川渝地区页岩气钻井固废分类资源化处置利用略论

本文在简要分析川渝地区主要页岩气区域长宁、威远和涪陵页岩气钻井作业主要特点基础上,重点论述了页岩气钻井不同井段及不同钻井液体系钻井固废性质特点,针对页岩气钻井水基固废和油基钻屑两大类固废的资源化处置利用情况及存在的主要问题进行了论述,提出了川渝地区页岩气钻井应分井段或分不同钻井液体系固废进行收集并分类采用不同处置利用技术进行资源化处置利用,可达到更经济安全环保的利用效果。水基钻井固废就地生物处理资源化土壤利用是最优先择,第二选择是就地作为井场公路及井场场地路基建设利用,其次才是制成水泥块或免烧砖,最后才是转运制砖利用；油基钻屑的处置利用最关键的问题是争取脱油能按一般固废对待的国家或地方政策或规定争取,脱油后的油基钻屑最好的资源利用方式应是协同水泥窑焚烧处置,其次制成水泥块或作井场路基材料利用。同时针对性提出了页岩气钻井固废分类处理利用等方面的建议措施,对油气勘探钻井环保决策管理者和工作者具有一定参考价值和指导意义。     

川渝地区页岩气钻井固废分类资源化处置利用

在简要分析川渝地区主要页岩气区域长宁、威远和涪陵页岩气钻井作业主要特点基础上,重点论述了页岩气钻井不同井段及不同钻井液体系钻井固废性质特点,针对页岩气钻井水基钻井固废和油基钻屑两大类固废的资源化处置利用情况及目前存在的主要问题进行了论述,提出了川渝地区页岩气钻井固废应分井 段或分不同钻井液体系进行收集并分类采用不同技术进行资源化处置利用,以达到更经济安全环保的效果。水基钻井固废就地生物处理资源化土壤利用是最优选择,第二选择是就地作为井场公路及井场场地路基建设利用,其次是制成水泥块或免烧砖,最后是转运制砖利用;脱油后的油基钻屑较好的资源利用方式是协同水泥窑焚烧处置,其次制成水泥块或作井场路基材料利用。同时针对性地提出了页岩气钻井固废分类处理利用等方面的建议措施,对油气勘探钻井环保决策管理具有一定参考价值。     

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。     

苏里格气田水基钻井废物资源化处置

为避免或减小水基钻井废物对环境造成的影响,苏里格气田本着"建一个气田,留一片绿色"的理念,对液相循环利用,固相外委处置,同时进一步探索钻井岩屑减量和资源化利用途径。文章通过对钻井岩屑成分分析,对泥浆池土壤和植被进行环境调研,进一步探讨钻井废物在苏里格气田的处置及资源化利用,介绍了2015年之前固化法的应用情况,2015年之后实施钻井液不落地技术的应用情况。提出优化钻井液体系,强化现场处置及监管力度,进一步实现源头控制及循环利用。同时,结合国内外钻井废物处置、再利用现状,积极探索钻井固废铺垫井场、铺垫油区道路等资源化利用方式。     

水基钻井废物处理工艺研究与试验

水基钻井废物含化学添加剂、含油物质、盐类及岩屑等,化学组分种类繁多,处理难度大。采用"微波辅助破胶-旋流振动-压制脱水-微生物处置"工艺对水基钻井废物进行多元协同处理研究与试验,随钻连续处理了3口井的三开段组分相对复杂的水基钻井废物,按照DB65/T 3997—2017规定的检测方法,全过程动态跟踪检测分析。结果表明:该工艺对主要污染因子COD、苯并(a)芘及含油率分步去除效果明显,随钻处理可满足现场生产要求,处理后的固废各项指标均满足DB65/T 3997—2017《油气田钻井固体废物综合利用污染控制要求》,与固化处置相比,固废量可减少85%以上,大幅减少了井场固废堆存量。     

陆上油气田废钻井液排污池替代方案

针对国内陆上油气田采用排污池处理废弃钻井液存在的资源、环境等多方面问题,借鉴国外先进废钻井液处理方案,通过采取优化钻井工艺设计、钻屑干燥、闭路系统、中心废物处理、钻井液全面管理及回收再利用等综合措施,减少了废钻井液的排放量,环境效益和经济效益显著,能够有效促进钻井工业环境友好可持续发展。     

页岩气钻井废水减量化及回用技术

文章以某地区具有代表性的M2井组共8口单井,M3井组共6口单井为研究对象,探讨其在开发过程中形成的废水分类管理方法和钻井废水回用处理技术。通过划分污染区域、划分废物池功能、配套搭建废水池雨棚等井场清污分流措施,以及现场废水综合回用等废水分类管理措施。试验研究不同阶段产生的钻井废水配制钻井液胶液、配制压裂液的可行性技术,表明不同阶段产生的钻井废水均可用于配制钻井液胶液。通过采取各种措施,废水产生量可减少67%以上。     

安全环保研究院水基钻井废物处理与资源化技术成果加快推进升级应用

正中国石油集团安全环保技术研究院有限公司经过一代、二代水基钻井废物不落地处理装置的研发和现场应用,积累了丰富成果,并在此基础上研发了第三代水基钻井废物不落地处理成套装置。装置以不落地收集、液相再生回用、固相无害化和固相资源化为一体的集约化随钻处理装备,消除了废钻井液池,并且实现了废钻井液再生处理后达标就地回用的循环利用模式。制成的钻屑资源化产品均能够达到环保和建材相关标准要求,产品浸出液主要污染控制指标pH值、色度、COD、石油类等均达到了GB 8978—1996《污水综合排放标准》     

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。     

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     

我国油田产出水再利用技术现状及展望

随着我国油气田勘探开发力度加大和新环保法的实施,油田开采过程中耗水量大和污水处理问题是我国油气田企业面临的共同难题。从污水余热回收、污水回注、压裂液重复利用、钻井废水再利用四个方面,介绍了国内油田产出水再利用技术研究进展与应用现状,指出目前存在的污水余热再利用应用范围不广、回注污水利用不合理、化工原料未回收利用等主要问题。并通过文献调研,展望了油田污水再利用技术的发展方向,指出需从污染源头防控入手,研发更加经济环保的液体配方,并深入研究从污水中取热、取水及取化工原料的循环再利用技术,因地制宜制定相应的水质及污水配伍性实验评价标准,实现从源头至末端治理相结合的油田污水清洁生产。     

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。     

钻井固化土资源化利用技术研究

文章采用固化土资源化利用技术对钻井固化土进行处理。该技术采用钻井固化土为原料,用砂石作为骨料,通过高效固土复合材料的研制和固化土处置配方的优选实验得到满足强度要求的建筑材料,实现固化土的再利用。目前该技术已经在元坝六井井场内部修筑约300m2的护坡。现场结果表明,应用效果较好,节约成本,经济效益较大,且能满足相关质量要求,在很大程度上解决了固化土的处置问题,为钻井废物的无害化、资源化利用提供了技术参考。     

固液分离法处理废钻井液的实验研究

废钻井液对环境的污染是一个难以解决的问题。针对塔里木油田的地质情况,使用固液分离法对部分废钻井液样品进行了实验研究工作。固液分离法采用两次处理工艺流程。即先经一级初步絮凝处理和强化离心分离,使大部分固相去除,然后对脱出的废液进行第二级絮凝处理后即可达到排放要求。实验结果表明：固液分离法能够将废钻井液分离成固-液两相,其液相能够达到排放要求,固相残渣对环境污染程度大幅度降低甚至无污染;若将此处理法同其它方法相结合,如坑内密封法、固化法等相结合会得到更满意的环保效果。     

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。     

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。     

石油加工与石油化工废料应用于钻井液

石油加工与石油化工废料，包括废白土、酸渣、碱渣、渣油、油泥、生产润滑油添加剂的废料、废催化剂、环烷酸釜残等，在钻井液中的用途较广，可以分别用作钻井液原始组分和润滑剂、消泡剂、多效防塌剂、抑制剂、稳定剂、废钻井液固化剂以及制备这些处理剂的基础材料。文中介绍了前苏联及独联体等在这方面的研究成果和现场应用情况。     

CX170-1井钻井废水及废钻井液处理技术

CX170-1井位于川西平原,周围良田环绕。文章就川西地区钻井作业现状提出了比较可行的钻井废水及废钻井液无害化处理工艺技术。针对钻井废水,详细介绍了轻度污染废水;严重污染废水和特殊作业废水的处理工艺及处理效果。对于废钻井液,该井主要采用了固化处理。结果表明:经固化处理的废钻井液干结后具有一定强度,失去了水敏性,不再具有返浆性。浸泡实验表明,有害物得到了比较彻底的固定,经检测,各种污染指标大都低于国家一级标准,自然条件下外排的废钻井液不再对环境造成污染。     

大庆油田废钻井液对农作物的影响

为了阐明废钻井液对农作物的生物效应，以大庆油田典型的水基废钻井坡进行了玉米、大豆种子发芽率试验及大豆盆栽试验。试验结果表明：各浓度组玉米、大豆种子发芽率均在93％以上，废钻井液未对种子幼芽产生毒害作用；对盆栽大豆籽实中金属及有机污染指标未造成影响；对大豆中营养指标─—蛋白质含量有增加的趋势，其淀粉含量有显著增加效应，脂肪含量无影响；对大豆株高增效明显，相对平均增高21．03％，各浓度组千粒重无明显区别。