油基钻屑热解处理技术
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１ ０％ ～５ ０％ 。
使用柴油或煤油 ，占泥浆 的 ６ ０ ％～ ７ ０ ％ ，所 以油 基 钻 屑 中油含量 较 高 。 目前基 础 油正 由柴油 、矿 物
油 向含 烷烃 类 、烯烃 类 、酯类 、纤 维束 的综 合性 油 相 发展 。油 基钻 屑含 多种 化学 物质 ，其 物理 、化 学 作 用联 合作 用 ，使油 基钻 屑 中各类 污染 物之 间 、与
收稿 日期 ： ２ ０ １ ６— ０ ８— ０ ｌ 作者简介 ：何敏 ，２ ０ １ ５年毕业于西南石 油大学环境 工程 专业 ，
造成 局部 水体 污染 ；油 基钻 屑 中石油类 物 质会 渗入
土壤 中 ，并 长 期滞 留 ，可改 变土 壤结 构 、抑制植 物 发 芽 、抑 制土 壤 中微 生 物 的生长 并降低 土壤 的润 湿
油基 钻 屑 中含有 大量 的矿 物油 ，是 国家 明文规
定 的危 险废弃 物 ，若不 加处 理或 者处 理不 当后 排放
在环 境 中 ，可 对其 周 围环 境 造 成 多 重影 响 和危 害 ： 油基 钻屑 中有 机 物 、重 金 属 会 渗 入地 表 或 地 下 水 ，
浆 助 剂 大 致 可 以分 为 造 浆 材 料 、降 滤 失 剂 、增 粘 剂 、乳化 剂 、页 岩抑 制剂 、降粘剂 、润 滑剂 、杀 菌 剂 、消泡 剂 、抗 温 剂 、堵 漏 剂 等 ｌ ６大 类 ，其 中大 部 分 的化 学添 加剂 可 降解性 较差 。②无 机盐 。油 基 泥 浆 中水 相一 般采 用饱 和盐 水 ，或 按活 度要 求调 解
环境 科 学导刊
ｈ ｔ ｔ ｐ ：／ ／ ｈ ｊ ｋ ｘ ｄ ｋ ． ｙ ｉ ｅ ｓ ． ｏ ｒ ｇ ． ｃ ｎ ２ ０ １ ７，３ ６（ 增上 ）
Ｃ Ｎ ５ ３—１ ２ ０ ５ ／ Ｘ Ｉ Ｓ Ｓ Ｎ １ ６ ７ ３— ９ ６ ５ ５
油基 钻 屑 热 解 处 理 技 术
何 敏 ，张思 兰 ，王 丹 ，王朝 强
油基 钻井 钻 屑指在 使 用油基 泥 浆钻 井过 程 中钻
头 切 屑地层 中的岩 石而 产 生并通 过 油基 泥浆 的携 带 作 用被 带 出地 面 的碎屑 。油 基钻 屑 的成分 与 油基 泥
浆性 质 、地 层 中 岩 石 性 质 、泥 浆 循 环 系 统 性 能相
关 。其 中 ，油基 钻井 液 由基 础油 、水 、乳 化剂 、有
性 ；此 外 ，油基 钻 屑 中含有 的重 金属离 子 ，若进 入
土 壤后 被植 物 吸收 ，并通 过食 物链 进入 人体 ，会对
人 体健 康造 成危 害 。 油 基钻 屑 的无害 化处 理与 资源 化利用 是其 处置 的两种 方式 。与无 害化 处 理相 比，油基钻 屑作 为资 源化 原 料进行 回收利用 ，不仅 能最 大 限度 地减 轻环
意义。
络合态 、碳 酸盐 态 和残 渣态 多种形 态存 在 于油基 钻 屑 中 ，除 了 伴 随 钻 井 泥 浆 添 加 剂 基 础 添 加 材 料 （ 如 低 品质 的重 晶石 ）进 人 体 系 以外 ，也 可 能 是 随
钻 屑 由地层 中携 带 出来 的。油基 钻 屑 中的重 金属元
无机 固体 之 间桥 联 结 构 稳 固，成 分结 构 更 加复
杂化 。
机粘 土 、稳 定剂 、降 滤失 剂 等 添加 剂 配 制 而 成 Ｊ 。 油基 钻 屑含 油量 在 １ ０ ％ 以上 ，含水率 在 ３ ０ ％左 右 ，
其 中主要 污染 物 成份 包含 ：① 有 机物 。主 要来 源为 人为 添加 的各 种 维持 泥浆 稳定 的 化学药 剂 。钻井 泥
Ａ ｓ 、Ｃ ｒ 等重 金属 以可 溶态 和 离 子 交换 态 、吸 附 态 、
近 年来 ，页 岩气 大规 模商 业开 发 已成 为我 国油 田的主攻 方 向 ，其 开 发对 缓减 我 国天然 气供 应 紧张 局 面 ，降低天 然气 消 费 的对外 依存 度 ，保 障我 国能 源 安 全 ，优 化 能 源 结 构 等 方 面 具 有 十 分 重 要 的
关 键 词 ：油基 钻屑 ；热解技 术 ；页岩 气开发 ；污染 治理 中图分 类 号 ：Ｘ ７ ４ １ 油基 钻屑 来 源与 危害 文 献标 志码 ： Ａ 文章 编 号 ：１ ６ ７ ３— ９ ６ ５ ５（ ２ ０ １ ７ ）增 上 一 ０ ０ ５ ７— ０ ４
其含 盐量 。钻 井 泥浆 在循环 使用 过程 中也 会溶 解部 分地 层 中所含 有 的无机 盐类 ，造 成钻 井泥 浆水 相部 分的矿化 度 升高。③ 重金 属。Ｐ ｂ 、ｃ ｕ 、Ｎ ｉ 、Ｈｇ 、
（ 重庆 市涪 陵 页岩气 环保 研 发与 技术 服务 中心 ，重 庆 涪 陵 ４ ０ ８ ０ ０ ０ ） 摘 要 ：介 绍 了油基 钻屑 的 来源 、成 分及 环境 危 害 ，综述 了热 解技 术 原 理及 工 艺 ，分 析 了加 热 方 式 、 热解 温度 、油基钻 屑 原料性 质 对热 解 工 艺的影 响 ，探 讨 了热 解技 术主要 存 在 的 问题 及发展 方 向 。
针 对 页岩地 层 具有 易水 化膨 胀及 垮塌 堵 Biblioteka Baidu影 响
产量 的特点 ，在 进入 页 岩气 目的层前 需要 将水 基 泥 浆替 换 为强 抑制 性 、够满 足 水敏性 地 层 的油气 层保
护需 要 的油基 泥 浆钻 井 。油基 钻井 液 主要 包括 全油 基钻 井 液和 油包 水乳 化钻 井液 ， 目前应 用 范 围最广
素通 常 以 ６种 状 态存在 。其 中 ，水相 中重 金属 主要 以可溶 态和离 子 交换态 存 在 ，固相 中重金 属 多 以吸 附态 、络 合态 、碳 酸盐 态 和 残 渣 态存 在 。④ 油 类 。
油基 钻屑 泥浆 一般 为油 包水 乳化 泥浆 。基 础油 一般
的油 基钻 井液 主要 指 以柴 油或 低毒 性 矿物 油作 为连 续 相 的 油 包 水 乳 化 钻 井 液 … ，其 含 水 量 一 般 为
使用柴油或煤油 ，占泥浆 的 ６ ０ ％～ ７ ０ ％ ，所 以油 基 钻 屑 中油含量 较 高 。 目前基 础 油正 由柴油 、矿 物
油 向含 烷烃 类 、烯烃 类 、酯类 、纤 维束 的综 合性 油 相 发展 。油 基钻 屑含 多种 化学 物质 ，其 物理 、化 学 作 用联 合作 用 ，使油 基钻 屑 中各类 污染 物之 间 、与
收稿 日期 ： ２ ０ １ ６— ０ ８— ０ ｌ 作者简介 ：何敏 ，２ ０ １ ５年毕业于西南石 油大学环境 工程 专业 ，
造成 局部 水体 污染 ；油 基钻 屑 中石油类 物 质会 渗入
土壤 中 ，并 长 期滞 留 ，可改 变土 壤结 构 、抑制植 物 发 芽 、抑 制土 壤 中微 生 物 的生长 并降低 土壤 的润 湿
油基 钻 屑 中含有 大量 的矿 物油 ，是 国家 明文规
定 的危 险废弃 物 ，若不 加处 理或 者处 理不 当后 排放
在环 境 中 ，可 对其 周 围环 境 造 成 多 重影 响 和危 害 ： 油基 钻屑 中有 机 物 、重 金 属 会 渗 入地 表 或 地 下 水 ，
浆 助 剂 大 致 可 以分 为 造 浆 材 料 、降 滤 失 剂 、增 粘 剂 、乳化 剂 、页 岩抑 制剂 、降粘剂 、润 滑剂 、杀 菌 剂 、消泡 剂 、抗 温 剂 、堵 漏 剂 等 ｌ ６大 类 ，其 中大 部 分 的化 学添 加剂 可 降解性 较差 。②无 机盐 。油 基 泥 浆 中水 相一 般采 用饱 和盐 水 ，或 按活 度要 求调 解
环境 科 学导刊
ｈ ｔ ｔ ｐ ：／ ／ ｈ ｊ ｋ ｘ ｄ ｋ ． ｙ ｉ ｅ ｓ ． ｏ ｒ ｇ ． ｃ ｎ ２ ０ １ ７，３ ６（ 增上 ）
Ｃ Ｎ ５ ３—１ ２ ０ ５ ／ Ｘ Ｉ Ｓ Ｓ Ｎ １ ６ ７ ３— ９ ６ ５ ５
油基 钻 屑 热 解 处 理 技 术
何 敏 ，张思 兰 ，王 丹 ，王朝 强
油基 钻井 钻 屑指在 使 用油基 泥 浆钻 井过 程 中钻
头 切 屑地层 中的岩 石而 产 生并通 过 油基 泥浆 的携 带 作 用被 带 出地 面 的碎屑 。油 基钻 屑 的成分 与 油基 泥
浆性 质 、地 层 中 岩 石 性 质 、泥 浆 循 环 系 统 性 能相
关 。其 中 ，油基 钻井 液 由基 础油 、水 、乳 化剂 、有
性 ；此 外 ，油基 钻 屑 中含有 的重 金属离 子 ，若进 入
土 壤后 被植 物 吸收 ，并通 过食 物链 进入 人体 ，会对
人 体健 康造 成危 害 。 油 基钻 屑 的无害 化处 理与 资源 化利用 是其 处置 的两种 方式 。与无 害化 处 理相 比，油基钻 屑作 为资 源化 原 料进行 回收利用 ，不仅 能最 大 限度 地减 轻环
意义。
络合态 、碳 酸盐 态 和残 渣态 多种形 态存 在 于油基 钻 屑 中 ，除 了 伴 随 钻 井 泥 浆 添 加 剂 基 础 添 加 材 料 （ 如 低 品质 的重 晶石 ）进 人 体 系 以外 ，也 可 能 是 随
钻 屑 由地层 中携 带 出来 的。油基 钻 屑 中的重 金属元
无机 固体 之 间桥 联 结 构 稳 固，成 分结 构 更 加复
杂化 。
机粘 土 、稳 定剂 、降 滤失 剂 等 添加 剂 配 制 而 成 Ｊ 。 油基 钻 屑含 油量 在 １ ０ ％ 以上 ，含水率 在 ３ ０ ％左 右 ，
其 中主要 污染 物 成份 包含 ：① 有 机物 。主 要来 源为 人为 添加 的各 种 维持 泥浆 稳定 的 化学药 剂 。钻井 泥
Ａ ｓ 、Ｃ ｒ 等重 金属 以可 溶态 和 离 子 交换 态 、吸 附 态 、
近 年来 ，页 岩气 大规 模商 业开 发 已成 为我 国油 田的主攻 方 向 ，其 开 发对 缓减 我 国天然 气供 应 紧张 局 面 ，降低天 然气 消 费 的对外 依存 度 ，保 障我 国能 源 安 全 ，优 化 能 源 结 构 等 方 面 具 有 十 分 重 要 的
关 键 词 ：油基 钻屑 ；热解技 术 ；页岩 气开发 ；污染 治理 中图分 类 号 ：Ｘ ７ ４ １ 油基 钻屑 来 源与 危害 文 献标 志码 ： Ａ 文章 编 号 ：１ ６ ７ ３— ９ ６ ５ ５（ ２ ０ １ ７ ）增 上 一 ０ ０ ５ ７— ０ ４
其含 盐量 。钻 井 泥浆 在循环 使用 过程 中也 会溶 解部 分地 层 中所含 有 的无机 盐类 ，造 成钻 井泥 浆水 相部 分的矿化 度 升高。③ 重金 属。Ｐ ｂ 、ｃ ｕ 、Ｎ ｉ 、Ｈｇ 、
（ 重庆 市涪 陵 页岩气 环保 研 发与 技术 服务 中心 ，重 庆 涪 陵 ４ ０ ８ ０ ０ ０ ） 摘 要 ：介 绍 了油基 钻屑 的 来源 、成 分及 环境 危 害 ，综述 了热 解技 术 原 理及 工 艺 ，分 析 了加 热 方 式 、 热解 温度 、油基钻 屑 原料性 质 对热 解 工 艺的影 响 ，探 讨 了热 解技 术主要 存 在 的 问题 及发展 方 向 。
针 对 页岩地 层 具有 易水 化膨 胀及 垮塌 堵 Biblioteka Baidu影 响
产量 的特点 ，在 进入 页 岩气 目的层前 需要 将水 基 泥 浆替 换 为强 抑制 性 、够满 足 水敏性 地 层 的油气 层保
护需 要 的油基 泥 浆钻 井 。油基 钻井 液 主要 包括 全油 基钻 井 液和 油包 水乳 化钻 井液 ， 目前应 用 范 围最广
素通 常 以 ６种 状 态存在 。其 中 ，水相 中重 金属 主要 以可溶 态和离 子 交换态 存 在 ，固相 中重金 属 多 以吸 附态 、络 合态 、碳 酸盐 态 和 残 渣 态存 在 。④ 油 类 。
油基 钻屑 泥浆 一般 为油 包水 乳化 泥浆 。基 础油 一般
的油 基钻 井液 主要 指 以柴 油或 低毒 性 矿物 油作 为连 续 相 的 油 包 水 乳 化 钻 井 液 … ，其 含 水 量 一 般 为