油气田钻井废水处理工艺浅谈

在 ３ ￣４ 之间，反应时间为 ４￣５ｈ，可以达到最好的效果。
注水残渣堆放场规范化整治工作，对注水残渣堆放场进行改造，实
３．２．２ ＮａＣｌＯ 与废水的混合，投入量在 ６ｍＬ／Ｌ，ｐＨ 值控制约为 ７， 现地面防渗，滤液回收的目标，有力地推动清洁生产。
反应时间为 ２ｈ 左右，可以达到 ＣＯＤｃｒ 的去除率为 ３４％ 但由于 参考文献
钻井废水。
3 钻井废水的处理工艺
论
岩屑：钻井过程中从地底下冒出大量的岩屑吸附大量的泥 3.1 常用钻井废水的处理工艺
文 浆，在风吹、雨刷的作用下，吸附的泥浆被冲入钻井液水系统中。
当前国际上对油田的废水处理工艺常用以下几种：混凝沉降
与
钻井设备的冲洗物：钻井过程中，钻具和振动筛的冲洗、泥浆 与气浮、催化氧化、生物处理、吸附法、膜处理法等不同技术。我国
我国油田当前的情况提出一点建议。
污染，对环境的影响很大。
关键词：油 气 田 ；钻 井 废 水 ；处 理 工 艺 ；建 议
2.2 废水处理处理方法
钻井废水处理方法按处理原理不同，可分为物理法、化学法、
油气田废水是产生于钻井作业过程中的一种特殊的工业废 物理化学法和生物法四类。
水。有机物含量较高，色度大，含有大量的无机盐类物质及许多悬 ２．１．１ 物理处理法是指采用物理作用分离和去除废水中不溶解的
素，是“绿色发展”通道的严重阻碍，文章通过对钻井废水
有些地区地下水位较高，土壤渗透性强，钻井废水即使完全控制
来源的分析，介绍了对废水处理的方法，简单阐述了我国
在井场之内，污染物的下渗和迁移也可能造成土壤、地下水及地
对钻井废水的基本处理工艺和深度处理部分措施，并针对
表水体不同程度的污染。若油气田上分布的多个井场则形成面源
污水池。
所吸收转化成微生物体内的有机成分或增殖成新的微生物，其余
泥浆喷溅物：钻井施工过程中，泥浆要经过一个往复循环系 部分被生物氧化分解成简单的有机或无机物质，从过程和形式上
科 统进行有效的磨合才能发挥作用，在系统中进行循环，在地面部 可分为活性污泥法、生物膜法和氧化塘法。
技 分容易产生散落、喷溅。这些流失在地面上的泥浆最终都进入了
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3.2 钻井废水深度处理工艺
较好的稳定性，不会与水中的酚类产生具有怪味的氯酚，不会与
钻井废水经过混凝处理之后，水质会有很大的改善，很多油 腐殖质反应生成致癌物质，净化效果和安全性都非常好，具有良
田在此情况下就进行了排放，但是水质中的 ＣＯＤｃｒ 值、硫化物浓 好的应用前景，是当前和今后钻井废除氧化处理应该重点考虑的
能 张倩，女，四川成都人，本科，工程师，从事油田废水处理研究。
环
(上接第 93 页)
保
凝—沉淀—过滤；现有处理工艺采用物化 － 物化两级处理工艺，
表 1 电镀废水污染物排放标准比较
实
为混凝—沉淀—过滤—再混凝—再沉淀—再过滤。
践
2.3 工艺优越性
电镀废水原处理工艺与现处理工艺在综合废水上发生较大
的变化，原工艺采用一级物化，废水经加碱调节 ｐＨ 值在 ９～１０，
ＮａＣｌＯ 的不稳定性，会导致废水中三氯甲烷和三氯乙烯含量大量 ［１］范晓宇． 氧化法深度处理钻并废水的实验研究［Ｄ］． 西南石油学
增加，容易形成更严重的环境破坏，需要谨慎使用。
院，２００４．
３．２．３ ＣｌＯ２ 氧化，ｐＨ 值应控制在 ３￣４，投加量为 ０．６ｇ／Ｌ，反应最佳时 作者介绍
节
间为 １ｈ，此情况下 ＣＯＤｃｒ 去除率可以达到 ７３．５％，由于 ＣｌＯ２ 具有
了采油作业污水零排放，推动油田建设走向“绿色发展”。
２．１．２ 化学处理法主要是通过化学反应的方式来分离或回收废水
1 废水的来源
中的胶体性、溶解性物质等污染物，实现有用物质的回收利用、改
变废水 ｐＨ 值、去除金属离子、氧化物等有机物。此法能够改变污
钻井污水是钻井液的高倍稀释液和油类的混合物，因其特殊 染物的性质，实现污染物质与水分离，达到比简单的物理处理方
以氧化法处理钻井废水的原理进行阐述。
是我国油田废水处理倡导的基本原则出发点。为有效达到目的，油
氧化法处理工艺即采用 Ｈ２Ｏ２／Ｆｅ２＋、ＮａＣｌＯ 、ＣｌＯ２ 等氧化剂与化 田必须采取相应的措施，加强废水处理措施。针对采油污水对环境
学混凝处理之后的废水进行混合，然后通过一系列的催化氧化作 的破坏，油田应对污水处理站进行工程改造，修建计量站防渗池，
案 罐的定期冲洗都产生大量的废水。钻井产生物：一是酸化废水、二 对废水的处理工艺大多数还是采用传统的物理法、物化法，比如
例 是固井作业废水、三是井喷废水。储蓄、作业设备油料的散落及天 酸碱絮凝沉降、混凝沉降、混凝沉降 － 微电解 － 催化氧化等，其中
交 然降水的稀释等产生的废水。 流 2 钻井废水的处理方法
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油Байду номын сангаас田钻井废水处理工艺浅谈
张倩 １ 朱华睿 ２ （１ 北京迪威尔石油天然气技术开发有限公司 北京 １０００８５ ２ 中国石油工程建设有限公司北京分公司 北京 １０００８５）
摘 要：油气田废水是危害周边生态环境的重要因
水中 ｃｌ 的含量也很高，直接外排对周围生态环境造成很大危害。
颗粒逐渐增大，形成絮凝体（俗称矾花）。最后在重力作用下沉淀 下来，从而去除了钻井废水中有害物质。废水处理过程中，混凝剂 的选择、投加量、ｐＨ 值的控制、搅拌时间等对混凝效果都有明显 的影响，这些都不可随意选取，必须通过实验找出合适的条件。混 凝法处理钻井废水，对悬浮物质的去除是有效的，但不能有效地 去除废水中的污油。因此在混凝沉降处理前，油气田普遍采用二 次隔油、人工收油的方法，可较好地解决这一问题。
并加聚氯化铝（混凝剂 ＰＡＣ）使废水中的各金属离子形成氢氧化
物沉淀而去除，出水经 ｐＨ 调节后，满足 《污水综合排放标准》
（ＧＢ８９７８－１９９６）一级标准要求排放；现处理工艺采用的是两级物
化，第一步物化阶段，废水加碱调节 ｐＨ 值在 １０～１１，并加入钙
盐、ＰＡＣ，为了加速沉淀物的分离速度，投加一定聚丙烯酰胺（助
清除井底落下的岩屑、平衡底层的压力、冷却润滑钻头等作用。这 回收其中的有用成分，以使废水得到深度治理。常用的物理化学
些泥浆在应用过程中会因为使用过剩、被污染、老化等原因，不得 方法有吸附法、萃取法、电解法和膜分离法等。
以而被弃掉。因为技术、经济等原因的限制，这部分泥浆只能导入 ２．１．４ 生物法是利用微生物使部分有机物（包括油类）作为营养物质
的特点被业界称作泥浆，是一种难以处理的重污染源。根据国内 法更高的净化程度。常用的化学处理方法有：化学沉淀与混凝法、
外相关机构的研究和文献报道，钻井废水产生来源具有多方面的 氧化还原法、中和法等。
途径。
２．１．３ 物理化学混合处理法是利用经常遇到的污染物性质由一项
泥浆废弃物：石油开采钻井过程中，应用大量的泥浆来实现 转移到另一项的过程、即传质过程来分离废水中的溶解性物质，
［１］贾金平，谢少艾，陈虹锦． 电镀废水处理技术及工程实例［Ｍ］． 北
4 小结
京： 化学工业出版社，２００３．
该公司两套电镀废水处理工艺均采用我国传统化学沉淀法 处理含重金属离子废水，通过比较发现原废水处理工艺未考虑不
作者简介 杜蓉（１９８５—）助理工程师，工作方向：西北矿冶研究院。
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采用化学混凝处理钻井废水使用最多。 化学混凝处理的原理是将聚合氯化铝配置成 １５％的混凝剂
水溶液，水溶液中解离出高价正离子，与钻井废水混合后，产生压
2.1 钻井废水的特征及危害
缩双电层作用，使悬浮微粒失去稳定性，而后脱离的胶粒相凝聚
随着我国对石油需求量的逐年递增，对油田的勘探开采力度 也在不断加大，废水量的产生也随着提升，钻井废水的处理方式 随着各个领域技术的更新和进步也不断得到完善和更新。钻井废 水的特性及污染程度是和钻井液体密切相关，通过对钻井废水的 检测其中主要污染物质为悬浮物、铬、酚和油，主要是以膨润土颗 粒所形成的稳定的胶体悬浮物体系存在，含有很高的 ＣＯＤｃｒ 值和 很深的色度，对于盐水钻井液钻井及水中矿化度较高的地区，废
凝剂 ＰＡＭ），使得废水中 Ｃｕ２＋、Ｎｉ２＋ 等形成氢氧化物沉淀和磷酸铝
沉淀而去除；然后进入第二步物化阶段，加酸调整废水 ｐＨ 值控制 在 ８～９，并投加一定量的 ＰＡＣ 和 ＰＡＭ，使得废水中 Ｚｎ２＋ 等形成 氢氧化物沉淀而去除，使废水得到净化，出水经 ｐＨ 调节后，满足 《电镀污染物排放标准》（ＧＢ２１９００－２００８）标准要求排放。
3 执行标准
同重金属离子生产氢氧化物属沉淀的最佳 ｐＨ 值，仅定位于 ｐＨ 值为 ９～１０ 一种环境，而现废水处理工艺考虑不同的重金属离子 生产氢氧化物沉淀时的最佳 ｐＨ 值不同，兼顾去除的条件，而采用 物化 － 物化两级处理工艺，定位了两种 ｐＨ 值在 １０～１１ 和 ８～９ 两种环境，此处理方法不仅统筹考虑不同重金属沉淀的不同 ｐＨ
用，除去废水中的部分还原性物质，有效降低废水中的 ＣＯＤｃｒ 值。 及时回收回注钻井、采取上述有效措施对作业废液进行处理，实现
３．２．１ Ｈ２Ｏ２／Ｆｅ２＋ 催 化 氧 化 是 把 经 过 混 凝 处 理 的 钻 井 废 水 与 采油作业污水零排放。通过推广采油污水除铁降泥、二氧化氯污水
Ｈ２０２／Ｆｅ２＋ 以 Ｈ２Ｏ２ ３ｍｌ ／ｌ，ＦｅＳＯ４ ９００ｍｇ／Ｌ 进行充分混合，ｐＨ 值控制 处理等降渣新工艺，有效控制废水增量。同时，油田还应持续强化
原处理工艺和现处理工艺处理电镀废水执行标准见表 １。
值，而且处理后出水能够满足更为严格的《电镀污染物排放标准》
该公司电镀废水水量小，水质和水量较稳定，目前，采用现有 （ＧＢ２１９００－２００８）标准要求。
处理工艺的处理设施运行稳定，并满足 《电镀污染物排放标准》 参考文献
（ＧＢ２１９００－２００８）标准要求。
浮物、重金属等，对生态环境造成了极大的破坏。为防止污染，各 悬浮固体（包括油膜、油类）的方法，在此处理的过程中污染物质的
大油田建立了不同规模的污水处理站及计量站防渗池，及时回收 组成和化学性等都不受到破坏。根据污染物物理作用的不同，又
回注钻井、作业废液，并采用各种技术对废水进行处理。尽力实现 可分为重力分离法、筛滤截留法和离心分离法等。
度仍然超标严重。主要原因是钻井废水中除含有大量容易混凝处 方式。
理的悬浮物、
4 总结与建议
胶体物质外，还含有大量的溶解性小分子有机物，这些有机物用
通常的化学混凝法难以去除，必须采用其它方法进行深度处理。
“减少存量，控制增量”，油田积极开展注水残渣无害化综合治
才能达到环保作用。目前，国内的污水深度处理有多种方式。本文 理工作。大力实施绿色低碳发展战略，积极开展“三废”治理工程，