钻井废弃物“不落地”技术改进及应用

马春

（中石化华北油气分公司采气二厂，陕西咸阳712000）

1 引言

国内钻井废弃物的处理技术主要包括回收技术、泥浆池就地固化、钻井废水处理、钻井废液废水一体化处理、生物处理技术、钻井废弃物“不落地”无害化处理[1]。

2015年实施的《中华人民共和国环境保护法》提出采取有利于节约和循环利用资源、保护和改善环境、促进人与自然和谐的经济、技术政策和措施，使经济社会发展与环境保护相协调理念。钻井废弃物“不落地”无害化处理工艺成为钻井废弃物处理的首先工艺。华北油气分公司主要油气区块分布在鄂尔多斯盆地以北的地区，管辖区内有自然保护区、水源保护区及天然草原，生态环境敏感脆弱。因此，优先开展了钻井废弃物“不落地”技术在现场的应用，取得良好效果。

2 钻井废弃物定义及危害

钻井废弃物是指在钻井现场收集的以钻井岩屑为主的固体液体废弃物，该废弃物除钻井岩屑外，含部分钻井液处理剂及配制钻井液用的水及废弃泥浆等。

钻井废弃物通过一系列的物理、化学和生物作用后，对土壤、水质、生物等环境生态造成影响[2]。

3 钻井废弃物“不落地”无害化处理技术的优点

一是避免了挖掘泥浆坑，节约了占地，避免了钻井废弃物污染地层风险；二是使用可拆卸式的储存池和储存罐，实现了废弃物的“不落地”收集与分类处理；三是采用可靠的废弃泥浆再生技术实现了泥浆的再生；四是废弃钻屑制备资源化产品，整个处理过程实现“不落地”“零排放”“资源化”。

4 钻井废弃物“不落地”处理技术存在的问题

1）设备运行不稳定。主要由于同口井、不同井在钻井过程中产生的废弃物性质差异大，不同井的钻井液配方不同；导致生成的废弃物性质差异大，造成处理过程不稳定，产品性能不稳定。

2）不同类型钻井废弃物处理的普适性差。不同类型水基钻井液产生的废物性质不同，导致处理药剂类型、用量上都有差异。

3）应对复杂条件下的钻井废弃物能力不足。复杂条件下钻井产生的废弃解卡液、废弃堵漏液性质特殊，不易处理。

4）循环利用产品（免烧砖、免烧陶粒等）成本高、利用率低、推广难度大。

5 钻井废弃物“不落地”技术的改进建议及现场应用

虽然钻井废弃物“不落地”技术的应用，改观了在油、气田开发过程中钻井废弃物对环境的影响。但是，没有彻底解决钻井废弃物在转移、储存、资源化过程中对环境的影响。按照废弃物处理和处置的一般原则，控制钻井废弃物对环境的污染，应从源头入手，从原料使用、工艺技术改进、提高循环利用率、强化钻后治理和资源化利用等全流程入手，实现钻井固体废物的减量化、资源化和无害化处理。

5.1 加强钻井液技术攻关，强化原料监控

钻井废弃物的污染物主要来源于钻井液配制过程中加入的各类添加剂和含油岩屑。由于钻井液配制使用原料的选择决定了钻井废弃物对环境的危害差异性，所以，积极开发并尽量选用低污染或无污染钻井液及添加剂，是从根本上治理钻井废弃物污染的首要措施。

5.2 加强钻井新技术、新工艺研发和推广运用，控制钻井废弃物产生量

钻井废弃物固态量的控制是钻井废弃物减量化的瓶颈。随着钻井新技术的不断提升与更新，目前，小井眼井、井工厂、老井侧钻等新技术在现场取得较好的效果。

5.2.1 小井眼钻井技术

钻采废弃物的产生量约为井眼容积的4倍；采用小井眼钻井技术从根本上已经减少了产生量（较常规井眼下降25%）；再加之小井眼钻井技术有利于提升钻完井周期，减少处理井眼时废弃物的产生量（约5%）。小眼井钻井技术在华北油气分公司东胜气田推广应用40余井次，单井钻井废弃物综合产生量下降30%以上；并通过后期试气成果看，基本没有影响单井产能建设。

5.2.2 “井工厂”钻井技术

多平台式“井工厂”钻井技术日益成熟，进一步降低了成本，减少了钻井废弃物对环境和生态的影响。在东胜气田推广应用20多个“井工厂”平台，有效减少了征地、防渗废弃物、钻完井泥浆清罐等废弃物的产生量，提高了钻井液回用量。综合单井废弃物产生量下降5%～10%。

5.2.3 “老井侧钻”钻井技术

随着老井侧钻技术的应用，利用原井侧钻点以上井筒作为新井或加密井的井筒，避免了单井重复建设而产生大量的钻井废弃物。利用一口井可减少废弃物约150m3（侧钻点1 500m）。

5.3 提高钻井液循环利用率，减少排放量

钻井液是钻井工作液，具有控制地面压力、润滑钻头、稳定井眼和携带岩屑返回地面等功能。通过振动筛去除固相的钻井液完全可以重复利用。现场通过同台子单井及罐车清运至其他单井重复利用，单井钻井液重复利用量可达100m3。

5.4 改变钻井废弃物“不落地”技术服务观念，降低环保风险

以往钻井废弃物“不落地”技术基本是单井撬装设备现场完成固液分离，废弃物通过槽车、罐车清运至废弃物处理厂进行处理。整个过程点多面广，且单井现场处理能力有限，废弃物“跑、冒、滴、漏”风险极高。经过近几年的总结摸索，目前，采用密闭式槽车将单井混合废弃物清运至废弃物处理厂经过大型压滤设备集中处理（见图1）。其优点如下：一是提高了处理效率；二是固液分离更系统、更彻底，便于废弃物分类处理；三是实现了钻井废弃物“不落地”集中处理的目的，大大降低了环保风险。

图1 集中压滤车间

6 结语

在石油钻井过程中产生的废弃物会严重污染环境，为了尽可能地避免上述情况的发生，必须在石油钻井全过程采取相关防治措施，以减少钻井废弃物的产生量。现场实践表明，钻井废弃物“不落地”技术能够实现这一目的。为了不断提升该技术的现场应用效果，需要不断对现阶段暴露出的问题进行分析、总结与改进，具有重大意义和价值。