相应措施。结果表明：采取废弃泥浆固化方法效果较好,对周围土壤环境影响小。     

《“钻井废弃物不落地达标处理技术”适用性研究》项目完成

钻井废弃物主要是指废弃钻井泥浆、钻井废水和钻屑等混合物的总称。钻井泥浆（即钻井液）是石油气钻井过程中以其多种功能满足钻井工作所需的各种循环流体,用于石油勘探、钻井、开采等工艺过程,主要起到携带、悬浮钻屑,稳定井壁,平衡地层压力,冷却、润滑钻头钻具的作用。其中含有大量的无机盐、高分子量的有机化合物、某些重金属离子（如汞、砷、Cd、铬、铅等）。这些污染物有的来自钻井液化学添加剂,有的是从地层中携带而来。若不加处理长期存储或掩埋,这些有害物质会对土壤、地表水、地下水造成污染,直接或间接影响人类生态环境。     

页岩气勘探开发钻井固废特性鉴别研究

为实现清水钻屑、水基钻屑和油基钻屑3类钻井固废的资源化处理处置,对现有页岩气勘探开发产生的3类钻井固废的成分进行固废特性的鉴别。分析了固废的来源与产生方式,根据GB 5085.1～6—2007从氧化性、摩擦感度、遇水放气、腐蚀性对危险废物特性进行鉴别,从浸出毒性、毒性物质含量、急毒性物质初筛、生物毒性评价方面对危险废物进行毒性鉴别,根据GB 18599—2001《一般工业固体废物贮存、处置场污染控制标准》对其进行一般工业固废的鉴别。结果表明:3类钻井固废不具有GB 5085—2007《危险废物鉴别标准》所规定的易燃性、反应性等危险固废特性指标;3类钻井固废生物毒性远低于危险固废所规定的最低值,水基钻屑和油基钻屑热解灰渣的生物毒性评价结果均为无毒;除pH值高于9.0之外,3类固废的浸出液其他指标均低于GB 18599—2001中第Ⅱ类一般工业固废标准要求。     

盐矿钻井废弃泥浆无害化处理技术及工程应用研究

针对广安市大安镇盐矿钻井泥浆,为了达到无害化处理目的,设计了预处理→破胶→固化→无害化处理施工→无害化退场的处理工艺。结果表明:(1)聚合氯化铝铁(PFAC)为最佳破胶剂,其破胶效果优于氯化铁(FeCl_3)、聚合氯化铝(PAC)和硫酸铝(Al_2(SO_4)_3);(2)破胶处理后的出水COD浓度为6.48mg/L,COD降解率为99.41%;(3)通过无害化施工和安全退出,使得盐矿钻井废弃泥浆固化安全达到了无害化要求。不仅有效地解决了大安镇盐矿钻井废弃泥浆污染问题,而且有效改善了当地环境质量。     

一种废钻井液固化剂的研制与应用

研制以固体固化剂SD和饱和盐溶液SG为基础的复合固化剂体系,通过废钻井液的高效、高强度固化,实现废钻井液的无害化处理。通过优选固化剂SD、SG配方及加量,并经过固化机理分析和固化效果评价,研制出一种适用于现场作业的高效、高强度固化剂。在100 g废钻井液中加入21 g复合固化剂后,固化 物即可达到较高的强度3.75MPa,浸出液毒性较低;加入固化剂28 g后,浸出液可满足GB 8978—1996《污水综合排放标准》二级要求（COD＜150mg/L,色度＜80）。固化4h后即可形成可运输的固化物。复合固化剂SD/SG原料价廉易得,配制、使用方便,处理费用低,具备较强的推广应用价值。选取两口井,进行现场试验,废 钻井液使用该固化剂固化后,重金属含量满足GB 15618—2018《土壤环境质量 农用地土壤污染风险管控标 准》,其浸出液检测满足GB 5085.3—2007《危险废物鉴别标准浸出毒性鉴别》要求。     

文摘

小规模混合法（堆肥）处理废钻井泥浆=PilotScaleCompostingofpetroleumproductionsludges［刊，英］／FyockOL等文摘     

水基钻屑制备烧结砖技术研究及应用

针对某地区钻井过程中水基钻屑产生量大、处理难的问题,通过水基钻屑制烧结砖技术,进行钻井废物资源化利用。介绍了水基钻屑制作路基材料、免烧砖、烧结砖等"资源化"处置技术现状,对水基钻屑制备烧结砖技术进行实验研究,进行了破胶处理和钻屑成分分析,分析了水基钻屑预处理,对烧结砖性能进行评价,结果表明,水基钻屑、配伍材料B、补强剂A之比为1∶4∶5时,抗压强度等指标达到GB 5101—2003《烧结普通砖》要求,烧结砖浸出液达到GB 8978—1996《污水综合排放标准》一级标准。     

Life-Cycle Impact Assessment of oil drilling mud system in Algerian arid area

The objective of this work is to assess the environmental impacts of the drilling mud system in Algeria's arid region. Water-based mud (WBM) and oil-based mud (OBM) are used during well drilling in Hassi Messaoud petroleum field, and have a considerable pollution potential particularly on the aquifer system which constitutes the single resource of drinking water in the Sahara. The Life-Cycle Assessment (LCA) approach is applied to evaluate the impacts of several drilling mud systems across all stages of their life cycle, e.g. use, treatment and disposal. Environmental impacts of five treatments scenarios corresponding to the drilling waste management applied in Hassi Messaoud are compared: reserve pit without treatment (burial option), secondary high centrifugation (vertical cuttings dryer), stabilisation/solidification online, stabilisation/solidification off line and thermal desorption. The impact assessment is carried on using the LCIA models of Impact 2002+ method in SIMAPRO7 software. This assessment identifies human toxicity and terrestrial eco-toxicity as the major impact categories in this specific arid context and quantifies the emissions contributions. The local environmental impact is the most important of the drilling mud life cycle and is mainly linked to emissions from reserve pits, treated cuttings, and drilling phase 16″ through the Turonian and Albian aquifer. The main contributing substances are aromatic hydrocarbons fraction and metals in particular barium, zinc, antimony, arsenic, and aluminium. Concerning the comparison of the treatment scenarios, it appears that stabilisation/solidification online is the best one; it has the lowest impact score in the two dominating categories because of the waste minimisation: mud storage avoided in the reserve pit. The second best scenario is the thermal desorption which obtains the lowest impact score in carcinogen effects due to hydrocarbons reduction (<1%) and avoided impacts of recovered oil. The toxic substances fate modeling will be improved by taking into account their site-specific impact.     

利用固控设备处理石油钻井废液的探讨

针对目前油田钻井废液原地固化处理技术易产生新废物、无法循环再利用、占用土地资源、无法根本消除环境风险等问题,按照工业生态理论的指导思想,提出了利用固控设备对钻井废液进行固液物理分离的技术,即对钻井所产生的岩屑、泥饼、清洗水、泥浆等污染物进行密闭循环处理,达到废物循环利用、控制产建投资的目的,这对从源头上控制钻井废液污染所产生的环境风险具有一定的积极意义,尤其对水资源缺乏、生态环境脆弱、成本控制压力较大的生产区具有较好的应用前景。     

钻井废弃泥浆脱水工艺试验

在分析钻井废弃泥浆组成的基础上,对泥浆体系进行稀释、酸化处理,以硅改性聚合氯化铁为破胶剂,阳离子聚丙烯酰胺为絮凝剂,破坏钻井废弃泥浆的胶体体系,采用固液分离方法使泥浆液混凝脱水。试验表明:稀释倍数为4倍、pH值为5、2.5%改性聚合氯化铁为破胶剂、0.25‰阳离子聚丙烯酰胺为絮凝剂、0.8%N-626为去油剂,离心分离后泥饼中石油类含量低于3‰,混凝产生的絮体大、脱水率高、残渣稳定性好、无造浆能力。     

废钻井液复合固化处理技术及应用研究

为了达到“以废治废、变废为宝”的目的,胜利油田对废钻井液固化处理技术进行了研究。详细分析了钻井液的有害成分及固化处理的作用机理,在确定了固化物设计指标的前提下,进行了大量实验室分析、检测及试样配比研究,得到了适合不同钻井液体系的固化处理配方,并对复合固结材料进行了击实、抗干湿、抗冻融等耐久性试验。结果表明,28d后,复合固结材料的抗压强度一般为0.5～1.5 MPa,可用于铺设简易道路或修建井场用。另外,在废钻井液中添加固结材料、稳定剂及骨料,并利用废钻井液的潜在活性,使其成为具有硅酸盐凝胶结构或水泥石结构的建筑材料,可以进行砌体施工。该项技术具有显著的经济效益和社会效益。     

钻井泥浆固化处置对地表水环境影响

选取四川省境内比较有代表性的5处井场,通过进行不同水泥固化剂处理效果的对比,包括固化体样品性状对比及固化体浸出液污染因子监测数据对比,分析以水基泥浆为原泥浆的钻井废泥浆固化处理工艺的效果,以及现有常用固化处置对周边地表水环境的影响。     

废钻井液固化处理实验研究

通过大量实验,分别探讨了数种无机和有机添加剂的加量、时间、温度等因素对废钻井液固化效果的影响,优选出对固化处理废钻井液有显著效果的固化剂及相对较好的添加剂配方a、b,并对其固化机理进行了初步分析。实验结果表明:a配方可作为填充物的最佳配方,其主要指标都已达到国家二级排放标准和GB3550—83标准;b配方用于道路施工,其抗压强度和抗塌落程度已达到国家二级公路标准。     

对钻井废物污染的全过程控制

在钻井作业过程中控制废物的排放量和毒性，变末端处理为全过程控制，采取各种措施预防钻井废物的污染是近年来国外油气田环保工作的一项重要内容。本文就采用小井眼钻井工艺；减少井眼冲蚀；强化环境管理；提高钻井液固控系统的处理效率；开发各种合成基钻井液；采用低毒无害的钻井液化学添加剂等６个方面讨论了减少钻井废物产生量的途径和降低钻井液及添加剂对环境的影响     

最佳钻井防污土建结构的设计及应用

设计了一种高效实用的钻井防污土建结构，该结构与原结构相比能杜绝处理渣泥流入废水沉砂池参与废水循环，也可防止废弃钻井液和掏罐泥浆水直接进入沉砂池，因此能更好地控制钻井废水浓度，一定程度上提高钻井废水处理达标率，同时该结构具有对处理水进一步隔油、净化等优点，现场推广应用后得到证实。