废弃油基钻井液处理技术概况及其应用＊

文章阐述了热蒸馏、溶剂萃取、超临界流体抽提、坑内密封掩埋、注入安全地层或环行空间、生物修复、化学破乳几种废弃油基钻井液处理技术及其应用实例,分析各处理技术的优缺点。每一种处理技术都存在不足,必须结合油田实际生产,选择适宜有效的处理技术。生物修复法是当前最具前景也是最具难度的处理技术。     

物理—化学破乳协同处理废弃水包油钻井液

针对国内某油田的废弃水包油钻井液处理技术难题,采用物理-化学破乳协同技术,开发了废弃水包油钻井液除油技术,油回收率可达90%以上,回收柴油可用于配制水包油钻井液,并对废弃水包油钻井液除油后产生的中层废水及泥渣开展了回用和无害化处理技术研究。实验结果表明:中层废水处理后,水质清,pH值、COD、石油类及SS均达到GB 8978—1996《污水综合排放标准》一级标准,且该中层水可再用于收油处理的补充水;泥渣固化处理后,固化物浸出液无色透明,pH值、COD、石油类及重金属等指标均达到GB 8978—1996《污水综合排放标准》一级标准。     

页岩气油基钻井液损耗分析与回收利用

针对四川页岩气井三开采用油基钻井液产生的油基钻屑污染环境、难以处理的问题,首先分析了现场钻进过程中油基钻井液损耗的问题,钻屑携带的油基钻井液是造成钻井液损失的主要原因且数量较多,需要将其回收利用从而降低成本。文章介绍了现场回收钻井液的设备及其原理。利用评价回收油基钻井液性能的公式,在W-7井进行了回收效果的讨论,结果表明,回收设备可以较好降低回收钻井液的低密度固相,回收后的油基钻井液没有对循环中的油基钻井液造成影响。四川页岩气多口井在现场使用了回收设备,节约了成本,效果显著。     

页岩气油基钻屑真空热解工艺优化试验

涪陵页岩气田油基钻屑热解技术具有油回收率高、稳定可靠、安全环保的优点，针对其存在能耗高、易结焦、回收油品质量低等工程实际问题，在充分调研现场热馏炉式连续回收处理设备的基础上，自制了热 解模拟试验装置。通过研究单因素对热解效果的影响，优选了油基钻屑热解参数，试验表明：热解终温、停留时间、升温速率、真空度对油基钻屑热解效果均有影响，其中热解温度是影响油基钻屑热解效果的主要因素；其次 正交试验筛选出了油基钻屑热解最佳运行条件，当热解温度为400℃，停留时间为50min，升温速率为30℃/min， 真空度为0.1MPa，试验未发现结焦现象，处理后的油基钻屑残渣含油率为0.29％，满足GB4284—2018《农用污泥污染物控制标准》农用地标准（含油率小于0.30％）；热解矿物油测试分析表明热解前后矿物油的组分分布 基本一致，以烷烃类（60％以上）和芳烃类（约占10％）为主，属典型油基钻屑中总石油烃类分布，热解试验并未 破坏基础油组分，回收矿物油的品质较高。     

废弃钻井液微生物降解菌室内筛选研究

针对川渝地区废弃钻井液成分复杂、污染危害大的特点,提出利用微生物法处理废弃钻井液的方法。通过菌株分离、菌株筛选、菌株对废弃钻井液的降解利用实验筛选出8株降解菌株,进行了废弃钻井液的降解利用情况研究,表明筛选出的降解菌株均能够以废弃钻井液为唯一碳源,具备了快速分解废弃钻井液的能力。     

废油基钻井液处理及油回收技术研究

目前现场处理废油基钻井液一般采用集中填埋或回注地层方法,这不仅难以解决其污染问题,同时也浪费了其中所含有的大量柴油资源。通过大量的实验室和现场试验研究,使用“化学热洗-析油-离心”处理工艺,油回收率达到84%以上;研制开发出的清油剂-凝聚剂-絮凝剂化学热洗配方体系,适用于多种废油基钻井液的回收油处理,具有较好的工业推广应用前景。     

高性能水基钻井液废物不落地处理先导试验

高性能水基钻井液是"水代油基"钻井液技术发展的新型水基钻井液,采用物理分离-资源化处理工艺处理高性能水基钻井液废物,回收钻屑夹带的钻井液,剩余固相通过资源化处理制成铺路基土和免烧砖等资源化产品,产品的浸出液主要指标达到GB 8978—1996《污水综合排放标准》一级标准,产品质量符合相应的国家建材产品质量要求。     

油基钻屑低温热脱附处理工艺模拟

为减少油基钻屑对环境的不良影响和危害，并最大限度地回收资源，提出采用低温热脱附的方式 对其进行处理。通过钻井液油水固相分离装置并结合正交实验法对低温热脱附处理工艺进行模拟研究，选用 热重分析仪及气相色谱研究油基钻屑热解失重规律以及回收油总石油烃分布。结果表明：低温热脱附处理油 基钻屑的主要影响因素为处理温度，其次为停留时间，升温速率影响最小，350℃处理温度下，即可将油基钻屑 热脱附残渣含油率降至0.3％以下，满足GB4284—2018《农用污泥污染物控制标准》；油基钻屑中含水率的增 加有利于提高低温热脱附效果，原料含水率在5％～10％时热脱附效果及经济性最好；低温热脱附回收油品质 好，和原料总石油烃分布基本一致。     

油气钻井作业对地下水污染治理研究＊

分析了钻井作业对地下水污染的特点、污染途径,针对性地提出了钻井作业对地下水污染的预防措施,以及污染物处理技术,其中氧化还原技术、气体抽取技术、环境生物技术主要用于有机物污染治理,SRB技术、废弃钻井液固化技术、钻井液转换为水泥浆(MTC)的固井技术可用于处理废弃钻井液。钻井引起的污染治理应以"预防为主,防治结合",切实推行清洁生产和HSE管理。     

废弃钻井液生物絮凝剂筛选实验研究＊

针对川渝地区废弃钻井液成分复杂,高COD,高色度的特点及现有的化学法、固化处理等技术存在的缺陷,提出微生物法处理废弃钻井液的思路。通过实验筛选出最佳C源为蔗糖、最佳N源为N2的菌株,并通过正交实验确定CaCl2用量0.1%,pH7.0,絮凝剂用量1.0%的最佳絮凝条件。经现场配合筛选出的菌株对废弃钻井液进行处理,COD去除率可达到72.4%。     

涪陵页岩气田钻井岩屑资源化利用实践

总结了涪陵页岩气田开发初期钻井岩屑采用固化填埋方式处置存在占地面积大且易产生二次污染隐患等问题,因地制宜地探索钻井岩屑的资源化利用。分析了水基岩屑随钻预处理和油基岩屑热脱附技术,结合钻井岩屑的理化性质,开展了水基岩屑脱水后干渣制路基材料、制砖及水泥窑协同处置,油基岩屑灰渣制混凝土、制砖及水泥窑协同处置的探索和实践,基于环境安全、技术稳定可靠、消纳量大的原则,最终形成了涪陵页岩气田钻井岩屑资源化方案:水基岩屑"随钻预处理、水泥窑协同处置",油基岩屑"热脱附、水泥窑协同处置",实现了钻井岩屑的资源化综合利用。     

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.     

钻井废液毒性检测与评价研究

以几种典型钻井液体系为研究对象,分别选用成熟可靠的检测方法对其生物毒性、化学毒性和重金属含量进行分析,结果表明:部分钻井废液具有一定生物和化学毒性,其中,磺化体系钻井液在生物毒性和化学毒性方面均超标,应重点加强管理;低密度无固相体系和磺化体系钻井液中Hg和Cr元素存在不同程度的超标。     

钻井废液-废水处理一体化设备的研究及应用

介绍了钻井清洁生产的核心设备——钻井废液-废水处理一体化设备的原理、流程和处理效果。实践证明,用这种一体化设备处理普通聚合物钻井液体系产生的钻井废液时,设备排水质量可达到GB8978-1996《污水综合排放标准》(一级标准或二级标准);当用于处理高温深井聚合物-磺酸盐复杂钻井液体系产生的钻井废液时,除了COD外, 排出水的主要水质指标可达到GB8978-1996《污水综合排放标准》(二级标准)。用该设备处理后的泥渣含水率低于55%,泥渣体积减少了88%。     

废混油钻井液资源化利用技术研究

废钻井液是钻井作业中主要污染源之一,其中含有重金属、碱、盐、油、有机物等多种污染物质,特别是废混油钻井液,油含量更高,是较难解决的问题之一,也是制约油田企业环境质量提高和可持续发展的一大难题。以废钻井液处理为代表的资源化利用技术可有效治理井场废物,将处理后的废钻井液直接用来做井场围堰和平整地面的材料,既可有效地利用废物,消除污染源,又可缓解因污染引起的工农矛盾,减少由钻井开发引发的污染赔款,实现社会效益、经济效益和环境效益的统一。     

大庆油田废钻井液对土壤环境的影响

通过钻井液成分分析及废钻井液在四种土壤中淋渗模拟试验，阐述了废钻井液对土壤理化性质的影响，钻井液中有毒性的重金属和石油类有机物在黑钙土、草甸土、盐碱土、沙壤土中运移、积累及降解情况。     

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。     

废钻井液对环境污染及固化处理室内研究

目前我国许多油田钻井井场位于稻田、麦田、虾池和鱼塘周围，而废钻井液中含有无机盐、重金属组分、油品及大量有机聚合物，其中有些是有害物质，一口井的废钻井液一般可达200～300m~3。这些废钻井液堆放在井场不进行处理会对周围环境造成较大污染。为此，如何处理这些废钻井液是目前令人极为关心的课题。本文分析了我国一些油田废钻井液的毒性；介绍了毒性提取、评价方法及其对土壤、植物和海洋生物的影响，同时重点介绍用化学固化方法处理废钻井液的结果。通过对现场的5个废钻井液的固化处理室内试验证实，废钻井液固化后有一定强度，其水浸出液清彻透明，达到排放标准，固化体可进行掩埋恢复地貌，也可作为建筑材料使用。