钻井液废弃物课件
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大学课件钻井液PPT课件
2) 可变负电荷。在粘土晶体的断键边缘上有很多裸露的Al-OH键，其中OH中 的H在碱性条件下解离，会使粘土负电荷过剩；另外粘土晶体的边面上吸附了 OH-、SiO32-等无机离子或吸附了有机阴离子聚电解质也使 粘土带负电。由于 这种负电荷的数量随介质的pH值而改变，故称为可变负电荷。
3) 正电荷。不少研究者指出，当pH值低于9时，粘土晶体边面上带正电荷。 多数人认为其原因是由于裸露在边缘上的Al-O八面体在碱性条件从介质中接受 质子引起的。
高分子化合物对聚结稳定性的影响：
钻井液中粘土颗粒能够和高分子化合物之间发生相互作用，绝大部分高分子 化合物都会吸附在粘土颗粒的表面上。若高分子物质较多，粘土颗粒会尽可能多 地吸附高分子物质在它的表面上，当颗粒完全被高分子所包围，没有剩余的空白 表面，就会失去再吸附其它颗粒上的高分子的可能，使颗粒间的桥联作用无法实 现，使钻井液体系的稳定性增强，这种现象称为胶体的保护作用。
1) 物理吸附。物理吸附是靠吸附剂和吸附质之间分子间引力产生的，物 理吸附是可逆的，吸附速度与脱附速度在一定条件下呈动态平衡。非离子 型的有机处理剂，往往是因在粘土表面发生物理吸附而起作用的。
2) 化学吸附。化学吸附是靠吸附剂与吸附质之间的化学键力而产生的。 例如铁铬木质素磺酸盐在粘土晶体的边缘上可以发生螯合吸附。
离子交换吸附的规律：
浓度相同，价数越高，与粘土表面的吸力越强，交换到粘土表面上的 能力越强；
价数相同、浓度相近时，离子半径越小，水化半径越大，离子中心离 粘土表面越远，吸附能力弱(K+与H+除外)；
当浓度很高时，低价离子同样能交换高价离子。常见的阳离子交换能 力强弱顺序是：
H+>Fe3+>Al3+>Ba2+>Ca2+>Mg2+>NH4+>K+>Na+>Li+ 粘土的阳离子交换容量是指在pH等于7的条件下，粘土所能交换下来的 阳离子总量。它包括交换性氢和交换性盐基，其数值均以每100 g粘土所交 换下来的阳离子的量表示。 粘土的阳离子交换容量，直接关系到粘土颗粒带电荷的多少和吸附处 理剂的能力。影响粘土阳离子交换容量的因素有粘土矿物的本性、粘土矿 物的分散度及溶液的pH值。
3) 正电荷。不少研究者指出，当pH值低于9时，粘土晶体边面上带正电荷。 多数人认为其原因是由于裸露在边缘上的Al-O八面体在碱性条件从介质中接受 质子引起的。
高分子化合物对聚结稳定性的影响：
钻井液中粘土颗粒能够和高分子化合物之间发生相互作用，绝大部分高分子 化合物都会吸附在粘土颗粒的表面上。若高分子物质较多，粘土颗粒会尽可能多 地吸附高分子物质在它的表面上，当颗粒完全被高分子所包围，没有剩余的空白 表面，就会失去再吸附其它颗粒上的高分子的可能，使颗粒间的桥联作用无法实 现，使钻井液体系的稳定性增强，这种现象称为胶体的保护作用。
1) 物理吸附。物理吸附是靠吸附剂和吸附质之间分子间引力产生的，物 理吸附是可逆的，吸附速度与脱附速度在一定条件下呈动态平衡。非离子 型的有机处理剂，往往是因在粘土表面发生物理吸附而起作用的。
2) 化学吸附。化学吸附是靠吸附剂与吸附质之间的化学键力而产生的。 例如铁铬木质素磺酸盐在粘土晶体的边缘上可以发生螯合吸附。
离子交换吸附的规律：
浓度相同，价数越高，与粘土表面的吸力越强，交换到粘土表面上的 能力越强；
价数相同、浓度相近时，离子半径越小，水化半径越大，离子中心离 粘土表面越远，吸附能力弱(K+与H+除外)；
当浓度很高时，低价离子同样能交换高价离子。常见的阳离子交换能 力强弱顺序是：
H+>Fe3+>Al3+>Ba2+>Ca2+>Mg2+>NH4+>K+>Na+>Li+ 粘土的阳离子交换容量是指在pH等于7的条件下，粘土所能交换下来的 阳离子总量。它包括交换性氢和交换性盐基，其数值均以每100 g粘土所交 换下来的阳离子的量表示。 粘土的阳离子交换容量，直接关系到粘土颗粒带电荷的多少和吸附处 理剂的能力。影响粘土阳离子交换容量的因素有粘土矿物的本性、粘土矿 物的分散度及溶液的pH值。
钻井废弃物(苏俊霖)
三 钻井废弃物处理方法
3.3废固处理方法
热处理：焚烧、电磁波处理、蒸馏
脱液---干燥----热解 电磁波处理
利用光波、电磁波和微波的综合热效应，可对固废中 的有机质、油等实现降解、气化、分离。
优点：外加药剂少 缺点：电磁污染
三 钻井废弃物处理方法
3.3废固处理方法
物理吸收法（类似脱硫工艺）：如LERT技术
污水
油类
机械过滤
油水分离
过滤吸附
滤饼填埋
反渗透
纯
浓
净
盐
水
水
三 钻井废弃物处理方法
3.2 废液处理
化学絮凝-强化固液分离法 化学絮凝-强化固液分离法是目前国内外钻井废水处理中最普遍使用的
一种方法。该法将化学絮凝和强化固液分离结合起来，可显著提高絮凝质量、 絮体密度及结合强度。该法相应的工艺技术最成熟，因此被广泛应用。
污水
浮渣
预处理
电絮凝浮选
过滤
排放
回用 污泥
三 钻井废弃物处理方法
3.2 废液处理
絮凝-气浮-过滤法 在钻井废水中加入浮选剂进行絮凝，然后在气浮池中通过空气压缩释放产生
的微小气泡将絮凝物携带上浮，再将分离水经过砂滤和活性炭吸附，达到净化的 目的。絮凝-气浮-过滤工艺简单、效率高、处理水质较好，但处理费用较高，且 气浮方式各具优缺点。一般需根据处理量、水质特点和要求等方面综合进行选择。
污水
絮凝剂 反应罐
气浮分离器
溶 气 塔
砂滤器 活性炭吸附
污泥（废油）
出水
三 钻井废弃物处理方法
3.2 废液处理
机械过滤法
机械过滤法是以聚酯纤维物作为过滤材料，在减压条件下过滤钻 井废水，待滤饼干化后再进行填埋。这是一种先进的钻井废水处理工 艺，具有操作简便和处理后水质好等特点。但对过滤材料的要求严格， 目前仍属于研究和试用阶段。
钻井废弃物处理
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26
3.● ● ● ●
Discharge to ocean Offsite disposal to commercial facilities Slurry injection Salt caverns Thermal treatment Tncineration Thermal desorption
1. 2. 3. 4.
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钻井废弃物的概念 钻井废弃物的技术介绍 处理效果对比 钻井废弃物处理的意义
2
四、国内外发展现状
一、钻井液的概念
The concept of drilling fluids
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3
1.1 钻井液循环流程
钻井液（俗 称泥浆，是钻 井的“血液”） 是钻井过程中 必不可少的流 体。 许多钻井废 弃物是和钻井 液息息相关的。
2014-9-12 18
2.3 钻井废弃物的危害 例如： 含油钻屑排放 入海，会对海洋环 境会造成严重危害， 也会对海洋生物构 成严重的威胁。 如果排放在陆 地，对土壤、植物 生长会产生很大的 影响。
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2.4 钻井废弃物的特点
a. 数量多，增长快 石油勘探行业的高速发展是 钻井废弃物高速增长的主要原因。 同时钻井废弃物的数量也在随着 石油产量的增加而迅速增多。 以中海油管辖的钻井平台为 例，钻一口井深3000米的井，需 要使用上千方 的钻井液，产生的 钻屑达200---300m3，而中海油目 前拥有的钻井平台数百座，加上 中国陆地就有1000多部钻机在作 业，可 见产生的废弃物数量巨大。
2.2 钻井废弃物的类型
钻井废弃物是指在钻井生产过程中产生的 （1）过剩的(或废弃的)钻井泥浆 （2）钻井废液 （3）钻屑
浅谈油田钻井液技术及其废弃液的处理
浅谈油田钻井液技术及其废弃液的处理1. 引言1.1 概述油田钻井液技术油田钻井液技术是石油开采过程中至关重要的一环。
钻井液是通过深井钻进地下岩层时循环使用的一种特殊液体。
它不仅起到润滑和冷却钻头的作用，还可以将岩屑输送到地面，维持井内稳定，防止井壁坍塌等。
钻井液种类繁多，根据成分和用途不同，可以分为水基钻井液、油基钻井液和气相钻井液等。
水基钻井液是最常见的一种，它主要由水、黏土、悬浮剂、碱性物质等组成。
油基钻井液则是以油类为基础，适用于高温高压环境。
油田钻井液技术的发展与创新一直是石油行业的热点之一。
随着石油勘探深度和难度的增加，对钻井液性能的要求也越来越高。
新型钻井液技术的引入，不仅可以提高钻井效率，降低成本，还可以减少环境污染和人员伤害。
不断研究和改进油田钻井液技术，对于提升石油勘探开发水平具有重要意义。
1.2 废弃液处理的必要性废弃液是钻井液在钻井过程中使用后产生的副产品，其成分复杂多样，包含有害物质和重金属等。
这些废弃液如果直接排放或未经处理就进行再利用，会对环境造成严重污染，危害生态系统和人类健康。
废弃液的处理是非常必要的。
通过科学的处理方法，可以有效地将废弃液中的有害物质去除或减少到安全的水平，从而达到回收再利用的目的。
这不仅能减少对环境的污染，还能降低资源浪费，提高资源利用效率。
废弃液处理还能带来经济效益，开发废弃液处理技术可以成为一个新的产业领域，促进经济发展。
废弃液处理的必要性不仅体现在环保和资源利用方面，还在于促进经济发展和保障人类健康。
只有重视废弃液的处理和利用，才能实现可持续发展的目标。
2. 正文2.1 油田钻井液技术分类油田钻井液技术根据其成分和性能可以分为水基钻井液、油基钻井液和气基钻井液三类。
1. 水基钻井液：水基钻井液是以水为基础溶剂，并在其中加入一定的助剂和添加剂，主要包括泥浆和井水两种类型。
泥浆是在井下进行钻井、修井和完井作业时通过泥浆循环系统真空出井的钻井液，井水是通过直接向井眼注入的钻井液。
废弃钻井液处理技术
谢谢！
其方法是加热钻屑至污染钻屑油蒸馏温度, 然后保持这一温度, 直至除去所有的油。待所有 污染物都蒸发后, 清除蒸汽、凝析物, 将液相分 离为水和油。蒸馏出来的油和水可以循环利用, 无油固体可通过固化技术进行处理。 该技术投入简单, 主要条件就是时间和温度。 其基本原理是热力学和热转换, 这在热解吸的主 要应用中起着很大作用。
二、钻屑回注 进行海上油气开时, 把所产生的钻井废 弃物通过井下水力压裂方式回注到地下是目前 海上油气开发钻井废弃物处理最优方法, 不仅 成本低, 而且可以实现废弃物零排放。
油基钻井液无害化处理
油基钻井液性能好, 具有润滑性好、抑制性强 且能够很好的保护储层的诸多优点。但是随着环 境保护意识的不断提高油基钻井液废弃物对生态 环境严重污染越来越受到普遍地重视。近年来, 对 于废弃油基钻井液的处理, 国内外已经进行了一定 的探索和研究。对于废弃油基钻井液, 可确定油类、 COD 和TCr 为其主要污染物。而且由于配制有机 钻井液要用到大量的基础油, 比水基钻井液成本高 很多。所以如何对废弃油基钻井液回收再利用和 无害化处理尤其显得重要。
二、化学固化法 固化法是用物理- 化学的方法将有害物质包 容在惰性材料当中使其稳定的方法。其在废弃物 中加入固化剂、安定剂、杀菌剂等系列处理剂, 使 之与钻井液废弃物中有害物质发生物理的和化学 反应, 并利用固化装备将废弃物( 污泥、淤泥、钻 屑、黏土) 中的污染物稳定固化在固体中, 从而降 低有害物质的渗滤和迁移。 根据所用材料的种类, 可分为水泥固化、石灰 固化、沥青固化、破稳固化等许多种方法, 而且还 往往把多种不同的固化剂复配使用, 以期达到更好 的固化效果。
废弃钻井液的处理技术
一、固液分离 固液分离就是向废弃钻井液中加入适当的破 胶剂、助凝剂, 破坏体系的稳定性, 改变粘土颗粒 的表面性质、调整其F电位、降低颗粒间排斥力, 使固相颗粒聚结絮凝, 再机械辅助分离。分离离出 的固液相可做适当处理, 使其达到排放标准。
废弃钻井液处理技术.
循环使用法、回注法、回填法等
由于钻井废液的组成复杂多变，没有一种方法 是通用且有效的，往往需要根据具体情况来决 定采取一种或几种方法相结合来处理钻井废 液。，如海洋钻井液主要采用水基钻井液，一 般用海水配制，与陆上钻井液在组成上不同， 因此处理方法必然会不相同。专门针对钻井废 液技术的研究报道还很少。
钻井液对环境影响的评价方法
我国在钻井废液对环境的影响这方面的研究起 步较晚，进展缓慢，直到 90 年代才开展了一 些初步研究，对钻井液对环境的影响有了一些 认识，并且开展了一些对环境无害的处理剂和 钻井液体系研究。 一套强有力的评价钻井液影响环境的方法手段， 是环保型钻井液体系和环保型处理剂的存在基 础，才可以研究钻井废液的无害处理方法。
可溶性盐类
高浓度的可溶性盐类与可交换性的钠可以使土壤盐碱 化，进而影响植物的生长 盐度含量过高亦可使植物吸水困难，有损于植物生长 及土壤的化学性质 即使采用固化技术，钻井废液中的无机离子仍可能渗 透到周围的环境中造成污染 钻井废液中无机离子的去除是钻井废液处理技术 的一大难题。
有机处理剂对环境的影响分析
国内外现状
国内已经开展了钻井废液对海洋生物的毒性测 试，如钻井液对浮游生物扁藻、滤食性生物贻 贝、浮游动物无节幼体的生长，以及对甲壳类 动物卤虫孵化速度的影响实验，并初步建立了 油基钻井液毒性评价的试验程序。但尚未建立 统一的评价标准。
金属离子形态连续萃取及滤液分析
该方法可分析各种金属离子不同环境和不同形 态对生态环境的影响。
生物鉴定方法
①48h幼体壳异常的有效浓度 ②48h幼体致死浓度LC50。该方法可以采用 许多生物如水蚕、三角褐指藻、糠虾、贻贝等。 20世纪70年代中期美国环保局（EPA）和石 油工业协会共同制订了糠虾生物实验，并且被 定为API标准，是美国环保局批准的唯一钻井 液毒性评价方法。指标是：96h糠虾半致死浓 度LC50值。环保局规定钻井液最高毒性排放 限度LC50值为30000mg/L。
钻井液化学PPT课件
第32页/共174页
降滤失剂 1、钻井液滤失量过大的危害及使用降滤失剂的 必要性
（1）钻井过程中钻井液滤失量大，容易引 起泥页岩的水化膨胀、造浆和井漏井塌，造成井 壁不稳定；
（2）钻井液和滤液侵入地层引起粘土膨胀， 堵塞地层油气流通道损害产层。
第33页/共174页
（3）滤失量大的同时滤饼增厚，而滤饼增厚使 井径缩小，给旋转的钻具造成大的扭矩，容易造 成卡钻
Cc：滤饼中固相的体积分数； C m ： 钻 井 液 中 固 相 体 积 分第数31；页/共174页
•其中 ( Cc 1) 固相含量系数、K主要由钻井液固相含
Cm
量、固相类型、颗粒分布以及水化分散程度有关，具 体来讲： （1）钻井液中优质活性固体——膨润土含量增加一般 滤失量下降。然而钻井液中固相含量增加会使钻井液 粘度升高，为了使钻井液有好的流动性，不采用提高 钻井液固相含量的方法来降低滤失量。 （2）降滤失剂如：CMC、磺甲基褐煤、酚醛树酯、 烯类单体聚合物等能堵塞滤饼的孔，降低K。
第3页/共174页
4、平衡地层压力 调节钻井液密度建立与地层压力相适应的液柱
压力，防止发生井喷、井长、井漏的井下复杂问 题。
第4页/共174页
5、冲洗井底 钻井液可在钻头水眼处形成高速的液流，喷
向井底。高速喷出的钻井液可将由于钻井液压力 与地层压力差而被压持在井底的岩屑冲起，起冲 洗井底的作用。
第一节 钻井液的功能与组成
一、钻井液的功能 1、携带和悬浮钻屑
泥浆的一个基本功用，就是要把钻头破碎的 岩屑从井底带出井眼。
当接钻杆换钻头或临时停止循环时，泥浆又 把井眼内的钻屑悬浮住，不致很快下沉，防止沉砂 卡钻的危险。
第1页/共174页
2、稳定井壁 井壁稳定、井眼规则是优质快速钻井的基础
降滤失剂 1、钻井液滤失量过大的危害及使用降滤失剂的 必要性
（1）钻井过程中钻井液滤失量大，容易引 起泥页岩的水化膨胀、造浆和井漏井塌，造成井 壁不稳定；
（2）钻井液和滤液侵入地层引起粘土膨胀， 堵塞地层油气流通道损害产层。
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（3）滤失量大的同时滤饼增厚，而滤饼增厚使 井径缩小，给旋转的钻具造成大的扭矩，容易造 成卡钻
Cc：滤饼中固相的体积分数； C m ： 钻 井 液 中 固 相 体 积 分第数31；页/共174页
•其中 ( Cc 1) 固相含量系数、K主要由钻井液固相含
Cm
量、固相类型、颗粒分布以及水化分散程度有关，具 体来讲： （1）钻井液中优质活性固体——膨润土含量增加一般 滤失量下降。然而钻井液中固相含量增加会使钻井液 粘度升高，为了使钻井液有好的流动性，不采用提高 钻井液固相含量的方法来降低滤失量。 （2）降滤失剂如：CMC、磺甲基褐煤、酚醛树酯、 烯类单体聚合物等能堵塞滤饼的孔，降低K。
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4、平衡地层压力 调节钻井液密度建立与地层压力相适应的液柱
压力，防止发生井喷、井长、井漏的井下复杂问 题。
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5、冲洗井底 钻井液可在钻头水眼处形成高速的液流，喷
向井底。高速喷出的钻井液可将由于钻井液压力 与地层压力差而被压持在井底的岩屑冲起，起冲 洗井底的作用。
第一节 钻井液的功能与组成
一、钻井液的功能 1、携带和悬浮钻屑
泥浆的一个基本功用，就是要把钻头破碎的 岩屑从井底带出井眼。
当接钻杆换钻头或临时停止循环时，泥浆又 把井眼内的钻屑悬浮住，不致很快下沉，防止沉砂 卡钻的危险。
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2、稳定井壁 井壁稳定、井眼规则是优质快速钻井的基础
第三章--钻井液PPT课件
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对塑性流体
o
pv
dv dx
，表观粘度为：Avo dv pv
dx
屈服值是与层流时体系中网架结构的密度和强度有关，故
o
/
dv dx
称为钻井液的结构粘度，故塑性流体的表观粘度 Avpv结构
o pv
称之动塑比，反映钻井液中结构强度和塑性粘度的比例关系。它
决定钻井液在环空中的流态，与钻井液携带岩屑效果密切相关。一般情
2021
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2．其它流变参数
用六速旋转粘度计测得600r／min和300r／min表盘读数
(φ600，φ300)，就可计算下列流变参数。
表观粘度： Av ＝0.5φ600(mPa·s)
塑性粘度： pv ＝ φ600一φ300(mPa·s)
动切力(屈服值)： o ＝0．511(φ300一 pv )(Pa)
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1．滤失时间
Vf 2 Vf 1
t2 t1
式中 Vf2——时间t2时的未知滤矢量，mL；
Vf1———时间t1时的已知滤失量，mL。
例：如果7.5min内的滤失量Vf1是5mL，则在30min内的
滤矢量将是：
Vf2 5 307.510mL
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2．压差 滤矢量应该与压差的平方根成正比。但在泥饼的情况下并 非如此，要根据所形成滤饼的性质决定。 3．温度 温度升高引起滤液粘度下降，导致滤失速率增加。
2021
35
三、聚合物絮凝剂
1．聚合物絮凝剂的类型 (1)全絮凝剂：聚合物能使钻井液中所有的固相都发生絮 凝沉淀，如聚丙烯酰胺。
2021
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(2)选择性絮凝剂：只絮凝钻屑和劣质土，而不絮凝膨润 土的聚合物絮凝剂，如合适水解度的部分水解聚丙烯酰胺。
浅谈油田钻井液技术及其废弃液的处理
浅谈油田钻井液技术及其废弃液的处理随着石油行业的不断发展，油田钻井液技术及其废弃液的处理已成为石油勘探开发的重要环节。
钻井液在油田勘探开发中扮演着重要的角色，它不仅用于降低钻头的磨损，提高钻井效率，还可以维持井眼稳定，减轻地层压力，避免井眼坍塌等。
在钻井过程中产生的废弃液也成为了一个不可忽视的问题。
如何处理废弃液，是油田开发中一个重要的环保问题。
本文将就油田钻井液技术及其废弃液的处理做一些简要的介绍和分析。
一、油田钻井液技术1. 钻井液的分类钻井液按其成分可分为水基钻井液和油基钻井液两种类型。
水基钻井液是以水为基础的，其中还包含了各种添加剂，如膨润土、聚合物、悬浮剂、乳化剂等，主要用于岩屑稳定、冷却钻头、输送岩屑、平衡井压等作用。
油基钻井液则是以原油或矿物油为基础，其中还包含了乳化剂、饱和盐、表面活性剂等，主要用于海上或高温高压井的钻探。
根据不同的地质条件和井下作业要求，选择不同种类的钻井液是十分重要的。
2. 钻井液的性能要求在油田钻井过程中，钻井液需要具备一定的性能要求，例如良好的润滑性能、足够的强度和粘度、高的造浆能力、稳定的密度、对地层岩心不具有侵蚀性等。
这些性能的要求在一定程度上直接影响着钻井的效率和地层的保护。
科学合理地调配和及时地改进钻井液技术是提高钻井效率和保护地层的关键。
3. 钻井液的添加剂及功能钻井液中添加的各种化学剂和添加剂，在钻井过程中起到了各种不同的作用。
膨润土是钻井液中最常见的添加剂之一，可以起到增加润滑、提高密度、稳定井壁、减小孔隙度等作用。
聚合物和控制剂的添加可以提高润滑性和降低黏度；乳化剂用于水基和油基钻井液的乳化；悬浮剂可以使固相颗粒悬浮在液体中，起到冷却钻头和输送岩屑的作用。
各种添加剂的选择和比例的合理搭配是科学调配钻井液的前提。
二、废弃钻井液的处理在钻井作业中，一部分钻井液不可避免地会成为废弃物，比如已经使用过的、受到严重污染的钻井液，还有钻井液中的岩屑碎屑等。
钻井液环保性能的评价项目与分析方法的研究课件ppt
钻井液环保性能的评价项目 与分析方法的研究
报告人：许毓
中国石油安全环保技术研究院 2010年5月19日
2021/3/10
1
废弃钻井液的环境污染特征分析
• 钻井液是由水、土、加重材料、多种无机和有 机的钻井液添加剂等组成的多分散体系。
• 钻井液材料和添加剂最终都随着钻井液的废弃 而废弃，与钻井时地层混入的钻屑、油、水等 一起构成废弃钻井液，最终进入土壤、地表水、 地下水和空气环境中造成环境污染
• 主要参考标准及规范
– 《土壤环境质量标准》 – 《危险废物鉴别标准》 – 《一般工业固体废弃物的贮存与填埋污染物
控制指标》 – 《农用污泥中污染物控制标准》 – 《农用粉煤灰污染物控制标准》 – 《污水综合排放标准》 – 美国、英国、加拿大和澳大利亚等国外钻井
废物管理规定和管理指南
2021/3/10
置场污染控制标准》 • GB 8173-87《农用粉煤灰中污染物控制标准》 • GB 4284-84《农用污泥中污染物控制标准》
2021/3/10
7
国内外相关标准分析
(3)国家四项海洋标准 • GB 18420.1-2001《海洋石油勘探开发污
染物 生物毒性分级》 • GB/T 18420.2-2001 《海洋石油勘探开发
井废物毒性评价方法和分级标准》推荐
2021/3/10
12
• 发光细菌法比糠虾等试验法相比
– 更灵敏 – 检测精度更高 – 检测时间短 – 成本低
• 本项目研究中采用股份公司推荐的发光 细菌法进行生物毒性评价
– 检测的取样、制样和测试程序均采用该标准 进行。
2021/3/10
13
生物降解性
• 有机物生物降解性的方法分类
报告人：许毓
中国石油安全环保技术研究院 2010年5月19日
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1
废弃钻井液的环境污染特征分析
• 钻井液是由水、土、加重材料、多种无机和有 机的钻井液添加剂等组成的多分散体系。
• 钻井液材料和添加剂最终都随着钻井液的废弃 而废弃，与钻井时地层混入的钻屑、油、水等 一起构成废弃钻井液，最终进入土壤、地表水、 地下水和空气环境中造成环境污染
• 主要参考标准及规范
– 《土壤环境质量标准》 – 《危险废物鉴别标准》 – 《一般工业固体废弃物的贮存与填埋污染物
控制指标》 – 《农用污泥中污染物控制标准》 – 《农用粉煤灰污染物控制标准》 – 《污水综合排放标准》 – 美国、英国、加拿大和澳大利亚等国外钻井
废物管理规定和管理指南
2021/3/10
置场污染控制标准》 • GB 8173-87《农用粉煤灰中污染物控制标准》 • GB 4284-84《农用污泥中污染物控制标准》
2021/3/10
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国内外相关标准分析
(3)国家四项海洋标准 • GB 18420.1-2001《海洋石油勘探开发污
染物 生物毒性分级》 • GB/T 18420.2-2001 《海洋石油勘探开发
井废物毒性评价方法和分级标准》推荐
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12
• 发光细菌法比糠虾等试验法相比
– 更灵敏 – 检测精度更高 – 检测时间短 – 成本低
• 本项目研究中采用股份公司推荐的发光 细菌法进行生物毒性评价
– 检测的取样、制样和测试程序均采用该标准 进行。
2021/3/10
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生物降解性
• 有机物生物降解性的方法分类
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区特点，有些还有明确的工艺技术要求，便于执行、检查和评估。
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二 钻井液环评项目
2.1 环评依据
➢ 主要参考标准及规范
– 《土壤环境质量标准》 – 《危险废物鉴别标准》 – 《一般工业固体废弃物的贮存与填埋污染物控制指标》 – 《农用污泥中污染物控制标准》 – 《农用粉煤灰污染物控制标准》 – 《污水综合排放标准》 – 美国、英国、加拿大和澳大利亚等国外钻井废物管理规定和
➢ 土壤环境质量标准
– GB 15618-1995 土壤环境质量标准
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2.1 环评依据
二 钻井液环评项目
➢ 水污染物排放控制标准
– GB 8978-1996《污水综合排放标准》 – GB 4914-85《海洋石油开发工业含油污水排放标准》 – GB 18486-2001《污水海洋处置工程污染控制标准》
环保钻井液处理剂作用原理
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提纲
一、钻井液废弃物概述 二、钻井液环评项目 三、钻井废弃物处理方法 四、环保钻井液
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一 钻井液废弃物概述
1.1 钻井废弃物来源及组成
➢来源 •伴随钻井液而废弃的钻井液原料、各种处理剂 •钻进时混入的油、钻屑、水等 •设备冲洗水等 ➢成分 有机物、烃类、无机盐、粘土颗粒、钻屑、加重材料
管理指南
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二 钻井液环评项目
2.2 环评项目
项目
测试方法
参考标准
铅（Pb）
分光光度法
GB3257-11-82
镉（Cd）
分光光度法
GB3257-11-82
汞（Hg）
原子荧光光度法
GB5750-85
砷（As）
原子荧光光度法
GB8538-33-87
总铬、六价铬（TCr、Cr6+） 二苯碳酰二肼比色法 GB7466-87
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二 钻井液环评项目
2.1 环评据
➢ 国家四项海洋标准
GB 18420.1-2001《海洋石油勘探开发污染物 生物毒性分级》 GB/T 18420.2-2001 《海洋石油勘探开发污染物生物 毒性检验方 法》 GB 18421-2001《海洋生物质量》
GB 18668-2002《海洋沉积物质量》
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二 钻井液环评项目
2.1 环评依据
➢ 与固体废物相关的污染控制标准
GB 5085.1~3 -1996《危险废物浸出毒性鉴别标准》 GB 18597-2001《危险废物贮存污染控制标准》 GB 18598-2001《危险废物填埋污染控制标准》 GB 18484-2000《危险废物焚烧控制标准》 GB 18599-2001《一般工业固体废物贮存、处置场污染控制标准》 GB 8173-87《农用粉煤灰中污染物控制标准》 GB 4284-84《农用污泥中污染物控制标准》
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二 钻井液环评项目
2.1 环评依据 ➢ 水环境质量标准
– GB 3838-2002 地表水环境质量标准 – GB/T 14848-1993 地下水质量标准 – GB 5084-92 农田灌溉水质标准 – GB 11607-89 渔业水质标准 – GB 12941-91 景观娱乐用水水质标准 – GB 3097-1997 海水水质标准
氟化物（F）
氟试剂比色法
GB7483-87
化学需氧量（CODCr） 生物需氧量（BOD5） 悬浮物（SS）
重铬酸法 稀释与接种法 重量法
GB11914-89 GB7488-87 GB10911-89
色度
稀释法
GB11903-89
pH值
玻璃点击法
GB6920-86
油
石油醚萃取重量法
SY2985-84
生物毒性
发光细菌法
GB/T 15441-1994
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2.3 环评指标
二 钻井液环评项目
污水综合排放标准(GB8978--1996)
第一类污染物 允许浓度(mg/L)
第二类污染物
铅（Pb） 镉（Cd） 汞（Hg） 砷（As） 总铬（TCr） 六价铬（Cr6+） 氟化物（F）
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一 钻井液废弃物概述
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
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2.1 环评依据
二 钻井液环评项目
➢ 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，都含有 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。
➢ 国际上大部分国家都有系统的石油天然气开采污染物排放控制标准，如美国、 英国、加拿大、尼日利亚等，这些标准在制订过程中，由于有石油公司的广 泛参与，标准主要是基于最佳实用技术而制订的，具有显著的行业特点和地
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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
废液特点
COD含量高 体系稳定
悬浮固相含量高
重金属离子含量高
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一 钻井液废弃物概述
1.2 钻井废弃物的特点
➢固弃物
组成复杂
固体废弃物特点
体系稳定 污染指标高
处理难度大易二次污染
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Y≥25
15≤Y＜25 5≤Y＜15
Y＜5
生物降解性
容易
较易
较难
难
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2.3 环评指标
二 钻井液环评项目
钻井液添加剂及完钻井废弃物生物毒性评价标准
测试方法
剧毒
高毒
中毒
微毒
无毒 排放限制
发光细菌法 EC50 ＜1
1~102
102~103 103~104
＞104 ＞3×104
化学需氧量（CODCr）
0.10
生物需氧量（BOD5）
0.05
悬浮物（SS）
0.50
色度
1.50
pH值
0.50
石油类
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允许浓度(mg/L)
150 30 150 80 6～9 10
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2.3 环评指标
二 钻井液环评项目
钻井液添加剂生物降解性评价标准
Y=BOD5/CODCr(%)
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二 钻井液环评项目
2.1 环评依据
➢ 主要参考标准及规范
– 《土壤环境质量标准》 – 《危险废物鉴别标准》 – 《一般工业固体废弃物的贮存与填埋污染物控制指标》 – 《农用污泥中污染物控制标准》 – 《农用粉煤灰污染物控制标准》 – 《污水综合排放标准》 – 美国、英国、加拿大和澳大利亚等国外钻井废物管理规定和
➢ 土壤环境质量标准
– GB 15618-1995 土壤环境质量标准
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2.1 环评依据
二 钻井液环评项目
➢ 水污染物排放控制标准
– GB 8978-1996《污水综合排放标准》 – GB 4914-85《海洋石油开发工业含油污水排放标准》 – GB 18486-2001《污水海洋处置工程污染控制标准》
环保钻井液处理剂作用原理
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提纲
一、钻井液废弃物概述 二、钻井液环评项目 三、钻井废弃物处理方法 四、环保钻井液
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一 钻井液废弃物概述
1.1 钻井废弃物来源及组成
➢来源 •伴随钻井液而废弃的钻井液原料、各种处理剂 •钻进时混入的油、钻屑、水等 •设备冲洗水等 ➢成分 有机物、烃类、无机盐、粘土颗粒、钻屑、加重材料
管理指南
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二 钻井液环评项目
2.2 环评项目
项目
测试方法
参考标准
铅（Pb）
分光光度法
GB3257-11-82
镉（Cd）
分光光度法
GB3257-11-82
汞（Hg）
原子荧光光度法
GB5750-85
砷（As）
原子荧光光度法
GB8538-33-87
总铬、六价铬（TCr、Cr6+） 二苯碳酰二肼比色法 GB7466-87
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二 钻井液环评项目
2.1 环评据
➢ 国家四项海洋标准
GB 18420.1-2001《海洋石油勘探开发污染物 生物毒性分级》 GB/T 18420.2-2001 《海洋石油勘探开发污染物生物 毒性检验方 法》 GB 18421-2001《海洋生物质量》
GB 18668-2002《海洋沉积物质量》
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二 钻井液环评项目
2.1 环评依据
➢ 与固体废物相关的污染控制标准
GB 5085.1~3 -1996《危险废物浸出毒性鉴别标准》 GB 18597-2001《危险废物贮存污染控制标准》 GB 18598-2001《危险废物填埋污染控制标准》 GB 18484-2000《危险废物焚烧控制标准》 GB 18599-2001《一般工业固体废物贮存、处置场污染控制标准》 GB 8173-87《农用粉煤灰中污染物控制标准》 GB 4284-84《农用污泥中污染物控制标准》
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二 钻井液环评项目
2.1 环评依据 ➢ 水环境质量标准
– GB 3838-2002 地表水环境质量标准 – GB/T 14848-1993 地下水质量标准 – GB 5084-92 农田灌溉水质标准 – GB 11607-89 渔业水质标准 – GB 12941-91 景观娱乐用水水质标准 – GB 3097-1997 海水水质标准
氟化物（F）
氟试剂比色法
GB7483-87
化学需氧量（CODCr） 生物需氧量（BOD5） 悬浮物（SS）
重铬酸法 稀释与接种法 重量法
GB11914-89 GB7488-87 GB10911-89
色度
稀释法
GB11903-89
pH值
玻璃点击法
GB6920-86
油
石油醚萃取重量法
SY2985-84
生物毒性
发光细菌法
GB/T 15441-1994
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2.3 环评指标
二 钻井液环评项目
污水综合排放标准(GB8978--1996)
第一类污染物 允许浓度(mg/L)
第二类污染物
铅（Pb） 镉（Cd） 汞（Hg） 砷（As） 总铬（TCr） 六价铬（Cr6+） 氟化物（F）
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一 钻井液废弃物概述
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
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2.1 环评依据
二 钻井液环评项目
➢ 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，都含有 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。
➢ 国际上大部分国家都有系统的石油天然气开采污染物排放控制标准，如美国、 英国、加拿大、尼日利亚等，这些标准在制订过程中，由于有石油公司的广 泛参与，标准主要是基于最佳实用技术而制订的，具有显著的行业特点和地
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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
废液特点
COD含量高 体系稳定
悬浮固相含量高
重金属离子含量高
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一 钻井液废弃物概述
1.2 钻井废弃物的特点
➢固弃物
组成复杂
固体废弃物特点
体系稳定 污染指标高
处理难度大易二次污染
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Y≥25
15≤Y＜25 5≤Y＜15
Y＜5
生物降解性
容易
较易
较难
难
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2.3 环评指标
二 钻井液环评项目
钻井液添加剂及完钻井废弃物生物毒性评价标准
测试方法
剧毒
高毒
中毒
微毒
无毒 排放限制
发光细菌法 EC50 ＜1
1~102
102~103 103~104
＞104 ＞3×104
化学需氧量（CODCr）
0.10
生物需氧量（BOD5）
0.05
悬浮物（SS）
0.50
色度
1.50
pH值
0.50
石油类
10
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允许浓度(mg/L)
150 30 150 80 6～9 10
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2.3 环评指标
二 钻井液环评项目
钻井液添加剂生物降解性评价标准
Y=BOD5/CODCr(%)