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。     

微生物处理水基钻井固废技术应用

对常规水基钻井固废处理方法进行简要介绍,总结了常规水基钻井固废处理技术存在的问题。通过添加0.5%左右的微生物降解菌处理钻井固废,工程实例研究表明,在一定条件下,通过微生物的作用,钻井固废中的有害物质能得到自然降解。X3井钻井固废使用微生物进行处理,3个月后检测钻井固废中主要有害重金属的含量,检测结果满足GB 15618—2018《土壤环境质量农用地土壤污染风险管控标准(试行)》,处理后浸出液中pH值、COD、石油类满足GB 8978—1996《污水综合排放标准》一级标准,结果表明微生物处理钻井固废的方法切实可行。     

水基钻井固废分类资源化处置利用浅论

基于中国石油西南油气田目前水基钻井固废均送当地制砖厂处置利用存在的处置费用高、潜在 安全环保风险大的问题,在简要分析西南油气田水基钻井固废的产生量、来源、特性、组成性质等基础上,提出了依据不同水基钻井液体系对钻井固废进行分类的方法,并重点论述了气体水基钻井固废、聚合物钻井液体系 固废、磺化钻井液体系固废３种水基钻井液体系所产生固废的污染物性质,相应的资源化处置利用方法第1优选分别为：直接/生物处理土壤利用、生物处理土壤利用、制烧结砖/生物处理土壤利用等,提出了相关结论建议,对油气勘探钻井环保决策管理和研究具有一定参考价值。     

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》     

钻井固废资源化利用途径分析

结合钻井固废资源化利用和处理处置以及废水、浸出液处理的相关技术标准,对钻井固废不同资源化利用途径的工艺技术、产品指标、产品应用场所和环境要求进行了分析,讨论了钻井固废用作路基填料、制烧结砖、水泥窑协同处置和免烧砖等资源化处理方式的工艺技术要求、利用现状,并对4种处理方式优缺点进行比较。提出资源化利用应以钻井固废的主要成分和有害成分为基础,因地制宜,确定经济、合理的方案。     

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。     

水基钻井废物泥浆池原位处理环境影响分析

通过对长庆油田水基钻井废物泥浆池原位处理的历史情况进行调研,分析了泥浆池对周围植被和土壤的影响。结果表明：泥浆池内玉米、牧草的平均生物量分别比泥浆池外高出15.3％和44.5％,钻井废物 提高了土壤的碱性。玉米籽粒及泥浆池内、外土壤中的重金属含量均未超标,泥浆池对牧草中的重金属含量无明显影响。分析发现钻井废物中含有大量的微量元素,可以促进植被生长,且钻井液添加物可以提高土壤肥力,使其具有土壤化利用的潜力,为钻井废物资源化利用提供了方向。     

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。     

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。     

某地区钻井固废中重金属含量分析

通过分析某地区钻井作业所产生的固体废物来源岩屑、废弃钻井液中的重金属含量,以及该地区部分区域的土壤中重金属含量,结果表明:聚磺钻井液重金属含量相对较高,与GB 15618—1995《土壤环境质量标准》比较,镉、锌、总铬超过二级标准;钻井固废中锌超过标准背景值,镉、总铬超过二级标准(旱土);地层中重金属含量分布不均,锌超过了标准背景值,镉和总铬超过二级标准;部分区域土壤中总铬超过了标准背景值,镉远高于二级标准。钻井固废中的重金属污染主要来源为钻井液。     

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。     

钻井固废资源化处置利用技术综述

钻井固废具有固相含量高、有机物含量高、pH值较高、黏附性强、色度深、有害重金属含量低、不同类别固废其组成来源不同、性质差异较大等特点,处理处置及资源化利用难度较大,已成为当前油气勘探钻井污染治理的处置利用重点和难点。文章基于固废处置的减量化、资源化和无害化原则,分析论述了现钻井固废的资源化处置利用技术,分析了各技术适用处理对象,对油气田环保工作具有一定参考价值。     

苏里格气田钻采废物集中处理实践

针对苏里格气田钻采作业废物产生量大且较为分散的问题,对产生的钻采废水、废钻井液等进行集中处理,最终产物进行资源化利用。介绍了三者的处理工艺流程,钻采废物集中资源化处置技术在苏里格气田的应用表明,钻采废水处理后,出水可以达到GB 18918—2002《城镇污水处理厂污染物排放标准》一级A类标准及GB 18920—2002《城市污水再生利用城市杂用水水质》中绿化用水标准。产出的中水在井场部分回用后其余全部用于灌溉园区植被;对以废钻井液和岩屑无害化处理产物为原料制作的免烧砖、烧结砖成品浸出液进行了检测,浸出液CODCr、石油类、氨氮、重金属等指标可以达到GB 8978—1996《污水综合排放标准》一级标准。减少了水资源的浪费,每口井可以节约6%～10%的井场土地面积,环保效益显著。     

锤磨热解析技术处理含油钻屑后的危险特性分析

文章介绍了一种热解析技术处理含油钻屑的过程,通过对处理后的含油钻屑进行危险特性的分析,结果表明经锤磨热解析处理技术处理后的含油钻屑样品不具有易燃性、反应性、腐蚀性,对其中重金属和有 机物等毒性指标的检测数据均不超过GB 5085.3—2007《危险废物鉴别标准 浸出毒性鉴别》及GB 5085.6— 2007《危险废物鉴别标准 毒性物质含量鉴别》的要求。对锤磨热解析处理后含油钻屑危险特性的分析,可为该类固废的环境风险管控及资源化回收利用提供依据。     

聚磺钻屑资源化处理技术研究与应用

通过室内实验研究和现场实施应用,研究气田深井聚磺钻屑的资源化利用。聚磺钻屑无害化处理后制成的铺路基土、免烧砖经检测,浸出液的COD、石油类、色度等指标均达到GB 8978—1996《污水综合排放标准》一级标准要求;免烧条石达到了GB/T 8239—2014《普通混凝土小型砌块》要求,28d后抗压强度≥10MPa;该工艺有利于钻井废弃物的减量化、资源化、无害化利用的循环经济模式,可以降低石油天然气勘探开发过程中钻井废弃物的环保风险。     

油气田钻井固废资源化处理技术展望

回顾了油气田钻井固废处理的发展历程,从钻井固废无害化、资源化的技术现状中分析了钻井固废处理面临的主要问题,并展望了该领域未来发展的技术方向。建议在无害化处理技术方面,系统地开展钻井固废源解析,准确识别特征污染物;在资源化方面,为了拓宽产品的销路,鼓励开展钻井固废制透水砖的技术研究,探讨固化产品稳定性的长效机制;加快编制钻井固废资源化的相关规范,为油气田大力推广钻井固废资源化技术及应用提供技术支撑。     

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。     

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。     

页岩气钻屑固化填埋池监测与评价研究

为了探讨钻屑固化填埋池对周围土壤及水体环境的影响,以西南某页岩气田为例,分别选取了具有代表性的水基钻屑固化填埋池和油基灰渣固化填埋池,先对钻屑固化处置方式和效果进行了评价,再对钻屑固化填埋池土壤径流液及土壤进行了监测,分析了固化填埋池对周边土壤环境的影响。结果表明:钻屑固化体浸出液达到GB8978-1996《污水综合排放标准》一级排放标准,钻屑固化填埋池土壤径流液满足GB5084-2005《农田灌溉水质标准》旱作标准;水基钻屑固化填埋池和油基灰渣固化填埋池上覆土壤重金属综合污染指数分别是0.42、0.45,周边土壤重金属综合污染指数分别是0.45、0.54。钻屑固化填埋池各项监测指标均未超标,土壤重金属综合污染指数均小于0.7,钻屑固化填埋暂时未对周边土壤造成影响,属于清洁水平。短期内钻屑固化填埋效果较好,对周围土壤环境影响较小。     

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。