油田钻井完井废弃物无害化治理技术新进展
技术创新
ＳｃｉｅｎｃｅａｎｄＴｅｃｈｎｏｌＯｇｙｌｎｎｏｖａ
油田钻井完井废弃物无害化治理技术新进展
宋志明１牛晓２刘希洁３何纶４
（１．中石化西南工程湖南钻井分公司；２．西北石油局；３．北京科技大学；４．四川石油管理局）摘要：在以往开展对井场废弃钻井完井液处理技术的基础上，不断总结经验、完善油田井场无害化治理工艺技术，）ＩＩ渝地区的黄龙构遣，七里北构速．铁山北构造近年来开展了每口井的完井废弃物无害化治理工作。本文重点介绍黄龙００５一ｃｌ井，铁山北ｌ井．铰山北ｌｏｌ井的污水处理及固化效果和处理后的井场地表土壤无污染情况，阐明废弃糟无害化治理技术的新进展。
关键词：钻井液完井液无害化治理固液分离废弃物固化
中图分类号：ＴＥ２５４文献标识码：Ａ文章编号：１６７４一０９８ｘ（２００８）０８（ｃ）一００２３一０３
近年来，随着石油开采工业迅速发展的大
好形势，由此而带来严重的环境污染问题便引
起了人们的关注。。九五”、“十五”期
间。开展“三废”综合治理，减少“三废。
排放，治理井场废弃钻井液完井液取得显著成
效。大庆油出基本做到不排污油、污水，全
部回注油井；塔争术油田大部分井采取废弃钻
井液无害化处理技术措施，配置了精良装备，
发挥高效絮凝技术及固化核心技术优势。川谕地区属于环境敏感区域，川东地区、川西地区在钻井完井作业后，对每ｕ井进行废弃液及污泥的无害化治理，目前令国各油田对废弃钻井液主要采用崮液分离技术及固化处理技术以及坑内回填等方法配合使用环保刮的处理剂，取得ｒ明显环境保护的社会效益，以下重点以川东北地区黄尼００５一Ｃｌ井、铁山北ｌ井、铁山北１０ｌ井为例对完井后的废弃物无害化处理加以阐述。
１黄龙００５—．℃１井．铁山北１井．铁山北１０１井的基本概况
１．１黄龙００５一ｃ１井基本情况
黄龙００５一Ｃｌ井位丁四川达州市宣汉县下八镇长春村２组，该井的完井废弃物无害化处理工程内容包括钻井废弃物固化，固化层上２０ｃｍ厚的Ｃ２０混凝土表封层，覆｛二层厚５０ｃｍ｝污水池、污水池壁作防渗处理；处理池内污水，达列国家《污水综合排放标准》一级标准排放；对井站场地内污染物清理。根据合同。最后完成的工作量有处理污水总量为２０６ｍ３，固化污染物总量为９６６ｍ３，砼池底为４８ｍ３，砼隔断层为７７ｍ３，覆土量为１９３ｍ３，防渗面积为ｌ２０２ｍ３。
１．２铁山北１井的基本情况
铁山北１井位于达州市河市镇新桥村，Ｔ程量为：污水总量９６ｍ３。污泥总量８９７ｍ３，污泥填埋池砼泡底为４７ｍ３，砼隔断层８３ｍ３，覆上量２１３ｍ３，空池防渗１９２ｍ３，防渗面积８６３ｍ３。处理污水要求达到《污水综合排放标准》的一级标准，污泥固化后强度及浸出液指标应达到相关要求。’
１．３铁山北１０１井的基本情况
铁…北１０ｌ井位于达州巾．达县申家乡９村２组，工程总最为：污水２２８ｍ３，污泥总量为１１０８ｍ３，污泥填埋地（牵池防渗漏处理）５７９ｍ３，防渗面积为６０ｌｍ３，覆Ｉ：量为２００ｍ３。处理污水要求达到《污水综合排放标准＊的一级标准，污泥固化后强度及浸出液指标应达到相关
图１黄龙００５一ｃ１井污泥池无害化处理前后情况
表１废弃钻井液主要污染成分
●氯离子
镉总铬
项目外观含油，％含水率，％ｐＨ汞ｍｇ／ｋｇ密度
ｍｇ／Ｌｍｇ／ｋｇｍｇ／ｋｇ
聚磺
棕褐色３．０４７．２１１．２２．２５０Ｅ｝１－８３Ｏ．０７Ｌ４２钻井液体系
要求。
表２废弃液情况
井弓ＣＯＤ，ｍｇ几ｐＨ值ｐＨ值超标总铬ｍｇ几
黄龙００５一ｌ井３．８×Ｌ０‘ｌｌ３２１２
铁山北１０ｌ井２．７６×１０４１２４１８８
铁山北１井３．２×１０４ｌＯ．５２．５８７
２废弃钻井液污染特征
该井污水池中的废弃钻井液为聚磺钻井
液体系。由丁．废弃钻井液含有的化学处理荆
种类繁多，如果崮化物浸出液含有有害物质，
则会对环境伤害。危害环境的士要成分是烃
类，盐类，各类有机聚合物（像木质素磺酸盐
这样的磺酸盐类），某些会属离子（如汞、铜、
砷、镉，铬，锌及铅）及重晶石中的杂质（表
ｌ为废弃钻井液丰要污染成分）。
黄尼００５一ｌ井、铁山北１０１井，铁山北
ｌ井所用的钻井液主要有聚丙烯酸钾
ＫＰＡＭ、磺化醛树脂ｓＭＰ，磺化沥青、润
滑剂、特种稀释剂、羧甲醛纤维素ｃＭＣ等
处理剂。三口井废弃液样品的ｃ０Ｄ值和总铬
含最超标，液体旱强碱性。化学需氧量ＣＯＤ
是指用氧化剂氧化废水中的有机物所消耗的
氧，它代表ｒ废水中有机物的总量。
和被油污染的土壤应清理完毕，确保地表整
洁，无杂物，地表ｆｆ：壤无污染。
（２）钻井期间所用沟、池、坑，方井中
等无遗留废水，废渣，废泥浆、废油料等
污染物，
（３）除征用地外，应恢复地貌，回填废弃的
沟、池、坑等，恢复井场用地自然排水通道，
固化处理后的固化物上表层覆七厚度小小于
５０ｃｍｔ
（４）废水处理后达到ＧＢ８９７８—１９９６《（污
水综合排放标准》一级标准进行排放；
（５）废弃物同化处理标准，必须对废弃物进
行不渗透的完全固化，随机抽查完全固化体抗
压强度达到３００ｋＰａ，
（６）废弃物固化后，其浸出液的污染物浓度
应符合ＧＢ８９７８一ｌ９９６《（污水综合排放标
准》一级标准的要求ｌ
（７）固化池处理要求：池底、池擘采用防
水砂浆敷平，再用环保刮材料作防渗漏处理，
池底＿采用２００ｍｍ厚Ｃ，。砼封盖。
３无害化治理工程验收要求
对井场的废弃物处理及无害化治理工程４废弃钻井液无害化治理工程的技术路线必须严格按照国家有关环保法规要求，环境宪井后的废弃液体及固体需要进行无害无污染要求进行作业，具体要求为：化处理才能达到以上要求，因此我们选择如下（１）井场内残余的岩屑及散落的泥浆材料．
科技创新导报ＳｃｉｅｎｃｅａｎｄＴｅｃｈｎｏｌｏｇｙＩｎｎｏＶ８ｔｉｏｎＨｅｒａＩｄ
２３
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图２铁山北１０１井钻井完井废弃物无
害化处理后的情况
表３固化剂ＨＨ一１技术指标
技术创新
ｌ项目?外观含量．％
ｐＨ值密度，ｇ／ｃｍ３保质期，天
Ｉ指标棕红色溶３５～４０ｌ～２１．１～Ｌ３９０
表４固化剂ＨＨ一２技术指标
ｌ项目外观ｐＨ值水不溶物，％Ａ１２０３，％
ｌ指标淡黄色阗体６．５～＆０≤２≥４．３
表５黄龙００５一ｃ１井废弃泥浆固化体浸出液检验结果表
序’分析项目分析方法及分析结果标
检出限号及单化监测依据６＃５＃２＃ｌ＃准ＰＨ值（无量０．Ｏｌ（Ｐｌ玻璃电极法（ＧＢ６９２０－８６）７．３６７．４ｌ７．４２７．５５６—９
纲）Ｈ）化学需氧量
２重铬酸钾法（ＧＢ“９１４—８９）９５．２９７．Ｏ８８．Ｏ９８．８１００５（ｍｇ／Ｌ）
悬浮物
３重量法（ＧＢｌｌ９０ｌ＿｛ｊ９）２０１９１２２ｌ７０４（ｍｇ／Ｌ）
石油类红外分光光度法Ｏ．１Ｏ．１Ｏ．１Ｏ．１４５Ｏ，１（ｍｇ／ｌ。）（ＧＢ／Ｔ１６４８８１９９６）“Ｌ”“Ｌ”“Ｌ”“１．”
六价铬二苯碳酰二肼分光光度法
５Ｏ．（）０６Ｏ．００５Ｏ．００８Ｏ．００７Ｏ．５Ｏ．００４（Ⅲｇ／Ｉ，）（６８７４６７８７）
挥发酚４一氨基安替比林萃取法
●
６０．０１４Ｏ．０１２Ｏ．０２２０．００５０．５０．００２（ｍｇ几）（ＧＢ７４９０一８７）
硫化物Ｏ．０２“ＬＯ．０２Ｏ．０２Ｏ．０２７碘氍注（ＨＪ／Ｔ６０＿２０００）１．Ｏ０，０２（ｍｇ几）“Ｌ”。Ｌ”“Ｌ”
氯化物１．３３×
８硝酸银滴定法（ＧＢ“８９６—８５｝）８０４８２８７４２ｆ２（ｍｇ／Ｌ）１扩
９色度（倍）稀释倍数法（ＧＢ¨９０３８９）２２２２５０｝评价依据ＧＢ８９７８１５）ｆ）６《污水综合排放标准》一级标准
备注结果后带“Ｉ，”的值为低于方法检出限，撤出值为办法检出限。
表６铁北１０１井固化浸泡液检验结果表
序分析项口及单。分析结果
号位分析方法及监测依据标准检出限
ｌ＃５＃
１ｐＩｌ值（无量纲）玻璃电极法（ＧＢ６９２０＿－８６）８．５６７．７６６～９Ｏ．０１（ｐＨ）
化学需氧毓
２重铬酸钾法（ＧＢ１１９“—∞）７７．２８２．６１００５（ｍｇ／Ｌ）
３悬浮物（ｍｇ／Ｌ）重量法（ＧＢ１１９０卜一８９）２２１４７０４
４石油类（ｍｇ几）红外分光光度法（ＧＢ／Ｔ１６４８８—１９９６）０．１“Ｌ”Ｏ．１“Ｌ”５Ｏ．１
二苯碳酰一：肼分光光度法（ＧＢ７４６７—
５六价铬佃ｇ／Ｌ）Ｏ．００６ｏ．００８Ｏ．５Ｏ．００４
８７１
６挥发酚（ｍｇ几）４一鲺基安替比林萃取法（ＧＢ７４９０～８７）０．２５９Ｏ．１４３０．５Ｏ．００２７硫化物（ｍｇ几）
碘量法（ＩＩＪ门’６卜２（）００）Ｏ．０２“Ｌ”Ｏ．０２“Ｌ”１．ＯＯ．０２８氯化物（ｍｇ几）硝酸银滴定法（ＧＢ１１８９６一ｆｊ９）１．２２×１０。４．０４×１∥｝２
９色度（倍）稀释倍数沾（（ｍ１１９０３—８９）ｌＯ８５０｝
评价依据（ｍ８９７８—１９９６《｝，ｊ水综合排放标准》一级标准
备注结果后带“Ｌ’’的值为低于二方ｉ２：榆出限，报出值月办法检出限。
技术路线。
４．１固液分离技术
由十待处理的废弃钻井液中加入多种满足工程要求的油田化学产品，其中有些表面活性剂、护胶剂使钻井液体系表现得十分稳定。加之，废浆Ｉ｝ｌ的同相物质主要是小于２０ｐｍ的超细颗粒。因此这些颗粒需要首先用无机高聚物絮凝剂ＩｌＨ一１进行絮凝成团，分离固液的处理，再配以自由沉降、离心分离等办法，分离出污水另行处理，使废弃液的体积尽可能减少５０％～７０％。然后将ｌ：部液体转移至污水池。这种固液分离法是目前用于减少废弃物的排放量，提高水的循环利用率和解决环境污染问题的技术之一。
４．２污水处理
将固液分离后的污水泵入污水池，加入高效净水剂、活性炭脱色剂、氧化剂等污水处理荆，处理后的污水通过检测，达到ＧＢ８９７８～ｌ９９６《污水综合排放标准》一级标准，可以再次利用或直接排放，这是无害化治理技术之二。
４．３固化技术及坑内回填
２４番斗鍪乏创新导报ＳｃｉｅｎｃｅａｎｄＴｅｃｈｎｏＩｏｇｙＩｎｎｏＶａｔｉｏｎＨｅｒａＩｄ
这一技术是将分离后的废弃污泥进行固化，其步骤是将污水池中分离后的污泥中转到地面的另一池中（称为中转池）进行固化处理，污泥中加入一定鼍的固化剂ＨＨ２使污泥中的固相物与其发生一系列复杂的物理及化学反应，从而降低废浆中有害成分（重金属离子、有机物，油类等）的迁移能力，使最终固化产物中的有害物的溶解率和渗透性降低。从而达到消除环境污染的目的。这是无害化治理技术之三。
４．４排污池防渗处理
同液分离后的污泥及井场固体物在中转池内先进行初凝（大约一周左右固化），待凝固体需要回填到排污池。为ｒ防止渗漏影响周边环境，需要对排污池（同填坑）进行防渗处理，我们对其回填坑的表面进行了涂层，池底用Ｃ，。砼封盖（约２００ｍｍ厚）。
４．５回填覆土
将待凝固的同化体转运到经防渗漏处理后的排污池中，污泥凝同后达到一定强度即按要求量覆上。这一过程是对钻井完井废弃物处理的最后过程。
５废弃钻井液主要处理剂的优选
５．１无机高聚物水处理絮凝剂ＨＨ一１
该产品属下新刮无机高分子絮凝剂，它具有很好的电中和作用、吸附架桥和脱色功能。该处理剂比目前常规使用的无机聚合物（如ＰＡＣ，ＰＦＳ等）的分子量高２～３个数量级，在水处理领域中是优良的绿色处理荆。油气田中广泛应用于井场废水处理，采油采气废水处理、钻井废水处理，废弃泥浆液处理、残酸废水处理等。现场加量为１．Ｏ％～５．０％，技术指标如下表３。
５．２固化剂ＨＨ一２
ＨＨ一２技术指标如表４所示。
６现场固化实例检验情况
６．１固化体浸出液试验
（１）黄龙００５Ｃｌ井废弃泥浆固化体浸出液检验结果如表５所示。?监测结论：依据标准，６＃池监测分析结果：ｐＨ值．化学需氧量，石油类、悬浮物，六价铬、挥发酚、色度、硫化物未超标。
５＃池监测分析结果：Ｐｌｌ值，化学需氧鼍、石油类，悬浮物、六价铬、挥发酚，色度、硫化物未超标。
２革＃池监铡分析结果：ＰＨ值，化学需氧量，石油类、悬浮物、六价铬、挥发酚、
色度，硫化物未超标。
油田钻井完井废弃物无害化治理技术新进展
作者：宋志明， 牛晓， 刘希洁， 何纶
作者单位：宋志明(中石化西南工程湖南钻井分公司)， 牛晓(西北石油局)， 刘希洁(北京科技大学)， 何纶(四川石油管理局)
刊名：
科技创新导报
英文刊名：SCIENCE AND TECHNOLOGY INNOVATION HERALD
年，卷(期)：2008(24)
被引用次数：1次
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