钻井液的处理
废弃钻井液处理技术措施
目录
01. 废弃钻井液处理技术 02. 废弃钻井液处理设备 03. 废弃钻井液处理效果 04. 废弃钻井液处理法规
1
废弃钻井液处理 技术
物理处理技术
01 02 03 04
01
重力沉降法：利用重力作用使 固体颗粒沉降，实现固液分离
02
离心分离法：利用离心力将固 体颗粒从液体中分离出来
法规要求
01
废弃钻井液处理必须符合 相关法律法规
02
处理过程必须符合环保要 求，防止环境污染
03
处理后的废弃钻井液必须 达到排放标准
04
处理过程必须符合安全生 产要求，防止安全事故
法规执行情况
法规执行情况：各国法规执行情况不同，部
01
分国家执行严格，部分国家执行不严格
法规执行效果：法规执行情况直接影响废弃钻
03
过滤法：利用过滤介质将固体 颗粒从液体中分离出来
04
浮选法：利用浮选剂使固体颗 粒上浮，实现固液分离
化学处理技术
01
絮凝法：通过添加化 学药剂，使废弃钻井 液中的悬浮物凝聚沉 淀
03
吸附法：利用吸附材 料，将有害物质吸附 在表面，实现分离
05
膜分离技术：利用膜 分离装置，将有害物 质从废弃钻井液中分 离出来
02
氧化还原法：利用氧 化还原反应，将有害 物质转化为无害物质
04
离子交换法：利用离 子交换树脂，将有害 离子交换成无害离子
06
生物处理技术：利用 微生物，将有害物质 降解为无害物质
生物处理技术
原理：利用微生物的生物降解作用，将废弃 钻井液中的有害物质分解为无害物质 优点：处理效果好，无二次污染，成本低
油田钻井废液的处理技术进展
油田钻井废液的处理技术进展1. 引言1.1 油田钻井废液的产生油田钻井废液是指在油田钻井作业中产生的废水，主要来源于钻井液、地层水和油藏水。
在油田钻井过程中，通过注入钻井液来降低钻井井眼压力、冷却钻头、悬浮岩屑并带出钻屑等目的，因此会产生大量废液。
地层水和油藏水也会随着油气一起被带出井口，形成废液。
这些废液中含有大量的悬浮固体、溶解物、重金属和有机物等，对环境造成严重污染。
油田钻井废液的产生不仅会对周围土地、水源造成污染，还会影响生态系统的平衡。
处理油田钻井废液至关重要。
采取科学有效的废液处理措施不仅可以减少环境污染，还可以实现资源的再利用，节约成本。
随着油田钻井技术的不断发展，废液处理技术也在不断创新和完善。
在现代社会，环境保护意识的增强使得对油田钻井废液处理的要求更加严格，促使废液处理技术不断进步。
1.2 油田钻井废液的成分油田钻井废液是钻井作业过程中产生的一种含有各种化学物质和固体颗粒的废水。
其主要成分包括水、泥浆、泥饼、钻井液和地层岩屑等。
水是废液的主要成分，占据了废液的大部分体积。
泥浆是钻井过程中用于冷却和润滑钻头、提高钻进速度的重要工具，因此在废液中也会含有大量的泥浆成分。
泥饼是钻井过程中产生的固体废物，主要包含有砂、粉尘等颗粒物质。
钻井液是一种化学物质复合物，用于稳定井壁、平衡地层压力和提高钻头钻进效率。
地层岩屑则是在钻井过程中从地层中带出的破碎岩石颗粒。
这些成分的存在使得油田钻井废液具有复杂的化学性质和污染程度，需要采取科学有效的处理技术进行清洁处理。
1.3 油田钻井废液处理的重要性油田钻井废液处理的重要性可以从多个方面进行解析。
废液的处理直接关系到环境保护和资源利用。
油田钻井废液中含有各种有害物质，如重金属、有机物等，如果直接排放到环境中会对周围的土壤、水体和生态系统造成严重的污染，危害人类健康和生态平衡。
对油田钻井废液进行有效处理是保护环境、维护生态平衡的重要举措。
废液处理对油田的可持续发展具有重要意义。
钻井液常用处理剂的作用机理（一）概要
钻井液常⽤处理剂的作⽤机理（⼀）概要钻井液常⽤处理剂的作⽤机理（⼀）钻井液处理剂⽤于改善和稳定钻井液性能,或为满⾜钻井液某种性能需要⽽加⼊的化学添加剂。
处理剂是钻井液的核⼼组分，往往很少的加量就会对钻井液性能产⽣很⼤的影响。
钻井液原材料和处理剂的种类品种繁多，为了使⽤和研究⽅便将按其功能进⾏分类。
根据2006年API钻井液处理剂分类⽅法，将钻井液处理剂分为降滤失剂、增粘剂、乳化剂、页岩抑制剂、堵漏材料、降粘剂、腐蚀抑制剂、表⾯活性剂、润滑剂/解卡剂、加重剂、杀菌剂、消泡剂、泡沫剂、絮凝剂、除钙剂、pH控制剂、⾼温稳定剂、⽔合物控制剂。
共计18类。
其中润滑剂/解卡剂合并，另外增加了⽔合物控制剂我国钻井液标准化委员会根据国际上的分类法，并结合我国的具体情况，将钻井液配浆材料和处理剂分为16类，分别为粘⼟类、加重剂、碱度控制剂、降滤失剂、降粘剂、增粘剂、页岩抑制剂、絮凝剂、润滑剂、解卡剂、杀菌剂、缓蚀剂、乳化剂、堵漏剂、发泡剂、消泡剂。
这16类处理剂所起的作⽤不同，但在配制和使⽤钻井液是，并不同时使⽤这些处理剂，⽽是根据现场需要选择其中的⼏种。
下⾯对这16种处理剂进⾏介绍。
1 粘⼟类粘⼟的本质是粘⼟矿物。
粘⼟矿物是细分散的含⽔的层状硅酸盐和含⽔的⾮晶质硅酸盐矿物的总称。
粘⼟矿物是整个粘⼟类⼟或岩⽯的性质，它是最活跃的组分。
晶质含⽔的层状硅酸盐矿物：⾼岭⽯、蒙脱⽯、伊利⽯、绿泥⽯等；含⽔的⾮晶质硅酸盐矿物：⽔铝英⽯、硅胶铁⽯等。
1.1 粘⼟矿物的两种基本构造单元1.1.1 硅氧四⾯体与硅氧四⾯体晶⽚硅氧四⾯体：有⼀个硅原⼦与四个氧原⼦，硅原⼦在四⾯体的中⼼，氧原⼦在四⾯体的顶点，硅原⼦与各氧原⼦之间的距离相等，其结构见右图。
图1硅氧四⾯体结构硅氧⾯体晶⽚：指硅氧四⾯体⽹络。
硅氧四⾯体⽹络由硅氧四⾯体通过相临的氧原⼦连接⽽成，其⽴体结构见右图。
图2 硅氧四⾯晶⽚结构图1.1.2 铝氧⼋⾯体与铝氧⼋⾯体晶⽚铝氧⼋⾯体：六个顶点为氢氧原⼦团，铝、铁或镁原⼦居于⼋⾯体中央(如右图所⽰)。
钻井液处理剂的分类
钻井液处理剂的分类
钻井液处理剂的分类
随着钻井液体系的不断更新，配浆原材料和处理剂的品种也在不断地增加，处理剂的性能、质量和技术水平实际上代表了钻井液工艺技术的发展水平。
钻井液配浆原材料是指在配浆中用量较大的基本组分，处理剂则是指用于改善和稳定钻井液性能，或为满足钻井液某种性能需要而加入的化学添加剂。
处理剂是钻井液的核心组分，往往很少的加量就会对钻井液性能产生极大的影响。
钻井液处理剂的分类方法：
按其组成分类：分为钻井液原材料、无机处理剂、有机处理剂和表面活性剂四大类。
其中无机处理剂又可分为氯化物、硫酸盐、碱类、碳酸盐、磷酸盐、硅酸盐和重铬酸盐和混合金属层状氢氧化物(即正电胶)类等。
有机处理剂按其来源通常可分为天然产品、天然改性产品和有机合成化合物；按其化学组分又可分为下列几类：腐植酸类、纤维素类、木质素类、丹宁酸类、沥青类、淀粉类和聚合物类等。
按其在钻井液中所起的作用或功能分类：我国钻井液标准化委员会根据国际上的分类法，并结合我国的具体情况，将钻井液配浆材料和处理剂共分为以下16类：
(1)降滤失剂；(2)增粘剂；(3)乳化剂，使油水乳化产生乳状液；(4)页岩抑制剂；(5)堵漏剂；
(6)降粘剂；(7)缓蚀剂；(8)粘土类；(9)润滑剂；(10)加重剂；(11)杀菌剂；(12)消泡剂；(13)泡沫剂；(14)絮凝剂；(15)解卡剂；(16)其它类等。
这16类处理剂所起的作用各不相同，但在配制和使用钻井液时，并不同时使用这些处理剂，而仅仅根据需要使用其中的几种。
有时，一种处理剂在钻井液中同时具有几种作用。
例如，有的降失水剂同时兼有增粘或降粘作用，絮凝剂同时兼有增粘剂的作用等。
油田钻井液不落地处理工艺分析
油田钻井液不落地处理工艺分析油田钻井液不落地处理是指在油田钻井作业过程中，通过采用一系列的工艺措施，将使用过的钻井液在井口进行处理，达到循环利用的目的，不将钻井液排放到地面环境中。
这种处理工艺不仅能够减少对环境的污染，降低钻井作业成本，还能够提高钻井作业效率和安全性。
本文将对油田钻井液不落地处理工艺进行详细分析。
油田钻井液不落地处理的工艺流程包括：钻井液的分离、固液分离、固液处理、液体处理和环保排放。
钻井液的分离是指将钻井液中的固体、液体和气相等组分进行分离，将固体和液体分离，去除其中的悬浮固体颗粒和溶解性污染物。
固液分离是指将固液混合物进行分离，得到固体废物和清洁液体。
固液处理是指对固体废物进行处理，包括固体的分类、压实和填埋等措施，将固体废物进行无害化处理。
液体处理是指对清洁液体进行处理，去除其中的溶解性污染物，使其满足环保排放标准。
环保排放是指将处理后的液体进行排放，或者根据需要进行二次利用。
油田钻井液不落地处理的主要工艺包括：机械分离、化学处理和物理处理。
机械分离是指通过采用一系列的机械设备，如旋流器、离心机和过滤器等，对钻井液进行分离和过滤，将固体和液体分离，并去除其中的悬浮固体颗粒。
化学处理是指通过添加化学药剂，如絮凝剂、消泡剂和酸碱中和剂等，改变钻井液中的化学性质，使其中的溶解性污染物发生化学反应，从而去除这些污染物。
物理处理是指通过应用一系列的物理原理和方法，如吸附、沉淀和渗透等，对钻井液中的溶解性污染物进行分离和去除。
油田钻井液不落地处理的关键技术包括：钻井液的贮存与加药、固液分离设备的选择和运行、固液处理的选择和设计、液体处理的选择和设计。
钻井液的贮存与加药是指对钻井液进行储存和添加化学药剂，保证钻井液的质量和性能稳定。
固液分离设备的选择和运行是确保钻井液在分离过程中能够得到高效分离和过滤，保证固体和液体的分离效果。
固液处理的选择和设计是根据固体废物的性质和处理要求，选择合适的处理方法和设备，实现固体废物的无害化处理。
钻井液基础知识
水基钻井液
水基钻井液是以水为分散介质，以粘土、碱、润滑剂等为添 加剂的钻井液。它是最常用的一种钻井液类型，具有制备方 便、成本低、易于维护等优点，适用于大多数地质条件。
水基钻井液根据其组成和性质可分为淡水钻井液、盐水钻井 液、钙处理钻井液等。不同类型的水基钻井液在性能、稳定 性、抗污染能力等方面存在差异，应根据具体地质条件和工 程需要进行选择。
01
钻井液的处理剂
粘土分散剂
作用
抑制粘土水化，防止粘土膨胀 和分散。
原理
通过离子交换或物理吸附，使处理 剂吸附在粘土颗粒表面，改变其表 面电性质，从而抑制粘土水化和膨 胀。
常用种类
有机处理剂如栲胶、磺化沥青；无 机处理剂如水玻璃、氯化钙。
降滤失剂
01
02
03
作用
降低钻井液的滤失量，保 持钻井液的稳定。
研究纳米材料在钻井液中 的应用
纳米材料具有许多独特的性质，如大的比表 面积、良好的化学稳定性等，将其应用于钻 井液中可以提高钻井效率、降低钻井成本。
提高钻井液的抗污染能力
要点一
加强钻井液的滤失性和稳定性
滤失性和稳定性是评价钻井液抗污染能力的重要指标 ，加强这两种性能的研究可以提高钻井液的抗污染能 力。
采用适当的过滤和净化设备， 去除钻井液中的杂质和有害物 质，提高钻井液的水质。
控制钻井液的密度
根据钻井工程的需要，控制钻井 液的密度以保证适当的浮力和稳
定性。
通过添加加重剂或减少水分含量 等方式，调整钻井液的密度。
定期检测钻井液的密度，确保其 在合适的范围内，以保证钻井工
程的顺利进行。
防止钻井液受污染
表面活性剂是钻井液处理剂的重要组成部分，开发保型表面活性剂可以降低钻井液对环 境的污染。
废弃钻井液的处理
废弃钻井液的处理随着石油工业的发展,由钻井带来的污染问题也越来越受到人们的重视。
世界各国都建立了相应的法律条文保护生态环境。
第一届SPE关于在油气勘探和开发过程中健康、安全和环境的国际会议于1991年召开，每两年召开一次。
2002年3月18日在马来西亚的吉隆坡召开了第六届SPE关于在油气勘探和开发过程中健康、安全和环境的国际会议。
这次会议集中讨论了健康、安全、环保和社会问题与可持续发展的关系。
重点介绍了油气生产对生物多样性的影响及其对策，现在已经有5个国际性的石油公司参加了国际性的能源和生物多样性保护组织，涉及到建立环境敏感地区进行油气生产作业的标准问题以及油气开发和运输对生物多样性的影响。
有效安全管理取决于组织中领导者的态度和行为，来自世界大的航空公司、石油公司和环境管理部门的4名代表讨论了这个问题。
各大公司非常重视废弃钻井液的处理问题，把它作为影响公司形象头等大事来抓，技术上作了大量的工作。
比如说：钻屑回注技术在加拿大和印度尼西亚已经工业化，而我们国家还没有开展这方面的研究工作，差距是很大的。
另外国外关于污泥、污水和废弃钻井液的处理研究作了大量工作，开发了许多技术和设备，并且已经工业化。
石油工业，尤其我国的石油工业勘探开发初期大都在人烟稀少的地区，影响不明显，只是在1986年，才开始引起了广泛的关注。
在渤海湾地区，当地政府要求石油部赔偿5000万元。
引起了重视。
当时部里邀请美国路易斯大学的专家对卫星图片做了分析。
得出了不是石油污染的结论，但这毕竟是一个信号，一个开端。
我国对废弃泥浆进行固化处理是八十年代以后才发展起来的。
四川石油管理局川西南矿区曾提出一个固化废弃泥浆的固化剂配方，采用了硅酸盐、硫酸盐、吸附剂和调整剂为原材料，使用时固化剂总加入量为35%。
辽河油田和胜利油田也曾开展过对废弃泥浆进行固化处理的研究。
石油大学（北京）在八十年代中期就开始对废弃泥浆进行研究，先后系统地研究了废泥浆的毒性分析、对环境影响效应、固化处理以及固液分离等内容，全面掌握了废弃泥浆的毒性和处理方法。
油田废弃钻井液无害化处理技术
3.1 从源头管控
废弃钻井液的前身是钻井液，要想更好地处理油田废弃钻 井液，就要从源头上进行把控，采用高性能的水基钻井液，减少 油基钻井液和其他钻井液的使用频率，推广清洁生产。采用高 性能的水基钻井液，可以有效地降低废弃液中油料、重金属和 有毒物质的含量，降低油田废弃钻井液的危害。钻井设备方面， 采用固控效果好，使用效率高的钻井设备。好的钻井设备不仅 可以提高生产效率，增加经济效益，还可以改善井下环境，降低 钻井废弃液的污染物含量。国家要严格制定钻井液使用标准和 排放标准，在采矿前要要求企业先建立起完善的废弃液处理系 统，保证企业具备合格的废弃液处理能力，防止后续处理能力 不足，造成废弃钻井液处理不当，影响企业生产和环境保护 [4]。
2.2 循环处理法
循环处理法是将废弃钻井液进行过滤筛选，将废弃液中有 用成分提取出来，再适量地添加补充钻井液需要的添加剂，重 新运用到下次的钻井任务中去，这样不仅可以节约废弃液处理 成本，还可以对资源进行再利用，节约资源。废弃液经过处理， 其二次循环利用率可以达到七成以上，可以极大地节约新矿井 的矿井液生产成本，提高企业经济效益。循环处理法，虽然可以 很好地节约资源，但是对于过滤技术和运输水平要求较高，要 根据矿场实际状况进行选用。
4 结语
经过多年的探索，我国废弃钻井液处理技术有了一定的 发展，但是其无害化处理水平和成本控制等方面还有很多的不 足。部分企业对于钻井液处理不够重视，企业废弃液处理设备 落后，技术储备不足，废弃钻井液处理水平远远滞后于企业发 展需求。为了响应国家环境保护建设的要求，企业要自觉完善 废弃钻井液处理水平，提升无害化处理能力。国家要制定相关 法律和行业发展标准，规范企业生产和配套处理设施建设，积 极促进国内外相关企业的交流合作。
石油钻井液处理规范
石油钻井液处理规范在石油工业中，钻井液是一项非常重要的技术，它不仅用于提高钻井效率，还能保障井下作业安全。
为了确保钻井液的有效处理和使用，各行业都制定了相应的规范和标准。
本文将详细介绍石油钻井液处理的规范。
一、钻井液的概述石油钻井液是指在钻井作业过程中，向井筒注入的一种专门制备的液体，它具有降温、清洁井筒、润滑钻杆、控制井壁稳定、悬浮钻井屑等多种功能。
钻井液的处理不仅要符合环境要求，还要满足井下作业的需求，因此需要制定相应的规范。
二、钻井液的处理流程1. 钻井液的调配钻井液的调配是指按照一定的配方，将所需的各种化学物质加入水中，形成一种适合井下作业需求的钻井液。
调配过程中应注意控制各种化学物质的质量比例，确保钻井液的性能稳定。
2. 钻井液的净化钻井液在使用过程中会受到污染，因此需要进行净化处理。
净化处理包括机械过滤、离心分离和化学处理等步骤。
机械过滤主要用于去除大颗粒的固体颗粒物；离心分离可去除较小颗粒的固体颗粒物；化学处理则是通过添加特定的化学剂来除去溶解性污染物。
3. 钻井液的调整钻井液在井下作业过程中需要根据井况的变化进行调整。
调整包括控制钻井液的密度、黏度、润滑性等性能参数，以适应井下作业的需求。
三、钻井液处理规范为了确保钻井液的有效处理和使用，各行业制定了一系列的规范和标准。
以下是常见的钻井液处理规范：1. 钻井液的组成和性能要求规定钻井液应包含的化学物质和各种参数的限值，以确保钻井液的性能满足井下作业的需求。
2. 钻井液的处理流程要求规定钻井液的处理流程，包括调配、净化和调整等步骤，要求各步骤的操作规范和要求。
3. 钻井液处理设备的选择和使用规定钻井液处理设备的选择和使用，包括离心机、过滤器、搅拌器等设备，要求其能满足处理的要求，并符合安全规范。
4. 钻井液处理过程的监测和控制规定对钻井液处理过程进行监测和控制，包括对各种参数的实时监测和调整，确保钻井液的质量和性能稳定。
5. 钻井液处理的安全要求规定钻井液处理过程中的安全要求，包括对化学物质的储存和使用、设备的安全操作等方面的规定，以确保人员和设备的安全。
钻井液的受侵及处理
腐蚀电池产生的氢聚集在阴极，一部分吸收
电子变成分子状态，以气体逸出。但是有一部分
氢原子可能渗入到钢的内部。进入钢材内部的氢
原子遇到非金属杂质、微裂纹、空隙、晶格错断
或其他缺陷时，就集合氢分子，，体积比氢原子
膨胀20倍，氢浓度达到临界浓度时，钢材内压力
升高达几十兆帕，于是钢材内部的微裂缝增多并
扩展，使钢材强度下降，钢材变脆而发生断裂，
（2）加入海绵铁 即磁铁粉Fe3O4，表 面积很大，每克的表面积大于10m2，与硫 反应生成，反应式随PH值变化。
PH值>7 : Fe3O4+4 H2S→3Fe S↓+4 H2O+ S↓
S+ Fe S→Fe S2↓
PH值<7 : Fe3O4+6 H2S→3Fe S2↓+4 H2O+2 H2↓
内。
CO2污染的现象
钻井液中气泡增多；
钻井液pH值下降，加烧碱提高PH值时， 速度慢，加量大。
钻井液粘度、切力上升，流动性能变 差。
CO2污染的处理方法：
若pH值适中加CaSO4，加量为
0.00285mg/L；
若pH值过低加Ca(OH)2，加量为
0.00123mg/L。
使用有内涂层的钻具，防止钻具的腐 蚀。
2、电化学腐蚀：不纯的金属跟电解质 溶液接触时，会发生原电池反应，比较活 泼的金属失电子被氧化而引起的腐蚀。
腐蚀机理为：
管材中的铁作为阳极被腐蚀，阳极放 出氢气，其化学反应式如下：
Fe+ H2CO3→Fe CO3+ H2↑ 阴极反应：
2H+ + 2e- → H2
处理井下复杂情况的钻井液技术
G．钻井液的组成与性能
钻井液中所含有机处理剂和可溶性盐的类别及含量、滤液 的pH值等均会影响粘土的水化膨胀。
②地层水化膨胀对井壁稳定的影响
A．孔隙压力升高
钻井液滤液进入地层后，由于压力传递和滤液与地层粘土 矿物之间通过水化作用产生水化应力，均会引起井壁地层孔 隙压力的升高。
(3)压裂的现象
当钻井液的循环压力大于地层的破裂压力时， 就会压裂地层，使地层出现裂缝，从而导致泵压 下降，钻井液漏入地层，井筒中液柱压力下降。 如液柱压力降至上部易塌地层的坍塌压力或孔隙 压力之下，就可能发生井塌或井喷等井下复杂情 况。
二.井壁不稳定的原因分析
井壁不稳定的实质是力学不稳定，当井壁 所受应力超过其本身强度就会发生井壁失稳 其原因十分复杂，主要可归纳为三个方面： 1．力学因素 (1)原地应力状态 (2)地层钻开后引起井眼围岩应力状态的变化 • 当井眼被钻开后，地应力被释放，井内钻井液作 用于井壁的压力取代了所钻岩层原先对井壁岩石的 支撑，破坏了地层和原有应力的平衡，引起井壁周 围应力的重新分布。
0.731
高岭石
48.6
2.7
0.122
伊利石
105
6.6
0.184
蒙脱石
633
6.7
0.179
图1—3 各种黏土膨胀率与时间的关系
小时/h
图中各种粘土矿物的膨胀率与时间的关系可见，各 种粘土矿物膨胀能力的顺序如下： 蒙脱石>伊蒙间层矿物>伊利石>高岭石>绿泥石。 则由此看来，地层的水化作用强弱主要取决于地
进一步的研究表明，井眼围岩的应力水 平与井眼液柱压力有关。若钻井液密度降 低，井眼围岩差应力(径向应力减小，切向 应力增大)水平就升高。当应力超过岩石的 抗剪强度时，就要发生剪切破坏(对于脆性 地层就会发生坍塌，井径扩大；而对于塑 性地层，则发生塑性变形，造成缩径)。
钻井液常见污染问题分析及处理措施
钻井液常见污染问题分析及处理措施【摘要】钻井液是钻井作业中至关重要的液体，但在使用过程中常常遭受各种污染。
本文从钻井液污染的来源、分类及影响、处理技术、预防措施和实践案例等方面进行了深入探讨。
钻井液的污染来源主要包括地层气体、地层水、钻井环境等，不同来源的污染对钻井液具有不同的危害。
钻井液的污染分类包括物理性污染、化学性污染和微生物性污染，这些污染会影响钻井作业的效率和安全性。
钻井液污染的处理技术有物理方法、化学方法和生物方法等，每种方法都有其独特的优缺点。
钻井液污染的预防措施主要包括选用合适的钻井液、严格的操作规程等。
最后通过实践案例，展示了钻井液污染处理的具体操作过程和效果。
加强钻井液污染管理是十分重要的，需要不断改进技术和加强监管。
【关键词】钻井液、污染问题、来源、分类、影响、处理技术、预防措施、实践案例、重要性、管理建议。
1. 引言1.1 钻井液常见污染问题分析及处理措施钻井液是钻井作业中必不可少的液体，它承担着冷却钻头、减小摩阻、防止井壁塌陷等重要功能。
在钻井过程中，钻井液很容易受到各种污染，导致钻井效果下降甚至出现事故。
钻井液常见的污染问题及处理措施显得尤为重要。
钻井液污染主要分为机械、化学、生物和放射性等四大类。
机械污染包括固体颗粒、砂石等颗粒物质的混入；化学污染主要是指有机物、无机盐类等化学物质的混入；生物污染主要是指细菌、藻类等微生物的生长和繁殖；放射性污染则是指含有放射性物质的混入。
钻井液污染会对钻井作业产生严重影响，如导致井眼不稳定、固井失效、设备损坏等后果。
为了解决钻井液污染问题，可以采用物理、化学、生物等多种处理技术，如过滤、沉淀、离子交换、生物降解等方法。
在实际钻井作业中，预防钻井液污染显得尤为重要。
可以通过加强设备维护、严格操作规程、定期检测等手段进行预防。
积极进行钻井液污染处理的实践案例也能为日后的钻井作业提供借鉴和经验。
钻井液常见污染问题分析及处理措施对于保障钻井作业的顺利进行具有重要意义，需要引起相关单位和个人的高度重视和关注。
钻井液处理工艺中几项重要的参数指标
钻井液处理工艺中几项重要的参数指标钻井液处理工艺中几项重要的参数指标艾潽固控研究室密度钻井液密度是确保安全、快速钻井和保护油气层的一个十分重要的参数，对钻井的主要影响是平衡地层油、气、水层压力，防止井喷，保护和巩固井壁。
钻井对钻井液的基本要求是“压而不死，活儿不喷”，及密度打，但不能把油气层压死，密度小，但是不能发生井喷。
黏度在钻井过程中，粘度升高，钻速降低。
粘度升高会增加流动阻力与功率消耗，泵功率一定的情况下，排量就会降低。
另外，高粘度的钻井液在井底岩石表面形成是个粘性垫子，缓和了钻头牙齿对井底岩石的冲击切削作用。
但粘度高有利于钻井液携带岩西屑，保持井底亲姐。
所以，钻井液粘度计不能太高，也不能太低，应根据钻井速度、设备功率以及所钻底层的特点确定合适的钻井液粘度。
切力钻井液具有切力，有利于携带和悬浮岩屑、重晶石等，不会因停泵而发生沉砂卡钻，也不至于因重晶石沉淀而难于加重。
若切力太大，则清除砂粒和钻屑困难，泥饼质量也差，易引起缩径、井漏、卡钻等事故。
若切力太小，则携带和悬浮岩屑能力降低，停泵易造成沉砂，下钻不到底甚至沉砂卡钻。
所以，钻井液切力太大或太小都对钻井不利，必须根据实际情况选择适当的切力。
滤失性能滤失性能包括滤失量和滤饼质量。
滤失是指在压差作用下，钻井液中的部分液体向井壁岩石的裂隙或孔隙中渗透，滤失的多少就是滤失量，常用单位：mL。
滤饼以厚度来衡量，单位：mm。
钻井液滤失量过大，滤饼厚而疏松，会引起一系列问题。
但是，滤失量也不是越小越好。
因为一方面瞬时滤失量大可增加钻井速度，有利于钻头破碎岩石，提高机械效率，延长钻头使用寿命；另一方面，过分降低滤失量会消耗大量处理剂，增加成本。
滤饼质量高，具有润滑作用，有利于防止粘附卡钻、井壁稳定、防止地层坍塌与剥蚀掉块。
滤饼摩擦系数越小对钻井越有利，为降低滤饼摩擦系数可加入润滑剂，如钻井液中混入一定量原油、液体润滑剂、高分子聚合物PH值钻井实践表明，各种类型的钻井液都有其一定的pH范围，许多处理剂在使用时也要求某一个pH范围。
废弃钻井液的处理技术
F RI E ND O F CHE M IC AL I ND US T R Y10工程技术化工之友2007.N O .07废弃钻井液是一个复杂的多相体系,除了配制钻井液所加的各种物质外,还要包括钻进地层时混入的地下水钻屑粘土原油等废弃钻井液中的有害物质对井场周围环境造成了极大的危害,因此,如何智力和利用废弃钻井液是急需解决的问题1废弃钻井液的成分及其对环境的影响钻井液在石油和天然气钻井过程中必不可少为达到安全快速钻井的目的,钻井液中常常加入各种化学剂由于废钻井液成份比较复杂,所以对环境的影响也是多方面的(1)污染面积大区域广这是由钻井生产流动性大等特点所决定;(2)过高的值高浓度的可溶性盐及石油类影响土壤的结构和危害植物的生长;(3)有害的重金属离子不易被动植物降解,并可在环境或动植物体内蓄积,危害人类的身体健康;(4)废物中的有机处理剂使水体的CO D B O D 增高,影响水生生物的正常生长钻井液中的铬铅砷镉苯氯化物及其它成分对人的健康和环境的损害最大漂浮在水中的油被微生物氧化分解消耗水肿的氧,致使水质恶化2处理废弃钻井液的方法和技术2.1固液分离法向废弃钻井液中加入一定量的凝聚剂和絮凝剂,再利用固控设备使体系经化学脱稳后的自由水与固相颗粒分离,然后深埋脱水固体,并二次处理脱出的水使其符合环保要求直接排放,或循环应用于配制泥浆,或将其注入井中由于钻井液和地层的特性不同,一种絮凝剂是不可能使各种钻井液的固液进行分离的对于不同的废弃钻井液使用不同的絮凝剂现在已经研究出了很多无机和有机絮凝剂,用于不同的废弃物的絮凝处理,得到了较好的效果,使用该方法进行钻井废弃物的脱水处理,效果很好,但必须要了解废弃钻井液的特性,选用不同的絮凝剂2.2循环使用法有些废弃钻井液废水废材料等可循环使用水是最有可能被循环使用的,从钻井液中分离出来的废水可用于清洗钻头,清洗钻头后的废水可以收集后再循环使用;生产水经过处理后再注入井内以平衡井内压力,也可用于重油的处理安装循环系统以便收集溶剂和其它能够收集的材料并在井场重复使用有些暂时废弃的钻井液(如改变钻井液的密度粘度等时处理的一部分钻井液)在适当的时候又可以在该井使用,或运到另一口适合的井上再使用2.3破乳法有的钻井液本身是乳状液,同时钻井液在钻井过程中由于水和油的渗入可能形成半乳状液这给钻井废弃物的处理带来了困难,严重地污染了环境,所以必须要实施破乳破乳可以采用传统的添加化学剂的方法,利用化学剂的特性破乳如利用电解质所带电荷的性质不同,或者通过加入化学剂降低钻井液的粘度等但这些方法由于添加了化学剂,一方面提高了成本,另一方面给环境又带来了新的影响2.4回填法废弃钻井液在储存坑内通过沉降分离,上部清液达到环保标准后直接排放剩余部分经干燥后在储存坑内就地填埋但必须保持顶部的土层有1.0 1.5厚,然后恢复地貌这种方法不失为一种处理低毒和无毒废弃钻井液的好方法但石油环境研究委员研究发现该方法对地表水和其辐射的土壤有很大的影响2.5生物处理法生物处理钻井废弃物的方法有许多种微生物降解法是利用微生物将有机长链或有机高分子降解,成为环境可接受的低分子或气体该方法的困难是如何选择合适的微生物菌种和载体2.6固化法固化法又称无害化处理就是向防渗废弃钻井液土池中投入适量配比的硅酸盐氧化物氯化物磷酸盐和吸附剂,按照一定的技术要求进行均匀搅拌,过一定时间的物理和化学变化,使其中的有害成分发生转化封闭固定作用,转变成为一种无污染的固体配方中的氯化物硅酸盐氧化物是破乳剂和固化剂,能将钻井液中的水分游离出来,使废弃物较快固液分离,并形成网状结构固定下来;磷酸盐可以中和钻井液中的碱性物质,同时磷酸根同钙离子结合形成过磷酸钙改良土壤增加肥效固化处理技术具有取材方便工艺简单的优点,固化后很快便可覆土返耕2.7运输转移法废弃钻井液中的部分废弃物在井场不能当场处理也不能直接排放,必须运出井场到某指定地点集中处理这主要是针对那些毒性比较大用常规方法处理会严重污染环境,也没有合适的处理方法的废弃钻井液3两种特殊井场钻井废弃物的处理3.1使用油基钻井液产生的废弃物处理采用复合混合法可以较好地解决大规模地使用油基钻井液钻井所产生的钻井废弃物的处理问题该方法主要是利用该粉末来固油生物降解和固氮该粉末具有很好的吸油性能,每千克粉末可以在水中吸收0.7的油,同时它还具有固氮能力臭味防护气味跟踪的特点,具有良好的降解能力木屑为木材加工厂的副产品,主要是起疏松作用这两种原料混合使用是一种良好的烃类改良剂3.2存在天然放射物的井场钻井废弃物的处理将废弃物注入已堵塞的或废弃的井中,并保证水位在地下水位以下;或在满足有关环境保护的法规要求后排放到海洋中;或将它转化到环境可允许的含量内,并储存在一个特别指定的用于存放天废弃钻井液的处理技术张建成(长江大学化学与环境工程学院应用化学系湖北荆州434023)摘要:石油勘探开发过程中产生的废弃钻井液中含有的地层钻屑钻井液处理剂等有害物质若直接排放将对环境与生态造成极大的危害其治理与利用是当前急需解决的研究课题关键词废弃钻井液污染处理方法综合利用中图分类号TE24文献标识码A 文章编号1004-0862(2007)04(a )-0010-0211F RI E ND O F CHE MI CAL IN DUS T RY 工程技术2007.N O .07化工之友然放射废弃物的地方;甚至可以将它排放到一个孤立的和不能蒸发的池中;有些废弃物可由原子能管理机构来处理4结语以上各种废弃钻井液的处理技术,在一定条件下都能够在一定程度上降低钻井废弃物的毒性,但是都存在着一定的局限性,都具有暂时性不彻底性即便有的方法处理效果较好,代价也相当不菲事实上,所有的处理方法都是一种补救措施,具有亡羊补牢的特点与其花费巨大的人力物力和财力进行事后弥补工作,莫不如采取釜底抽薪的做法,即在开钻前设计钻井液时,就将钻井液的毒性问题考虑在内,使用既能保护油气层不被损害,钻井废弃物又不污染环境的钻井液完井液,即双保钻井液我们应该加大力度进行新型环保型的钻井液添加剂的研制开发,优先选择天然的材料加以改造处理好钻井液的毒性问题,石油钻探工业将会更好地为人类的发展服务参考文献[1]赵雄虎,王风春.废弃钻井液处理研究进展.钻井液与完井液,第21卷第2期2004.3.[2]李爱英.废钻井液污染分析及处理方法的探讨.油气田环境保护,1998.6.[3]韩应合,李俊波.废弃钻井液无害化处理技术及应用,特种油气藏.2005.4.[4]屈玉成,梅平,许立铭.钻井废弃泥浆固化研究.湖北化工,2001年第1期.[5]李晓岚,周丽.中国钻井液环保监测机制亟待建立.钻井液与完井液,第22卷第1期2005.1.三乙醇胺(以下简称TE A )作为早强剂已被广泛应用于混凝土工程中,国内外学者对此有较多的研究[1-5],但在实际使用中经常凝结时间不正常等异常情况,给其使用带来一定影响,更给相关工程的质量带来一定的隐患本文结合凝结时间化学收缩强度等宏观性能分析方法与扫描电镜等微观分析方法,系统探讨T E A 对硅酸盐水泥力学性能的影响,为其在工程中的合理应用提供相应的理论基础1实验原材料及实验方法1.1实验原材料水泥:南通华新水泥P 型42.5硅酸盐水泥,比表面积为400m2kg,其化学组成见表1;砂:标准砂;TEA :化学试剂,分析纯,上海产1.2试验方法水泥凝结时间按G B 1346-89水泥标准稠度用水量凝结时间安定性检验方法测定:水泥砂浆的S/C=1/3,W /C=0.50,其成型模具由4040160mm 三联试模组成,成型后标准水养,然后测试其3728d 的抗压强度蒸养试样制作同前,将试样置于80的沸煮箱中养护2h 后测定其抗压强度砂浆强度和收缩性能试验均参考建筑砂浆基本性能试验方法(J G J 70-90)进行,收缩试件尺寸为4040160mm 棱柱体,两端预埋收缩铜头试件在成型后两天拆模,用比长仪测试初始长度(L 0),标准养护室中养护7天后移入温度为202,相对湿度605的测试室中,然后养护到各规定龄期时分别测试试件长度(L t )砂浆自然干缩率按下式进行:式中:为时间357142128d 时的自然干缩值L 为试件长度(160m m );L d 两个收缩铜头埋入砂浆中的长度之和,即202mm2实验内容及分析2.1凝结时间图1为水泥浆体凝结时间随TE A 掺量的变化从图1可以看出:在本研究条件下,TEA 存在双临界掺量0.02%0.16%(质量分数,下同)当TEA 掺量低于0.02%时,凝结时间随其增大而缩短;当TE A 掺量高于0.02%时,凝结时间基本保持不变;当TEA 的掺量大于0.08%时,凝结时间又开始增长,当其值为0.16%时,出现较强的缓凝效果,但TE A 掺量超过0.16%时,则出现快凝现象当TEA 掺量足够小时,TEA 起促凝剂的作用,促进C 3A 水化,加速石膏与铝酸盐之间的反应,消耗拌和用水,同时TEA 的络合反应降低了液相中Ca 2+,A l 3+的浓度,进一步促进C 3S 水化,使水泥浆体凝结加快;当TEA 掺量逐渐增大时,一方面TEA 促进水泥水化,加快水泥浆体结构搭建,另一方面生成的铝酸盐产物覆盖在水泥颗粒表面以及TE A 在水泥熟料表面的吸附将抑制C 3S 水化,从而延缓了水泥浆体结构形成,这两种作用相互影响导致TE A 掺量增加而凝结时间却变化不大;随着TE A 掺量的继续蒸养条件下三乙醇胺对硅酸盐水泥水化性能的影响陈宇峰陆晓燕(南通大学建筑工程学院江苏南通226007)摘要通过对硬化水泥技术参数的测试探讨了三乙醇胺(TE A )在蒸养条件下对硅酸盐水泥水化性能的影响结果表明:TE A 对水泥凝结时间存在39双临界掺量(0.02%0.16%T E A 可较大幅度促进水泥的水化其对强度的影响与其掺量有关;适当的蒸养条件可以迅速提高水泥早期抗压强度关键词三乙醇胺硅酸盐水泥蒸养性能中图分类号:TU 528文献标识码A 文章编号1004-0862(2007)04(a)-0011-02。
对发生各种井下复杂下的钻井液处理方法
井下复杂情况下的钻井液处理推荐模式钻井液是钻井的血液,为维持正常钻进、解决各种井下复杂问题提供保障。
为了安全、快速地解决各类井下突发的复杂情况，避免井下情况的进一步复杂化，在总结现场经验和教训的基础上，特推荐出各种井下复杂情况下的钻井液维护和处理模式。
一、井漏1.黄土层⑴黄土层钻进时，尤其在20米以内钻进要配制白土+CMC钻井液，做到小排量、低返速。
将回水闸门打开至2/3排量，减少井底压力激动，起下钻操作一定要平稳，缓慢开泵防止压力激动过大，导致人为蹩漏地层。
⑵黄土层钻进过程中易发生井漏，若在50米以内发生有进无出的漏失，应进行堵漏，禁止用清水抢钻，防止黄土湿陷造成井架基础下沉；井深超过50米如发生井漏，在水源充足的情况下可组织抢钻，钻完设计井深后配一罐高粘度钻井液泵入井底，将岩屑浮起，以确保表层套管下到井底，为防止套管角漏失打好基础。
2.洛河组⑴对于微渗漏性地层，一般情况下进入洛河组前30米应适当提1高钻井液粘度，加入细堵漏剂或（锯末）进行防漏钻进，关闭振动筛，保证堵漏剂含量在2～3%。
⑵对于微裂缝性漏失，采用桥塞堵漏法，即配白土浆粘度在35～45S之间+堵漏剂（粗细搭配）+烧碱将PH值提至8～9.5之间，这样有利于堵漏剂变形进入地层达到堵漏目的，同时将回水闸门打开至1/3排量，减少井底压力激动，必要时采用小循环进行堵漏钻进，堵漏剂含量保持在3～4.5%。
⑶对于有进无出大型漏失，首先确定漏层位置，用光钻杆下入井底，然后起出钻具观察钻具表面粘浮泥浆，计算出漏层井深，再综合分析各种资料，可分别采用桥塞堵漏法、静止法、井口加压法、注水泥堵漏法等。
①.桥塞堵漏法：采用小循环，白土浆（45～65秒）+粗堵漏剂+细堵漏剂（锯末）+棉籽壳+杏胡壳+麦衣籽或（短麦草节）配制好，PH值调至9～10泵入井底进行堵漏，打开回水闸门1/3观察返出排量。
②.静止法：将上述堵漏泥浆泵入井内起出钻具，灌满井筒然后静止6～8小时后，下钻至漏层上10～１５米进行循环，观察返出排量是否正常，如返出排量有1/3时，或许静止时间不够，继续灌满静止。
钻井液的受侵及处理2
钻井液的受侵及处理钻井过程中，常有来自地层的各种污染物进入钻井液，使其性能发生不符合要求的变化，这种现象称为钻井液受侵。
有的污染物严重影响钻井液的流变性和滤失性能，有的污染物能够腐蚀钻具。
最常见的是油、气侵、粘土侵钙侵、盐侵和盐水侵，还有Mg2+，CO2、H2S和O2的污染。
因其中一些已作介绍，下面着重介绍CO2、H2S、O2、盐膏层和高压盐水层的污染及处理。
第一节CO2和O2的污染一、CO2的污染在许多钻遇的地层中含有CO2，某些处理剂分解也会使钻井液含有CO2气体。
是一种酸性气体，当其混入钻井液后会生成HCO3-和CO32-，即CO2+H2O=H++HCO3-=2H++ CO32反应中生成的碳酸使钻井液PH值下降，其酸性比H2S强。
并且也和钻井液中的碱反应，生成碳酸氢钠。
CO2气体流入井内将大大降低或完全抵消钻井液中的碱性。
金属的腐蚀概念：金属腐蚀是指金属或合金与周围接触到的气体或液体进行化学反应而腐蚀损耗的过程。
金属腐蚀的本质：M-ne-=Mn+。
金属腐蚀的分类：1、化学腐蚀：金属跟接触到的气体或液体等物质（如O2、Cl2、H2S、SO2等），直接发生化学反应而引起的腐蚀叫做化学腐蚀。
该过程很缓慢。
2、电化学腐蚀：不纯的金属跟电解质溶液接触时，会发生原电池反应，比较活泼的金属失电子被氧化而引起的腐蚀。
化学腐蚀和电化学腐蚀的比较电化学腐蚀两种情况的比较（以钢铁在潮湿的空气中腐蚀为例）的腐蚀机理为：管材中的铁作为阳极被腐蚀，阳极放出氢气，其化学反应式如下：Fe+ H2CO3→Fe CO3+ H2↑阴极反应：2H++ 2e-→H2随着H+的消耗,弱酸(CO2+H2O)将会继续电离补充。
阳极反应：Fe →Fe2++ 2e-温度：游离二氧化碳的腐蚀受温度影响很大。
升高温度,腐蚀速率增加。
分压：腐蚀速度还随着二氧化碳分压增加而增加。
复配：水中同时含有O2、CO2腐蚀将会加重。
原因：氧的电极电位高,易形成阴极,腐蚀性强;去膜：CO2使溶液呈酸性,破坏保护膜。
钻井工程废弃钻井液处理技术
钻井工程废弃钻井液处理技术摘要：随着我国石油天然气勘探开发的不断深入，钻井工程废弃钻井液的处理问题日益突出。
本文针对废弃钻井液的组成、来源、危害以及处理方法进行了综述，并对废弃钻井液处理技术的发展趋势进行了探讨。
本文指出，在未来的发展中，新型处理技术、环保要求提升对处理技术的影响以及智能化发展趋势将是废弃钻井液处理技术发展的重要方向。
关键词：钻井工程；废弃钻井液；处理技术前言在全球能源需求不断增长的背景下，石油和天然气作为主要的能源来源，其开发与利用对于国家经济发展具有重要意义。
钻井工程作为油气勘探开发的关键环节，在整个勘探开发过程中起着至关重要的作用。
然而，在钻井工程过程中产生的大量废弃钻井液（wellfluid，WF）不仅对环境产生严重污染，同时也是一种宝贵的资源。
本文将对钻井工程废弃钻井液的处理技术进行探讨。
通过本研究，旨在为废弃钻井液处理技术的研究与应用提供理论依据和实践指导。
1钻井废弃钻井液概述1.1钻井废弃钻井液的组成钻井废弃钻井液（Well Fluid，WF）是在钻井过程中使用的一类特殊液体，主要由钻井液基础液、添加剂、稠化剂、封堵剂等组成。
钻井废弃钻井液具有较高的化学活性和环境敏感性，对于环境和生态系统可能产生严重影响。
1.2钻井废弃钻井液的来源钻井废弃钻井液主要来源于钻井过程中产生的岩屑和地层水。
钻井过程中，钻头在破碎岩石时会产生大量的岩屑，这些岩屑会随着钻井废弃钻井液进入井筒。
此外，地层水也会逐渐进入井筒，与钻井废弃钻井液混合，形成混合液。
钻井废弃钻井液的具体来源如下：钻头破碎产生的岩屑、地层水与钻井废弃钻井液混合、地层中的油气进入钻井废弃钻井液。
1.3钻井废弃钻井液的危害钻井废弃钻井液中含有大量的有害物质，如重金属、有机污染物和非有机污染物等。
这些有害物质在钻井废弃钻井液中不断积累，对环境和生态系统可能产生以下危害：1.3.1 对土壤的污染钻井废弃钻井液中的有害物质可能渗透到土壤中，导致土壤污染，影响植物生长和农业生产。
钻井液常见污染问题分析及处理措施
钻井液常见污染问题分析及处理措施摘要：钻井液在石油勘探和开采过程中发挥着重要作用，但由于各种因素的影响，钻井液可能会受到硫化氢、石膏和二氧化碳等污染物的污染。
这些污染问题对钻井液的性能和井下作业产生了不可忽视的影响。
因此本文针对钻井液常见的污染问题进行了分析和处理措施的探讨，以确保钻井作业的安全和顺利进行。
关键词：钻井液；污染问题；处理措施一、钻井液常见污染问题分析（一）硫化氢污染问题硫化氢（H2S）污染是钻井液中常见的问题之一。
硫化氢是一种有毒气体，对人体健康具有严重的危害。
当钻井液与含有硫化氢的地层流体接触时，硫化氢可能会溶解到钻井液中，导致钻井液污染。
这种污染不仅对钻井作业人员的安全构成威胁，还可能对设备和环境造成损害。
硫化氢的存在可能会导致钻井液的性能下降。
它具有较强的腐蚀性，可以腐蚀钻井设备和管道，导致设备的损坏和漏油事故的发生。
此外，硫化氢还会降低钻井液的稳定性和减少其降滤失性能，增加钻井过程中的困难。
（二）石膏污染问题石膏（CaSO4·2H2O）污染是钻井液中另一个常见的问题。
石膏污染通常发生在钻井过程中，当地层水中含有高浓度的石膏时，它可能会与钻井液中的成分反应，形成石膏沉淀物，导致钻井液的污染。
石膏沉淀物会降低钻井液的性能，并增加钻井作业的难度。
石膏污染会对钻井液的稳定性和流变性能产生负面影响。
石膏沉淀物的形成可能导致钻井液的黏度增加，流变性能变差，从而影响钻井液的泥浆性能。
此外，石膏沉淀物还可能引起钻具卡钻、井壁不稳定等问题，增加钻井作业的风险和成本。
（三）二氧化碳污染问题二氧化碳（CO2）污染是钻井液中的另一个常见问题。
二氧化碳在地层中以溶解态存在，当钻井液与地层流体接触时，二氧化碳可能会溶解到钻井液中，导致钻井液的二氧化碳污染问题。
二氧化碳的存在可能会对钻井液的性能和井下作业产生一系列的影响。
二氧化碳的溶解会引起钻井液的酸化，导致钻井液的pH值降低，从而影响钻井液的稳定性和流变性能。
钻井液废弃物
三 钻井废弃物处理方法
3.2 废液处理
类别
物理性水质指标
化学性水质指标 生物学水质指标
水质指标
指标内容
水温、色度、臭味、固体含量、泡沫等 固体物质按存在形态的不同可分为悬浮的、胶体的和溶解的
三种
无机物指标：pH、碱度、植物营养素（N、P） 重金属离子、无机盐等； 有机物指标：总需氧量（TOD）、溶解氧（DO）、化学需
化学处理法 生物处理法
利用化学反应的作用来处理水 中溶解性的污染物或胶体 物质
中和法、氧化还原法、混凝法、 电解法、吹脱法、萃取法、 吸附法、离子交换法、电 渗析法
利用微生物的作用，使废水中 呈溶解和胶体状态的有机 污染物被分解和生物利用
好氧生物处理（活性污泥法、 生物膜法、生物氧化塘、 湿地及土壤处理等）和厌 氧生物处理。
1.2 钻井废弃物的危害
➢污染环境、损害生物 ➢有害因素 油类、化学需氧量、生物需氧量、色度、悬浮物、pH、挥发 酚、重金属、硫化物等
•石油类主要来源于钻井设备的清洗过程 •COD和色度主要来源于有机质及其分解产物 •悬浮物主要来源于膨润土颗粒
一 钻井液废弃物概述
1.3 钻井废弃物的特点
➢废液
色度高 pH高
三 钻井废弃物处理方法
3.2 废液处理 ➢电絮凝浮选法
➢ 利用电化学原理，通过电絮凝浮选装置，在钻井
废水中通入直流电，利用可溶性阳极(如Al、Fe)电解后
产生的氢氧化物起絮凝作用。然后通过絮凝剂和气泡的
吸附、电中和作用，使污染物絮凝沉降或上浮，到达别
离和去除污染物的目污的水 。该方法操作浮简渣 单，无须另加絮
二 钻井液环评工程
➢ 国际和国外组织〔如ISO、API〕在其石油天然气开采业标准体系中，都含பைடு நூலகம் 环境保护专业的标准，包括大量的单项标准。API标准中约有15%的标准为专 项环保标准，另外约20%的标准涉及到污染预防与控制。
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--------废弃钻井液的处理
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前言
随着石油工业的快速发展,由废弃钻井液带来 的污染问题越来越受到世界各国的重视.石油 工业的全部过程(勘探、钻井、开发、储运和 加工)在相应的条件下都会产生各种污染物(原 油、油田污水、废弃钻井液和钻屑),如不加以 处理就直接排放,必然会对自然生态环境造成 一定的破坏.
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谢谢！
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3.2循环使用法
有些废弃钻井液、废水等可直接或经简单的设备处 理后循环使用.如从钻井液中分离出来的废水可用于 清洗钻头,清洗钻头后的废水可以收集后再循环使用; 生产水经过处理后再注入井内以平衡井内压力,也可 用于重油的处理.大港油田将废弃钻井液与井下作业 废液处理后产生的高盐浓水定期拉运至泥浆公司用 于重新配置泥浆,产生的清水直接外输或回注,收集的 原油可卸放至附近联合大站进行回收.这不仅对油田 加强环境保护、实现清洁生产具有重要意义,而且能 够变废为宝,成为油田打造循环经济的又一范本.
2
废弃钻井液是石油工业的主要污染物之一.据统计, 钻一口3 000~4 000 m的普通油气井,完井后废弃的 钻井液接近300 m3 .根据中国石油天然气集团公司 2008年对石油污染源的调查结果,我国油田每年钻井 产生的废弃钻井液约1 200多万吨,其中1/2直接排放 到周围环境中.近几年来世界各国迫于对能源的需求, 导致钻井液的种类不断增加,添加剂及有毒有害成分 也日益增多,使其组成极为复杂.然而随着世界各国对 环保要求的提高,对废弃钻井液的无害化治理已经成 为当前亟待解决的问题.
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3.5机械脱水法.
该方法是利用化学絮凝剂沉降和机械分离等 强化措施,使废弃钻井液中的固液两相得以分 离.但由于各油田产生的钻井液特性不同,单一 的絮凝剂无法使各种性质的钻井液进行有效 的固液分离,对于不同的废弃钻井液应使用不 同的絮凝剂.
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3.6填埋冷冻法
在比较寒冷的地方,可以把废弃钻井液和钻屑 注入冻土层,将这些废弃物永久地冷冻在冻土 层中,这样就不会发生迁移造成环境污染.该方 法在适宜的区域处理钻井废弃物是很理想的. 美国阿拉斯加州的北斜坡地区使用填满冷冻 法,已经成功地将1 908 000 m3钻井废弃物注 入到609.6 m深的地下冷冻层,并跟踪了它的 潜在污染情况,结果发现非常理想.
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3.4破乳法
破乳方法主要有化学破乳、膜破乳、电场破乳、剪 切破乳、加热破乳、离心破乳等.现在应用较多的是 化学法破乳,即向乳化含油钻井废水中投加破乳剂,通 过化学作用,辅以其他分离方式,达到乳化液脱稳、破 乳,实现油水分离的目的.而国内外采取的化学破乳方 法主要有盐析法、酸碱法、凝聚法和混合法.但这些 方法虽然使处理效果显著,但由于加入了化学添加剂, 提高了成本,而且对环境也带来了新的影响.
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1废弃钻井物的组成
1.1 钻井液
钻井液是主要的污染物。一部分是钻井过程 中排放的多余或废钻井液;另一部分是地面循 环系统盛放的和为了处理复杂情况储备的钻 井液;再一部分是固井时水泥浆置换出的钻井 液。三者约占总废弃物的70%左右,所含污染 物主要是各种有害的钻井液处理剂和活性剂。
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1.2 废液 各种作业产生的废液(如设备清洗),约占总废 弃物的5%～10%,主要污染物是油类。 1.3 钻屑
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4.4学习国外先进技术
由于美国等发达国家的环保要求苛刻,早在上 世纪六十年代,这些国家就开始研究处理废弃 钻井液的技术与方法,并且逐渐形成了一套处 理废弃钻井液的管理体系"而国内在处理废弃 钻井液的研究到现在也不过二十多年,与发达 国家相比有较大差距"所以加强对外技术交流 与合作,学习国外先进科学技术,是未来发展的 必然趋势。
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2.3过高的pH、高浓度的可溶性盐及石油类造 成土壤板结,危害动植物的生长; 2.4废物中的有机处理剂使水体的COD、BOD 增高,影响水生生物的正常生长.
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3废弃钻井液的处理方法
3.1直接排放法
此方法只限于那些低毒或无毒、易生物降解 的钻井废弃液.如:水基钻井液、矿物油基钻井 液(回收基液后剩余的废弃物)、合成基钻井液 和钻屑等.
钻屑主要为固体颗粒状,也有一部分以泥砂的 形式混在钻井液中,约占总废弃物的20%,所含 污染物主要是钻井液。
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2废弃钻井液的危害
2.1污染地表水和地下水资源,而且由于钻井生 产的流动性造成污染面积大、区域广; 2.2各种重金属滞留于土壤,影响植物的生长和 微生物的繁殖,同时因植物吸收而富集危害人 畜的健康;
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4.3统一处理废弃钻井液技术标准
因不同的废弃钻井液中污染物种类和质量浓 度不同,采用的处理技术也不尽相同"各油田都 是根据其实际状况选择不同的处理方法"这样 不利于废弃钻井液处理行业的整体发展,而且 造成了不必要的资源浪费"所以统一国内处理 废弃钻井液技术的行业标准是发展趋势,这样 可以有效地降低处理成本,并且有利于新技术 的推广与应用"
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3.3分散处理法
由于绝大多数钻井液pH均在7以上,一般情况 下多在7.5~10之间,钙处理钻井液甚至达到11 以上.如此高pH的废弃钻井液集中堆放,必然 导致该地区的土壤盐碱化.若在满足环境保护 要求的条件下将其分散到酸性土壤中,既能中 和土壤中的酸性使土壤得到改良,又能节省一 定的处理费用.另外对少量的油基钻井液也可 用分散法进行处理.
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4.2优化升级固控系统提高固控效率
从经济角度分析,提高固控效率,既可减少钻井 液稀释和废钻井液处理所用资金,又可有效地 保护环境"所以美国等发达国家在优化固控系 统方面一直都是不遗余力"其研发的Cameron 液体再循环系统基本上能实现废弃钻井液零 排放"所以优化升级固控系统,提高固控效率, 是处理废弃钻井液的有效途径和发展趋势"
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4处理废弃钻井液技术的发展趋势
4.1开发环保型钻井液及其处理工艺
随着国家对环境保护的日益重视,越来越严格的环保 标准将陆续出台"石油工作者也要转变思想观念,从 污染物的末端治理技术开发转向生产全过程系统环 境控制技术的研究〔-吕〕"生产开发出绿色!无毒无 害的环保型钻井液和新型钻井液处理工艺技术,从根 本上解决废弃钻井液污染问题"