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关于油田环保中钻井泥浆回收利用的探讨
摘 要:在中国社会经济的迅猛发展中,石油资源扮演着基石角色,作为驱动国家进步与民众日常生活的关键能源。随着经济的加速增长,石油需求量与日俱增,这促使勘探开发活动的规模随之扩展。石油勘探开发堪称一项复杂的集成项目,其中钻井液的使用涉及到多元化学成分,它们在本质上被列为环境污染物。然而,由于现场管理的疏漏及技术工艺的局限,往往可能导致钻井液处理不当,进而引发严重的环境挑战。因此,深入研究并优化钻井泥浆的回收再利用策略,确保钻井作业过程中的环境安全,对于推动我国石油产业实现可持续且稳定的增长,以及构建绿色、环保的能源体系至关重要。
关键词:油田环保;钻井泥浆;回收利用
在"十四五"规划的策略指导下,我国对经济发展设立了更高标准,重视经济增长的同时,也兼顾全方位效益,特别是注重提升经济活动的品质,这涉及到环境、社会和科技等多方面的效益。石油产业作为我国经济的重要支柱,其发展的同时也引出了不少生态环境问题。针对这一情况,一种创新的解决方案是采用钻井废弃泥浆随钻不落地处理技术。这项技术通过使用便携式设备,实时收集和处理钻井过程中产生的废弃泥浆,经过化学稳定和凝聚过程后,利用机械设备实现固液分离,确保废弃泥浆得到即时妥善处理。该项技术属于《油气田钻井固体废物综合利用污染控制要求》(DB65/T3997-2017)中化学强化固液分离处理技术的一种。
1油田钻井泥浆的概述
1.1 钻探废弃泥浆的产生
钻探作业中,钻探泥浆扮演着至关重要的角色,它能平衡地层压力,有效提升岩屑,冷却钻头,加快钻进速度并润滑钻具,确保钻探作业的顺利进行。随着科技的进步,为了增强钻探安全性及效率,钻探泥浆中的化学成分种类和量不断增加,使得废弃泥浆的成分变得更为复杂,对环境造成更大的影响。
1.2 钻井废弃泥浆的组成
根据钻井类型的不同,其污染物的构成及废泥浆的组分液构成不大相同,但钻井废泥浆主要是由钻井液、钻屑和其他作业所产生的废液所组成的,这三种组成物质占总废弃物的70%左右。钻井液的来源主要是在钻井的过程中所产生的废钻井液和在固井的时候用水泥浆所置换出来的钻井液,另外还有一部分就是来自于为处理复杂情况所用地面储备的钻井液;钻屑的主要来源是在钻井过程中泥浆所携带出来的钻屑,主要污染物是携带的钻井液。废液的主要来源是针对设备的清洗液和雨水所携带的泥浆,主要的有害物质是油类物质。
1.3 钻探废弃泥浆的特性和危害
钻井下废弃泥浆的多样性源于其化学配方的繁复性,其性质特征因而显得尤为独特。这类废弃物通常以粘稠或半固态的形式存在,其自然干燥的过程漫长且不易完成。如处理不当,受水湿润,其原有的泥浆特性便会重新显现。钻井废弃泥浆带来的环境危害显著,表现为污染区域广泛且深度大;它能导致土壤结构紧实化;对地下水的污染,继而对农业生产和人类生活构成潜在的间接威胁。因此,我国油田对于废弃泥浆的处理工作一直都非常重视。
2 油田钻井废弃泥浆处理技术
2.1 无机固化剂处理技术
通过对油田钻井施工中的钻井泥浆组成进行分析,主要包括水基泥浆和油基泥浆两种。无论是水基泥浆和油基泥浆,在其组成中也都含有着较多的化学成分。其中在废弃泥浆中,通过含水率检测可以发现其含水率大都控制在30%~90%的范围内。对其化学特性同样进行了检测,具有明显的强碱性特征。另外,在废弃泥浆中,同时也具有强腐蚀性的化学特征,因此对废弃泥浆的运输十分不方便。在企业和工作人员开展油田钻井废弃泥浆处理的过程中,需要对其进行固结处理,在完成了固结处理后再进行综合利用。在具体进行固结处理中,工作人员需要使用相关的添加剂和其它材料,针对废弃泥浆的化学性质进行改变,将化学泥浆变成具有水泥特性的可利用材料,既能回收利用废弃泥浆,还能达到处理废弃物的效果。
2.2 矿渣固化技术
从实际情况来看,在油田钻井废弃泥浆处理的过程中,最为有效的处理方式便是将泥浆进行固液分离,并在完成泥浆的固液分离后,分别对其中的固体物质和液体物质进行回收利用。在处理过程中,工作人员首先需要分别针对氯化镁和无水氯化钙进行科学配比,通过以上操作来构建脱稳剂溶液,然后再在油田钻井废弃泥浆中进行脱稳剂溶液的添加,之后工作人员需要使用专门的工具对其进行搅拌。在搅拌过程中,还需要向废弃泥浆的承载池子中添加絮凝剂。工作人员通过搅拌后的静置便能够在其稳定后将其上方的清液取出。以上过程中用于分离的水,在进行钻井液配制的过程中,也能够进行二次循环利用,从而减少了油田钻井泥浆处理中的水资源浪费,也减少了企业的成本投入,具有良好的综合效益。同时,针对分离用水,工作人员同样需要对其进行相应的加工处理,当符合环保排放标准后再进行排放,以此来避免分离用水对周边环境带来的负面影响。在完成了废弃泥浆的固结操作后,就可以针对固结后的废弃泥浆进行油田的井场道路建设。另外,对废弃泥浆的成分进行分析,其含油率往往比较高。工作人员同样可以将其用作烧制燃料,从而减少传统燃料的消耗,在完成烧砖操作后,在防风林土壤表层上进行覆盖。
3 油田环保中钻井废弃泥浆回收利用措施
3.1 确定适宜的泥浆系统
在实施油田环保钻井废弃泥浆再利用时,首要任务是选择合适的泥浆体系。钻井泥浆体系的选择至关重要,它为整个回收过程奠定基础,有助于提升油田环保钻井泥浆再利用的综合效益。因此,工作人员应根据油田的地质和工程特性,进行深入分析和设计,优先选取环保型钻井液或对环境影响较小、易于回收的钻井液体系,并明确泥浆回收利用的具体步骤和规定,确保所选体系的适应性和效率。
3.2 改进生产流程和钻井设计
在泥浆回收利用过程中,油田企业需不断优化生产流程和作业设计,以促进钻井液的有效回收。通过改进施工设计和提升施工技术,对废弃泥浆的处理起到关键作用。在此过程中,采用定向井和丛式井的组合策略,可节省用地,便于环保钻井泥浆的回收,减少对地质环境的不良影响。丛式井布局意味着在同一个井场内向多个方向钻探多口井,使得泥浆和废水的循环再利用变得简便,这样也能优化废弃泥浆处理和废水排放流程,减轻对周围环境的影响,同时降低成本,提升生态效益,降低环境污染风险。此外,这种方法还有助于增强对泥浆的控制,减少施工安全问题,保障工人安全。然而,配制钻井液时,应适度控制用量,避免过度使用导致浪费和处理困难,同时也要防止使用不足,无法满足钻井作业需求。
3.3 改进废泥浆处理技术
当前,油田环保钻井废弃泥浆的处理手段丰富多样,如直接排放、再利用和回填等。在处理时,需先分析泥浆特性,据此选择适合的处理方式,以确保处理效果。同时,要对比不同处理方法的结果,因为不同方法可能对泥浆类型有特定要求。例如,对于能自然分解的泥浆,可以直接排放;但如果将可自然降解的泥浆注入井下环空,将造成资源浪费。
4结语
随着科技进步与经济的同步飞跃,我国环保法规体系不断完善,公众对环境保护的关切日益提升。然而,过去的钻井泥浆处理手段已无法满足现代社会的绿色要求。为了实现企业的可持续发展,守护人类共享的生态环境,确保清洁的水源不受污染,我们必须革新对油田钻井泥浆的处理策略,寻求经济效益与环保责任之间的和谐共存。因此,钻井废泥浆的循环利用是一项艰巨且长远的任务,迫切呼唤科技创新的力量以及生产管理团队的携手合作。
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