油田钻井废弃物的污染危害及处理技术概述

白振宇

（唐山市环境监控中心 河北唐山 063000）

引言

就我国油田而言，大部分具有广泛分布的特点，导致钻井作业无法集中执行，且部分钻井场地处于较为特殊的地理位置。作为一种混合物，钻井废弃物共有四个部分组成，在体系上属胶态悬浮类，并具有一定程度上的稳定性，其中包括污水、粘土、钻屑等，危害环境的主要化学成分有烃类、盐类、各类聚合物、重金属离子、重晶石中的杂物和沥青等改性物，危害环境的主要成分是盐类、烃类、磺酸盐、各种聚合物，正是由于这些因素的存在，导致钻井废弃物具有一定的复杂性，且每种污染物均超过正常标准。

1 钻井废弃物中污染物种类及特性

在勘探开发石油过程中，钻井废弃物是一项主要的污染源，从特性上来看，包括：高色度、、高悬浮物等。废弃物中超标的污染物主要有几类，油类、COD、BOD、SS以及Pb、Hg盐等，即油类、化学需氧量、生物需氧量、悬浮物、金属盐类。而这些污染物主要产生的原因就在于，在钻进时使用各种钻井液中添加物、携带物的污染。其中COD值得变化最为显著，常常达到每升钻井液中含油量几千毫升，甚至也有达到几万毫升的时候。在降雨天气中，钻井废物中的毒害物质会随着雨水的流动渗进土壤中，进而对土质、周围环境的水质造成一定程度的影响，甚至高度集中在土壤中，在导致大量微生物受到不良影响的同时，还会降低土壤质量，当“中毒土壤”中的植物吸收到这些有毒物质，必然造成植物枯萎，如果对农作物造成影响，甚至危及到人类或者动物的生命。钻井废弃物主要特性：

1.1 浸出毒性大

在使用模拟雨水淋洗方式对废气钻井液开展分析后，能够了解到在废气钻井液中的浸出率、总铬浸出率分别可以达到90%、50%，在淋洗应当按照油、TCr、CODCr、As、Pb、F-1、Hg 的顺序进行。就重金属而言，基本所有的成分全部超出正常标准（除总铬外），且均具有加大的浸出率。而CODCr、总铬和油是浸出液中主要包含的污染物。足以见得，不能够对废弃钻钻井液进行直接性的排放。

1.2 可生化性差

废弃钻井液本身是以粘土、水做基础成分的一种复杂性较高的分散体系，当粘土在水中分散时，分散体系形成稳定，颗粒直径基本属于10-2～2μm之中。从性质上来看，与胶体。悬浮体相似，正因如此，稳定性较强，可生化性较差，不适宜用生化方法进行处理。而处理废气钻井液难度较大的另一个重要原因即，从成分上来看，废气钻井液中的组成成分使得其本身具有稳定性，且能够长时间保持，在电位值上来看属于较高位置。所以，如果想要打破这种稳定结构，就必须使其脱离稳定状态，也就是在其中加入大量的处理剂。

2 钻井废弃物处理技术

目前，国内外对钻井废弃物处理主要包括填埋法、注入法、固化法、随钻固液分离法、热解等技术。下面就国内应用较多的两种处理技术做一简要概述。

2.1 固化法

通过物理或者化学方式的处理，降低钻井废弃物中的毒性、溶解性以及可迁移性，降低其对于自然环境的污染程度。以浸滤液方式检查，确定符合标准后，实施立即掩埋复耕、转运操作，其优点在于操作性、实用性强，成本较低，能够废泥浆、岩屑的同时处理，并且能够实现增加固化物的强度。要想进一步取得更好的效果，可配合密封填埋、干化法处理等方法。固化处理通过污染物沉淀剂、吸附剂、固化剂的合理选择，在不同种机理共同作用下，降低污染物的污染程度，实现保护环境的目的。经常使用的固化方法：水泥基固化、石灰基固化、水玻璃固化等。主要优点是钻井废弃物集中处理，方便管理。单井泥浆池所用土地复耕时间短，处理场运行成本较低。

钻井液体系具有极高的稳定性，无法通过普通分离和处理污水的方式达到标准要求。现阶段，固化法主要是依靠搅拌反应实现，即靠向钻井液中加入钻井液30%比例的固化剂，此方式的缺点为无法固液分离回收原油、固化质量难以控制和废渣运输、填埋渗滤液存在环境风险等诸多弊端。

2.2 随钻固液分离法

采用随钻固液分离法，其机理包括四个部分，即a.脱稳；b.絮凝；c.除油；d.固液分离机理。在絮凝作用机理上来看，胶体颗粒包含四种：第一，吸附架桥作用；第二，吸附电中和作用；第三，沉淀网捕作用；第四，压缩双电层作用。采用这种方式，能够实现废弃钻井液处理后按照标注要求排放，就固液实施分离处理后的固相而言，不具有较高的含水率，同时固相污染物也不具有较高的浸出率，为运输提供了便利性，避免污染物向大范围扩散。钻井废弃液经化学强化固液分离处理后，使钻井废液中的有毒有害物质浓集于残渣中，残渣的浸出液污染物浓度能够符合相关排放的标准要求，降低了环境污染程度，同时也避免残渣中的污染物向着大面积扩散。缺点是一次性建站投资大，运输费用高，处理费用较高。

结语

钻井废弃物是石油勘探开发钻井过程中遗留下来的最大量的废弃物污染物，钻井废弃物的成分极为复杂，不经处理环境危害极大。目前对钻井废弃物的处理方法各有优缺点，需结合油田钻井废弃物特点，因地制宜，统筹考虑，找出一条合适的治理技术路线，最终实现减量化、无害化、资源化。