浅谈石油钻探作业清洁技术应用

浅谈石油钻探作业清洁技术应用

发表时间：2016-11-10T16:58:38.720Z 来源：《基层建设》2016年16期作者：耿亚锋

[导读] 摘要：石油钻探作业中，会有比较多的污染物产生，清洁技术在石油钻探作业中的应用十分必要且意义重大。因此，本文对石油钻探作业中产生的污染物进行了简明扼要的分析，并总结了清洁技术的应用，以供参考。

中国石油集团川庆钻探工程有限公司长庆井下技术作业公司S00516队陕西省西安市 710000

摘要：石油钻探作业中，会有比较多的污染物产生，清洁技术在石油钻探作业中的应用十分必要且意义重大。因此，本文对石油钻探作业中产生的污染物进行了简明扼要的分析，并总结了清洁技术的应用，以供参考。

关键词：钻探；污染；清洁；应用

清洁技术的应用对于污染减排意义重大，石油钻探作业中产生的污染物对环境和人体有着极大的负面影响。因此，清洁技术的应用必要且意义重大。

一、石油钻探作业的污染

石油钻探作业当中，难免产生大量的废弃物、废水、废气、噪声等对环境造成一定的负面影响，其污染物主要来自于以下几个方面。

其一，水污染，主要是工作人员生活产生的废水、钻井产生废水、清洗设备产生的废水，井漏等事故诱发的原油污染，钻井液渗透污染等对地表水、地下水、海洋造成污染，破坏水中的生态平衡。

其二，土壤污染，主要是钻井液、原油、机械设备的润滑油、废油、浅层钻探时钻井液滤失、生活废弃物、岩屑等垃圾对土壤产生污染。

其三，大气污染，主要是钻探过程中地层当中的气体如一氧化碳、二氧化碳、硫化氢等以及钻探作业时的扬尘、挥发的油性物质，相关机械设备工作时产生的气体等。这些气体会对大气造成污染。特别是随着空气钻井技术的广泛使用，会产生大量的粉尘，一旦相关设备出现故障就会形成大规模扬尘，污染空气，影响现场人员的健康。

其四，噪声，主要是相关的设备，如柴油机、泥浆泵、钻机、发电机等在工作时产生的噪音污染。长时间在噪音环境下，会使人的听觉器官疲劳，灵敏度下降，严重时可能造成耳聋，对人体危害很大。

其五，辐射污染，主要是地层中自然形成的放射物产生的辐射污染，在钻探过程当中，钻井液会带出部分放射物如镭、铀钍等。面对这些放射性物质，若没有妥善措施会对人体造成极大的伤害。因此，必须采取必要的防护措施，以及相应的应急预案，确保辐射污染的最小化。

由此可见，石油钻探作业当中的污染源很多，必须采取相应的措施，特别是人们环保意识不断增强，落实清洁生产意义重大。所谓清洁生产就是在生产过程和产品中实行综合预防的环境保护策略，减少对环境及人类的风险联合国环境规划署与环境规划中心、美国环保局、《中国21世纪议程》分别对其进行定义，但核心都在于保护环境，减少污染。基于此，清洁技术的应用被广泛应用，特别是石油钻探这样污染源多，危害性大的领域，应用清洁技术十分必要，且意义重大。

二、石油钻台作业清洁技术应用

（一）清洁要求

1、控制源头

钻探作业开始前，需按设计要求，对井场进行合理布置，尽可能节地。转场搬迁时，选择最优化的线路，避免在搬迁过程中对环境造成伤害，到场后按照地方政府要求、地理位置、环境及气候布置设备，确保布置合理。针对环境敏感区，布置防渗膜，并在井场布置水泥地面和木板等防污染，保护井场环境。常备废油回收罐，收集废弃润滑油、清洗零件的废油等废弃油品，禁止随意丢弃，集中收集统一处理，避免污染水体及土壤。选用降噪设备，把控安装质量关，防止工作时设备振动出现噪音。使用密闭加料系统以及能够被环境所接受的泥浆，减少可能的渗漏，使用无毒的清洗剂、润滑油、钻井液等材料，从源头控制钻探作业产生的污染，实现最大化清洁生产目标。

2、控制过程

控制钻探过程当中的污染物排放量，采用钻井岩屑、污水、泥浆回收处理装置。比如某钻探工程公司回收完井泥浆，处理后在另外的井上打表层，每口井能够有效利用50~70 的回收完井泥浆，全年回收利用4870 的泥浆，达到34.8%的回收利用率。同时采用污水处理设备进化污水回收利用，并将燃油驱动的设备更换为电力驱动等清洁技术。年均减少COD（化学需氧量）排放35.5t，排量减少32.03t，排量减少5.35t，固体废弃物排量减少13659t。

根据不同地区的地质条件，优化设计，优化井身结构，减少钻井液用量，也可有效控制污染物的排量。通过这些措施，该公司单井减排50~100 ，简化三开井为二开井，降低了成本，优化井眼大小。使用小井眼钻井，减少泥浆、岩屑排量。使用固控设备，循环利用钻井液。同时加强管理和巡回检查，杜绝井喷、井漏等事故。

另外，在保证生产所需的功率的前提下，在产生噪音的设备如发电机、柴油机等，安装消声器，降低噪声。针对敏感区域，设隔离墙或封闭发声降噪，并为现场人员配置耳罩、耳塞等物品，防噪音危害。

（二）清洁生产工艺

使用新技术、新工艺，比如水平钻井、大位移钻井、欠平衡钻井等技术，这些新的技术和工艺可大量节省土地资源以及减少钻井数量，进而减少污染物的产生，同时还能有效控制成本和能耗。特别是欠平衡钻井技术，可在有效控制井口的前提下，降低钻井液密度，使井底压力小于地层孔隙压力，可从根本上解决钻井液滤失问题。选择合理的钻头，缩短钻探周期，如PDC钻头（聚晶金刚石复合片钻头），耐磨性能好、效率高，可有效减少废弃物排量。“顶驱”钻井，就是在钻机顶部施加驱动力，提高钻头活动范围及钻机性能，减少钻进次数，可利用计算机随时调整钻井参数，有效控制钻井事故的发生概率，降低成本，达到节能减排的目的。

（三）钻井液

钻井液是在钻探作业中，孔内使用的循环冲洗介质，其重要性不言而喻，但也有着比较明显的负面作用，如堵塞油气通道、堵塞地层孔隙、产生水锁效应，增加油气流动阻力、钻井液滤失造成污染等。因此，要加强对钻井液的维护，控制其性能。实时监控钻井液性能，并根据其性能变化及时调整，可有效控制钻井液对环境的污染，同时采用无毒钻井液，替换有毒化学制剂。比如铬木质素类稀释剂由无铬