废弃水基钻井液化学脱稳与固液分离处理技术
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
废弃钻井液处理技术现场实验应用 精品
废弃钻井液处理技术现场实验应用陈建新大港油田摘要：随着石油工业的发展，由钻井作业排放废弃物导致的环境污染问题也越来越严重，相应地对环境和地层表面都造成了不同程度的污染。
我公司应用最新研制开发的随钻废弃钻井液一体化处理装置,通过对钻井废弃钻井液的收集、化学预处理、压滤、氧化、污水处理以及达标后的回收利用等一系列处理过程，取得了较为良好的环保效果。
本文对该处理装置的技术原理、工艺流程以及在张27-34井的试验过程、试验效果进行了较为全面地介绍。
关键词：废弃钻井液设备工艺现场试验固液分离1前言1.1废弃钻井液环保处理的重要意义环境是人类生存和发展的基本前提，随着社会经济的发展，环境问题已经作为一个不可回避的重要问题。
保护环境、减轻环境污染、遏制生态恶化趋势，已经成为政府社会管理的重要任务。
在我国，保护环境是一项基本国策，解决全国突出的环境问题，促进经济、社会与环境协调发展和实施可持续发展战略是政府面临的重要而又艰巨的任务。
1.2废弃物污染的危害性随着石油工业的发展，由钻井导致的环境污染问题也越来越严重。
我国油田每年钻井产生的废弃钻井液约九十多万立方米，其中有三分之一直接排放到环境中，对环境和地层都造成了不同程度的污染。
钻井污染主要以废弃钻井液和废水污染为主。
若不采用适当的方法来处理这些钻井废液，它将对环境造成极大的危害，且对环境的影响也是多方面的，主要表现在：（1）污染面积大、区域广。
这是由钻井液的流动性、分散性及沥滤性等特点决定的。
（2）高pH值、高浓度的可溶性盐及石油类物质等会影响土壤的结构，使得附近土地呈现为棕褐色龟裂板结，影响了植物的正常生长。
（3）若废弃钻井液冲入河流、海洋或渗入地层，将会使水体的COD值、色度、悬浮物、石油类、挥发酚、硫化物、金属离子等严重超标，影响水生生物的正常生长，也会污染地下水源等。
2废弃钻井液处理装备2.1 随钻处理设备简介全套设备分固废处理、污水处理两个模块；主要设备包括两套岩屑收集装置、一套污水脱稳气浮装置、一套氧化过滤装置、一套泥浆脱稳固液分离、一套污水脱稳压滤装置、两套缓冲存储装置，总计8个橇装装置和一套岩屑传输系统。
固液分离
固液分离摘要：针对废弃液处理问题介绍固液分离法，简述集成创新热压过滤干燥固液分离技术原理及其简捷、节能和高效的技术特点,，介绍以干燥压滤机为核心的工艺系统和干燥压滤机的主要结构。
关键词：絮凝脱稳固液分离热压过滤干燥干燥压滤机固液分离1固液分离法1.1固液分离预处理固液分离技术是固化处理技术的关联技术,相当于固化前的预处理，工艺流程简单，操作方便.该技术主要内容包括脱稳和絮凝。
1.1.1脱稳一般情况下，使用物理方法很难打破废弃物体系的稳定状态，分离效果不明显。
化学破胶法可以很好达到脱稳的目的。
其原理是通过消除胶体的稳定因素，利用不稳定因素再通过微粒之间的范德华引力及布朗运动，使胶体微粒不断长大形成沉淀。
1.1.2絮凝（1）新型絮凝剂。
新型的聚醚型高分子絮凝剂，水溶性高分子支化聚合物絮凝剂和两性高分子絮凝剂与传统的絮凝剂相比，脱水性能更加突出。
聚醚型高分子絮凝剂具有毒性低，热稳定性好，电荷密度高等特点，可用于处理有机废液[1]。
水溶性高分子支化聚合物絮凝剂可在相同用量的情况下达到较大的脱水效果。
两性高分子絮凝剂兼有阴阳离子基团的特点，适于处理带不同电荷的污染物，且在酸、碱性条件下均可使用。
(2)造粒絮凝技术。
造粒絮凝技术主要是借鉴生活污水、煤气洗涤废水、电厂冲灰废水等较低浊度和浓度废液的处理技术。
普通絮凝机理是颗粒随机碰撞合并，絮凝体粒径较大，内部空隙含水量较多。
造粒絮凝工艺通过控制物理化学条件、动力平衡条件来改变颗粒的合并规律与絮凝体构造形态、即在液相介质中直接生成湿式密实弹丸絮体。
目前针对高浊度、高浓度废弃钻井液的处理尚处在室内实验和小型试验阶段。
2.2固液分离设备2.2.1全自动板框式压滤机全自动板框压滤机是高性能高精度化的固液分离设备。
在装置上增加了开板装置、滤饼排出装置，滤布自动洗净装置和滤饼自动脱落装置。
滤板材料使用性能优越的耐腐蚀轻型聚丙烯树脂。
2.2.2可变室压滤机可变室压滤机（圆筒型压滤机）由两个空心同心圆筒组成，这两个圆筒水平安装在中心轴上，内圆筒带有过滤布，外圆筒带有可膨胀簿膜。
油气田废弃钻井液处理技术规范——编制说明
陕西省地方标准《油气田废弃钻井液处理技术规范》编制说明一、工作概况1.1 任务来源本项地方标准是根据陕市监标[2019]6号文件《关于下达2019年第一批地方标准制修订计划项目的通知》。
1.2 协作单位本标准由陕西延长（石油）集团有限责任公司牵头、西安石油大学和西安厚雍环保科技有限公司协作完成。
1.3 任务背景油气田钻井工程中产生的废弃钻井液由于含有大量的石油类、重金属等污染物，不经处理直接外排对周边环境危害极大。
随着国家和地方环保法律日趋严格，多数地区对此类废弃物处理提出“不落地”的要求，生产企业必须遵循“谁污染，谁治理”原则。
目前，陕北地区各个采油厂对于废弃钻井液处理主要采用钻后治理模式，即修建泥浆池将废弃钻井液暂存，钻井工程结束后进行集中固化填埋处理。
采用钻后治理模式，不仅泥浆池基建费用高，不同废弃钻井液集中混存产生污染同化现象，致使复杂废弃物处理难度加大，而且这种处理模式存在渗漏的安全隐患。
随着国家、地方环保法律法规的日趋严格和人民环保意识的逐渐增强，这种钻后治理模式越来越不适宜。
榆林市环保局多次印发通知并召开座谈会申明，钻井现场未配备废弃钻井液收集设备设施的井场不得开钻，油井现场未配备废水收集罐的井场不得开展相关作业。
传统的钻后治理模式与榆林环保部门的要求相差较远，因此2017年榆林地区部分采油厂已经停钻一年之久。
延油字［2017］21号文件中，延长油田股份有限公司申请在榆林地区实施勘探开发追加投资1.22亿元，以便达到要求。
因此，解决钻井工程生产现场泥浆问题迫在眉睫，而目前关于废弃钻井液井场处理技术相关的标准尚属空白，该标准可借鉴内容十分有限，这一环节的空缺严重制约钻完井工程污染防治和清洁生产水平，制约钻完井废弃物减量化、资源化和无害化处理技术的顺利实施，直接影响了陕西致密页岩油气藏大规模的顺利开发和快速发展。
因此，建立一套适合陕西油气田废弃钻井液处理技术规范标准迫在眉睫。
本标准项目符合国家十三五规划国能油气[2016]255号文件《页岩气发展规划（2016—2020年）》中“重点开展页岩气井钻井液及压裂返排液处理处置技术、开发生态及地下水环境风险评估与监控技术、安全环保标准体系等攻关研究”的要求，也符合国家十二五规划《页岩气发展规划（2011-2015年）》中“坚持开发与生态保护并重”的基本原则，满足“页岩气勘探开发过程中，严格钻完井操作井场规程和压裂液成分及排放标准，保护生态环境”的要求。
废弃钻井液处理技术
废弃钻井液处理技术摘要:综述了近年来废钻井液无害化处理发展概况,介绍了国内外废钻井液处理技术现状及发展趋势,并对废钻井液处理方法作了评述,认为废钻井液处理技术是一种技术上和经济上都可行的处理方法。
指出推行清洁生产、开发利用综合技术、加强源头与过程控制是目前治理废弃钻井液的当务之急, 同时对治理废弃钻井液的未来发展趋势做了展望。
关键词:废弃钻井液;污染;处理方法;固化0前言随着石油工业的快速发展, 由废弃钻井液带来的污染问题越来越受到世界各国的重视. 石油工业的全部过程（勘探、钻井、开发、储运和加工）在相应的条件下都会产生各种污染物（原油、油田污水、废弃钻井液和钻屑）,如不加以处理就直接排放,必然会对自然生态环境造成一定的破坏。
废弃钻井液是石油工业的主要污染物之一。
据统计,钻一口 3000～4000m的普通油气井, 完井后废弃的钻井液接近300 m 3。
根据中国石油天然气集团公司2008年对石油污染源的调查结果, 我国油田每年钻井产生的废弃钻井液约1200多万吨,其中1/2 直接排放到周围环境中。
近几年来世界各国迫于对能源的需求，导致钻井液的种类不断增加, 添加剂及有毒有害成分也日益增多，使其组成极为复杂。
然而随着世界各国对环保要求的提高,对废弃钻井液的无害化治理已经成为当前亟待解决的问题。
本文从废弃钻井液的组成及对环境的危害分析出发, 对近年来国内外各油田处理废弃钻井液的技术方法进行了综述。
1废弃钻井液的组成无害化处理的目的及意义在钻井作业中,钻井液是钻井的血液,是保证钻井正常运行不可缺少的物质,它能起到平衡地层压力、携带悬浮钻屑、清洗井底、保护井壁、录井、冷却、润滑钻具及传递动力等作用。
由于野外作业的特征,完井后施工现场存留的大量的废弃钻井液及废弃物几乎全部堆积于井场周围的废弃钻井泥浆储存坑内,这就使本来成分复杂的废弃钻井液更加复杂,最终形成一种由粘土、加重材料、各种化学处理剂、污水、污油及钻屑等组成的多相悬浮性的体系。
水基钻井液废弃物处理及循环利用技术研究进展
水基钻井液废弃物处理及循环利用技术研究进展摘要：近年来我国综合国力的不断增强，工业的迅猛发展，涌现出大量的工业企业。
石油勘探及生产井场所留下的大量水基钻井液废弃物固化如处理不彻底，一旦遭遇雨季，受到雨水冲蚀后必将溢出、渗漏，对地表水和地下水资源造成严重污染，甚至危及周围生态环境。
此外，水基钻井液废弃物中的处理剂对环境存在重金属及有机物等多方面污染，通过分析水基钻井液废弃物添加剂的重金属含量、生物毒性及生物降解性等不难发现，其无机盐会导致土壤盐渍化，重金属将引起土壤重金属富集，石油类物质会严重污染土壤和水体。
近年来油气田企业加大力度进行钻井完井废弃物治理，但方法较为简陋，处理很不彻底。
如何采取有效的水基钻井液废弃物处理技术，减少对环境可能造成的破坏，是当前理论研究人员及油气田企业必须深入探究的问题。
关键词：废弃水基钻井液；循环利用；环境保护引言水基钻井液大多为（盐）水、烧碱、膨润土、处理剂、钻屑等所构成的多相分散体系，是以水为连续流体介质的钻井液。
水基废弃钻井液中的有毒成分主要包括碳氢化合物、盐类、各类聚合物、重晶石中的杂质、沥青等，其组成复杂，COD值高，矿化度高，悬浮物含量高，污染负荷大。
它的环境危害主要体现在四个方面：一是大范围的污染；二是大量的有毒、难降解的有机高分子聚合物及其毒性重金属，对人体和生命造成了严重的危害；三是石油污染不仅会影响空气与水体间的氧交换，也会使水中的氧被分解，使水质变差；四是无机盐会导致土壤板结、土壤肥力降低，从而加快土壤盐碱化进程。
目前油田对废弃钻井液治理研究主要集中在后期处理方法上，如直接排放法、固化处理法及固液分离法等，这几种处理方法错过了预防和控制污染的环节，对废弃钻井液中的有价值成分也未加以利用，难以满足石油钻井清洁生产的要求。
因此对废弃钻井液的无害化处理，以回收和循环使用钻井液显得尤为重要。
1水基钻井液废弃物处理的技术难点水基钻井液废弃物大多由烧碱、膨润土、处理剂、重晶石粉等构成，呈碱性和黏稠流体态，组成复杂，稳定性高，颗粒细小，高黏度，固液分离及脱水难度大。
废弃钻井液的处理技术
工程技术化工之友 ２００７．ＮＯ．０７废弃钻井液是一个复杂的多相体系，除了配制钻井液所加的各种物质外，还要包括钻进地层时混入的地下水、钻屑、粘土、原油等。
废弃钻井液中的有害物质对井场周围环境造成了极大的危害，因此，如何智力和利用废弃钻井液是急需解决的问题。
１ 废弃钻井液的成分及其对环境的影响钻井液在石油和天然气钻井过程中必不可少。
为达到安全、快速钻井的目的，钻井液中常常加入各种化学剂。
由于废钻井液成份比较复杂，所以对环境的影响也是多方面的。
（１）污染面积大、区域广。
这是由钻井生产流动性大等特点所决定；（２）过高的ｐＨ值、高浓度的可溶性盐及石油类影响土壤的结构和危害植物的生长；（３）有害的重金属离子不易被动植物降解，并可在环境或动植物体内蓄积，危害人类的身体健康；（４）废物中的有机处理剂使水体的ＣＯＤ、ＢＯＤ增高，影响水生生物的正常生长。
钻井液中的铬、铅、砷、镉、苯、氯化物及其它成分对人的健康和环境的损害最大。
漂浮在水中的油被微生物氧化分解消耗水肿的氧，致使水质恶化。
２ 处理废弃钻井液的方法和技术２．１ 固液分离法向废弃钻井液中加入一定量的凝聚剂和絮凝剂，再利用固控设备使体系经化学脱稳后的自由水与固相颗粒分离，然后深埋脱水固体，并二次处理脱出的水使其符合环保要求直接排放，或循环应用于配制泥浆，或将其注入井中。
由于钻井液和地层的特性不同，一种絮凝剂是不可能使各种钻井液的固液进行分离的。
对于不同的废弃钻井液使用不同的絮凝剂。
现在已经研究出了很多无机和有机絮凝剂，用于不同的废弃物的絮凝处理，得到了较好的效果，使用该方法进行钻井废弃物的脱水处理，效果很好，但必须要了解废弃钻井液的特性，选用不同的絮凝剂。
２．２ 循环使用法有些废弃钻井液、废水、废材料等可循环使用。
水是最有可能被循环使用的，从钻井液中分离出来的废水可用于清洗钻头，清洗钻头后的废水可以收集后再循环使用；生产水经过处理后再注入井内以平衡井内压力，也可用于重油的处理。