@钻井液污染处理
废弃钻井液处理技术
废弃钻井液处理技术
钻井液是石油开采中必不可少的一种化学品，但在使用后成为危险废物，需要及时处理。
废弃钻井液处理技术迅速发展，在不断提高处理
效率和降低成本的同时，也越来越注重环境保护。
下面我们将探讨几
种废弃钻井液处理技术。
1. 真空蒸馏技术
真空蒸馏技术是将废弃钻井液在真空下加热蒸馏，将挥发性有机物分
离出来。
此技术处理效率高、处理能力大、成本较低。
但需要注意的是，废弃钻井液在真空下加热蒸馏会产生大量污染气体，若未采取有
效措施可能会对环境造成严重影响。
2. 堆肥技术
堆肥技术是将废弃钻井液与堆肥原料混合，通过生物降解作用分解污
染物，制成肥料。
此技术对环境影响小，且生成的肥料可用于土壤改良，但处理过程时间较长、成本较高。
3. 热法处理技术
热法处理技术是将废弃钻井液在高温下进行处理，将有机物氧化分解，氧化产物易于处理和排放。
此技术处理效率高，但需要消耗大量能源
和化学药剂，难免会产生二次污染问题。
4. 微生物降解技术
微生物降解技术是通过添加微生物菌种降解污染物，将废弃钻井液分解为简单、稳定的无害物质。
此技术对环境影响小，较为清洁、能量消耗少，但处理周期较长、工艺复杂、成本较高。
废弃钻井液处理技术的选择应根据不同的条件和实际需求，结合经济性、环保性和社会效益等多方面进行综合分析后做出决策。
废弃钻井液处理技术措施
目录
01. 废弃钻井液处理技术 02. 废弃钻井液处理设备 03. 废弃钻井液处理效果 04. 废弃钻井液处理法规
1
废弃钻井液处理 技术
物理处理技术
01 02 03 04
01
重力沉降法：利用重力作用使 固体颗粒沉降，实现固液分离
02
离心分离法：利用离心力将固 体颗粒从液体中分离出来
法规要求
01
废弃钻井液处理必须符合 相关法律法规
02
处理过程必须符合环保要 求，防止环境污染
03
处理后的废弃钻井液必须 达到排放标准
04
处理过程必须符合安全生 产要求，防止安全事故
法规执行情况
法规执行情况：各国法规执行情况不同，部
01
分国家执行严格，部分国家执行不严格
法规执行效果：法规执行情况直接影响废弃钻
03
过滤法：利用过滤介质将固体 颗粒从液体中分离出来
04
浮选法：利用浮选剂使固体颗 粒上浮，实现固液分离
化学处理技术
01
絮凝法：通过添加化 学药剂，使废弃钻井 液中的悬浮物凝聚沉 淀
03
吸附法：利用吸附材 料，将有害物质吸附 在表面，实现分离
05
膜分离技术：利用膜 分离装置，将有害物 质从废弃钻井液中分 离出来
02
氧化还原法：利用氧 化还原反应，将有害 物质转化为无害物质
04
离子交换法：利用离 子交换树脂，将有害 离子交换成无害离子
06
生物处理技术：利用 微生物，将有害物质 降解为无害物质
生物处理技术
原理：利用微生物的生物降解作用，将废弃 钻井液中的有害物质分解为无害物质 优点：处理效果好，无二次污染，成本低
钻井液常见污染问题分析及处理措施
钻井液常见污染问题分析及处理措施钻井液是在石油钻井作业中使用的一种特殊液体，用于冷却钻头、清洗井眼、输送岩屑和维护井壁稳定。
在钻井液的使用过程中，会产生各种污染问题，这些污染会对钻井作业造成不利影响。
本文将对钻井液常见的污染问题进行分析，并介绍相应的处理措施。
钻井液的常见污染问题主要包括以下几个方面：1. 井眼污染：在钻井过程中，钻头会切削岩石产生岩屑，这些岩屑会悬浮在钻井液中，随着钻井液的循环而向上运移。
当这些岩屑进入井眼时，会导致井眼直径增大或者井眼崩塌，影响井壁的稳定性。
2. 气体污染：在钻井作业中，地层中可能存在一些气体，例如天然气和硫化氢等。
当钻井液中的压力下降时，这些气体可能会从井眼中溢出并进入钻井液中，造成钻井液的气体污染。
气体污染会导致钻井液性能的变化，影响钻井作业的正常进行。
3. 沉积物污染：钻井液中的固体颗粒会随着循环而沉积在钻井设备和管道内部，形成沉积物。
这些沉积物不仅会影响钻井液的性能，还会堵塞钻井设备和管道，增加钻井作业的难度。
对于钻井液的污染问题，可以通过以下几个处理措施来解决：1. 井眼污染处理：在钻井液循环过程中，可以采取合适的过滤设备对钻井液中的岩屑进行过滤，防止它们进入井眼。
可以添加适量的悬浮剂来促进岩屑的悬浮，减少其沉积在井眼中的机会。
2. 气体污染处理：对于钻井液中的气体污染，可以通过增加钻井液的循环速度和增加钻井液的密度来减少气体溢出的机会。
可以添加适量的气体抑制剂来降低钻井液中气体的溶解度，减少气体对钻井液性能的影响。
3. 沉积物污染处理：钻井液中的沉积物主要是由固体颗粒组成的，可以通过定期清洗钻井设备和管道内部来清除沉积物。
可以使用合适的分离设备对钻井液进行固液分离，以去除钻井液中的沉积物。
钻井液常见的污染问题包括井眼污染、气体污染和沉积物污染。
对于这些污染问题，可以通过采取适当的处理措施来解决，如过滤井眼污染物、增加钻井液循环速度和密度、添加气体抑制剂以及清洗设备和进行固液分离等。
钻井液常见污染问题分析及处理措施
DOI：10.16660/ki.1674-098X.2020.04.050钻井液常见污染问题分析及处理措施①邹强(中国石油集团长城钻探工程有限公司钻井一公司国际业务部 辽宁盘锦 124010)摘 要：在进行钻井施工的时候，钻井液作为必须使用的多功能循环流体，由于施工环境的复杂性，很容易受到各种污染和破坏，例如硫化氢 、石膏、二氧化碳、盐水等，如果不对这些常见的污染进行有效处理，就很容易造成钻井液的功能下降从而大大影响钻井施工的顺利开展，因此，做好对钻井液常见污染问题的分析和处理是至关重要的。
关键词：钻井液 污染 问题分析中图分类号：TE254文献标识码：A文章编号：1674-098X(2020)02(a)-0050-02①作者简介：邹强（1989—），男，汉族，辽宁盘锦人，本科，工程师，研究方向：石油钻井。
我国的钻井施工操作较为复杂，涵盖了较多的环节，因此，为了确保钻井施工的顺利开展，使用钻井液是十分重要的。
但是，在钻井施工的现场，会有很多因素造成对钻井液的污染，如地质层中的盐膏、酸性流体等物质，会对钻井液产生侵蚀作用，从而导致钻井液无法发挥最佳性能；因此，了解各类常见的污染物质，并且进行针对性分析和处理是十分必要的。
1 钻井液的概述及作用目前，在我国的钻井施工过程中，钻进液是必不可少的多功能循环流体，钻进液还有另一种称呼：钻孔冲洗液。
一般情况下，钻井液的种类较多，可以分为清水、泥浆、乳状液、泡沫、压缩空气等等。
而其中，清水是在施工中最早使用的钻进液，因为清水的成本较低、使用便捷、并且不需要经过其他额外技术处理，因此适用性较广，尤其是适用于岩石层完整且水资源丰富的地区，所以也是我国最先开始使用的钻进液。
对于泥浆而言，是目前使用率最高的钻进液，其效果较好，主要是运用在某些土质疏松、裂隙发育、易坍塌掉块、遇水膨胀剥落等孔壁不稳定岩层。
在我国的钻井施工中，必然要使用到钻进液，其功能及作用如下：(1)对井底的清洁效果较好，钻井液会带有岩屑，可以有效防止钻头产生重复切削作用，以减少磨损。
钻井液常见污染问题分析及处理措施
在实施钻井作业过程中，钻井液是必须使用的材料，这种特殊材料的使用可以大大提高钻井工作效率，对促进油气工业发展具有关键作用。
但是，在使用钻井液时，由于其成分的原因，很容易发生污染问题，不仅会对地层原油质量产生不利影响，同时也可能破坏到井下各种设备的使用寿命，因此，有必要采取一定科学措施解决钻井液污染问题。
一、钻井液常见污染问题分析1.硫化氢污染问题。
有些钻井液里含有少量的硫化氢，在使用钻井液过程中受沉积地层高温高压特性的影响下，硫化氢物质会迅速发生化学反应，造成硫化氢污染问题。
另外，在化学反应中还会出现甲硫醇，弱酸等成分。
这些成分的存在会降低钻井液的pH数值，钻井液质量会被严重破坏，不再保持胶体的整体形状。
氢化反应也会影响制造设备，从而加快腐蚀速度，减少设备的使用寿命。
2.石膏污染问题。
使用钻井液时石膏也是一种污染物，会影响钻井液的使用效果，一些大型油田使用的钻井液是不同类型的聚合物材料，这种钻井液在使用过程中抗污染能力差，很容易造成石膏污染问题。
石膏的介入会大大降低石油钻井液的PH值。
此外，一旦钻井液里含有石膏时，就会使钻井液稳定性变差，钻井液粘度增加降低了整体使用性能。
3.二氧化碳污染问题。
钻井液最常见的污染问题一般是二氧化碳污染，因为在钻井液制备过程中，经常会用到大量含有CO32物质的混合物。
其次，在对钻井平台进行直接固体控制中，会从空气直接混入大量二氧化碳气体。
最后钻井液中的一些成分在使用过程中会直接转化为甲烷，甲烷的介入会影响钻井液的pH值，进而导致钻井液被污染。
二、钻井液常见处理措施1.硫化氢处理。
形成硫化氢污染问题的主要原因是部分钻井液里含有一定量的硫化氢物质，为了解决这一问题，工作人员在选择钻井液的过程中，除了重视性能外，还应注意是否有其他污染成分。
如果钻井液发生严重的硫化氢污染，就应立即调整其pH值，在处理合理的情况下可使用适当Zn（OH）2CO3去除氢化物，但需要精确控制Zn2（OH）2CO3的使用量。
钻井液污染物及处理
钻井液污染物及处理钻井过程中，常有来自地层的各种污染物进入钻井液中，使其性能发生不符合施工要求的变化，这种现象称为钻井液污染。
有的污染物严重影响到钻井液的流变性和滤失性能，有的加剧对钻具的损坏和腐蚀。
当污染严重时，只有及时的对钻井液性能进行调整，或则用化学方法清除它们，才能保证钻进的正常进行，下面对钻井液污染问题进行了详细讨论1.Ca2+/Mg2+的污染淡水粘土型钻井液受Ca2+/Mg2+的污染后粘度和失水增加，Ca2+/Mg2+来源于配浆水、地层水或挥发岩中。
处理方法如下：1.1 从地层或配浆水溶解出来的Ca2+一般用纯碱处理：Ca2+ + Na2CO3 CaCO3↓+ 2Na+(1.0 mg/l Ca2+需0.00265kg/m3的Na2CO3)pH值升高有助于减少钙的溶解。
1.2 硬石膏/石膏的污染(CaSO4/CaSO4. H2O)石膏地层从只有几厘米到几千米厚不等，钻这种地层会引起钻井液絮凝和失水失控等问题，这是因为Ca2+浓度增大所引起的。
如果石膏层不太厚，就用纯碱处理：CaSO4 + Na2CO3 CaCO3↓+ Na2SO4可能需要添加抗高温淀粉或聚阴离子纤维素来控制失水，用铁络盐降粘度，若是巨厚的石膏层，可能要转换成与石膏相容的钻井液体系，这可以通过增加铁络盐、烧碱和降失水剂转换成石膏钻井液体系来达到。
1.3 Mg2+的污染若用海水和高含镁地层水作为配浆水便会遇到Mg2+的污染问题，污染的影响与Ca2+污染相似，Mg2+污染常用烧碱处理，体系中大部分的Mg2+在pH值大于10.5时沉淀下来：Mg2+ + 2NaOH Mg(OH)2↓+ 2Na+（1.0mg/lMg2+需0.00331kg/m3的NaOH)应用举例：6月份我公司马厂区块马19-19井水源井化学水分析结果： Ca2+7.62mg/l、Mg2+ 1118.49mg/l和Cl- 4290mg/l，其它SO42-、HCO3-和CO3-为零。
钻井液常见污染问题分析及处理措施
钻井液常见污染问题分析及处理措施
钻井液是在钻井作业中使用的重要化学产品，常见的污染问题有：
1. 钻井液中的重金属污染：钻井液中添加的一些化学品中含有重金属元素，如铜、铋、镉、铅等，容易被土壤和水体吸收，对人体和环境造成潜在影响。
2. 钻井液中的石油污染：钻井液中含有石油成分，可能会因为不当操作造成泄漏和
散发到环境中，对环境造成污染，可能影响附近居民的健康。
3. 钻井液中的有机气体污染：钻井作业中可能产生一些有机气体，如硫化氢、甲烷、苯等，这些气体有毒性，对作业人员和环境都会造成影响。
针对这些污染问题，可以采取以下处理措施：
1. 选择合适的钻井液：选择无重金属成分的钻井液，或者是低含石油成分的钻井液，减少污染风险。
2. 进行污染物的回收处理：将环境中散发的石油和有机气体及时处理，防止污染物
进一步扩散。
3. 环保技术的应用：利用环保技术进行钻井液处理，如膜分离技术、吸附技术等，
将污染物去除或降低其浓度。
4. 防范设计：在钻井过程中，采取相应的防范措施，如控制泥浆流量和压力，保持
井内稳定，减少泄漏的可能性。
总之，钻井液污染问题应引起重视，钻井作业应遵循国家环保法规，采取相应的环保
措施和技术，保障环境安全，减少对人类健康和生态环境的损害。
钻井液常见污染问题分析及处理措施
钻井液常见污染问题分析及处理措施【摘要】钻井液在石油工程中扮演着关键角色，但常常受到各种污染问题的困扰。
本文首先分析了钻井液污染的来源，包括来自井下地层、机械设备和环境因素等。
接着详细描述了常见的钻井液污染问题，如泥浆稳定性降低、污染物含量过高等。
随后探讨了处理钻井液污染的方法，包括物理处理方法和化学处理方法，并分别介绍了各种常用的处理技术。
最后指出了钻井液污染问题的重要性，强调了环保意识的重要性，同时展望了未来钻井液污染治理的趋势，呼吁加强技术创新与管理提升，以保护环境和促进可持续发展。
【关键词】钻井液、污染问题、分析、处理措施、污染来源、物理处理方法、化学处理方法、重要性、治理趋势1. 引言1.1 钻井液常见污染问题分析及处理措施钻井液是钻井过程中所使用的一种重要液体，它能够起到冷却钻头、润滑钻杆和传递钻井液力等作用。
由于钻井液在使用过程中会受到各种污染，导致其性能和效果受到影响。
钻井液的污染问题已经成为钻井行业中一个备受关注的议题。
钻井液的污染来源主要包括地层含水、地下水、地面水、固体颗粒、空气、泥浆设备和工作人员等多方面因素。
这些污染来源会导致钻井液中出现各种污染物质，如重金属离子、有机物质、悬浮物、微生物等。
这些污染物质会影响钻井液的性能和安全性，降低钻井效率，甚至对环境和人体健康造成危害。
为了解决钻井液的污染问题，目前已经出现了多种处理方法。
物理处理方法主要包括过滤、离心、热处理等，能够有效去除钻井液中的悬浮物和固体颗粒。
化学处理方法则包括加入化学药剂、调整pH值等，可以去除有机物质和重金属离子等污染物质。
在未来，钻井液污染治理的趋势将是逐步推进技术创新和设备升级，加强监管和减少污染源头。
只有通过合理的管理和治理，才能保障钻井液的质量和环境安全。
2. 正文2.1 钻井液的污染来源分析钻井液的污染来源可以分为外源性和内源性两种。
外源性污染主要来自地层岩屑、天然气、泥浆添加剂等，这些外源性污染物会随着钻井作业的进行而进入钻井液中。
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盐污染及其处理 污染曲线
Vf
高固相 失水
低固相
1
NaCL （g/100ml） 26
污染规律
NaCL↗→PH ↘
NaCL ↗→ Vf ↗ 、 ↗→ ↘ → C（常数）
1%为分界线
1%前，Vf增加小， ↗
1%后，Vf ↗ ， ↘ → C（低固相）
27
盐侵污处理
原则：抗盐、护胶、拆结构、换土。 抗盐、护胶：加入抗盐能力强的有机护胶剂。 如：CMC
拆 结 构：加入抗盐稀释剂。如：FCLS
换 土：换抗盐土。
如：海泡石、凹凸棒石。
28
钻井液污染处理
钙侵、盐侵、水泥侵
水基分散型钻井液受污染及其处理 污染物定义:凡进入钻井液中使性能变坏的物质.
可溶性盐 （钙、钠盐、盐水） 污染物类型 钻屑 地层流体 (水、气体)
18
钙污染 钙来源： 石膏层：CaSO4 Ca++ +SO42水泥塞：Ca(OH)2 Ca++ + 2OH
> 2 (E-F)
> 3 (E-E)
3
分散 →絮凝 →聚结 低固相： 1 ＜ 2 ＜
3
高固相： 1 ＜2 ＜
= max
22
钙污染处理
处理原则：除钙、护胶、拆结构。
除钙：加纯碱。
CO3--+Ca++ CaCO3
护胶：加降失水剂（NaC、CMC）拆源自构：加入稀释剂（NaT、FCLS）
23
水泥侵的处理 特点：PH ↘
处理：
加低碱比的护胶混合液
NaC : NaOH : NaT : Na2CO3 : H2O
5 : 1-2 : 1 : 2 : 50
清水钻水泥塞，钻完放掉。
24
石膏侵的处理 特点：PH ↘ 因为：SO4-- ↗ 处理： 对于薄层石膏层 纯碱 + 烧碱 （除钙） （提PH） 对于大段石膏层 使用高碱比的混合液 预处理 预先配成钙处理钻井液，抑制石膏溶解。
-
影响规律：
失水：Ca++↑→Vf ↑
有效粘度： 高固相： Ca++ ↑→ ↑ →
max
低固相： 先升后降 → =C
19
钙污染机理： —— 电解质压缩双电层， ↓ ，改变聚结稳定性。
-
-
-
d1
d2
d3
钙离子增加
21
由上可见，随Ca++浓度增加： d1 > d2 > d3
1