摘要：在石油勘探和開采過程中，井場(chǎng)上會(huì)留下大量的廢棄鉆井液和鉆屑。這些廢棄物存留于井場(chǎng)巖屑池，隨著巖屑池的滲漏、溢出、淹沒等，會(huì)對(duì)地下水和地表水產(chǎn)生不良影響，并危害周圍生態(tài)環(huán)境，甚至可能造成污染事故。文章介紹了一種廢棄鉆井液處理方法，主要從復(fù)合固化處理工藝原理、技術(shù)特點(diǎn)、現(xiàn)場(chǎng)應(yīng)用情況等方面做了簡(jiǎn)單論述，并做了效果評(píng)價(jià)，具有廣泛的推廣應(yīng)用價(jià)值。

關(guān)鍵詞：復(fù)合固化技術(shù)；廢棄鉆井液；零污染排放

中圖分類號(hào)：TP274文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A文章編號(hào)：1009-2374（2009）06-0029-02

在石油勘探和開采過程中，井場(chǎng)上會(huì)留下大量的廢棄鉆井液和鉆屑。這些廢棄物存留于井場(chǎng)巖屑池，隨著巖屑池的滲漏、溢出、淹沒等，會(huì)對(duì)地下水和地表水產(chǎn)生不良影響，并危害周圍生態(tài)環(huán)境，甚至可能造成污染事故。另外，大面積的廢棄鉆井液存留在井場(chǎng)，占用了大量的耕地，影響農(nóng)作物的生長(zhǎng)。因此，可以說廢棄鉆井液處理是長(zhǎng)期困擾油田的環(huán)保難題。

目前，國(guó)際化油氣公司都在尋求安全的和造價(jià)低廉的實(shí)現(xiàn)零污染排放的策略。根據(jù)回收再利用和排放方式及目的的不同，國(guó)內(nèi)外對(duì)鉆井廢泥漿的處理有許多種技術(shù)和方法，也有各自的特點(diǎn)和適用范圍，盡管每種方法都需要耗資，但通過慎重地選用適合于特定鉆井泥漿的適用技術(shù)，可以達(dá)到降低鉆井作業(yè)成本的目的。各種方法的中心思路都是設(shè)法使鉆井廢棄物的體積得到壓縮從而使廢棄物的總處理費(fèi)用大幅度降低。其中以采用固結(jié)技術(shù)處置應(yīng)用最受重視，各國(guó)投入研究的力量和資金也最多，采用固結(jié)技術(shù)處理鉆井廢泥漿具有材料運(yùn)輸量少、施工速度高、同時(shí)具有經(jīng)濟(jì)、效果好、處理量大等優(yōu)點(diǎn)，還可利用廢泥漿的固結(jié)修筑井場(chǎng)基礎(chǔ)和道路以及壓制類似粘土磚的砌筑材料，是油田環(huán)境保護(hù)和工業(yè)廢棄物處理技術(shù)中的一條有效的技術(shù)途徑。

一、復(fù)合固化處理工藝原理

廢棄鉆井液的固化處理是當(dāng)前采用最多的方法之一，特別適宜那些不宜實(shí)施土地耕作處理的廢泥漿。根據(jù)所用材料的種類，可分為水泥基固化、石灰基固化、水玻璃基固化和復(fù)合固化等許多種方法。復(fù)合固化處理技術(shù)的主要思路是將廢棄鉆井液及其排棄物與無(wú)機(jī)非金屬膠凝材料進(jìn)行充分的攪拌混合，經(jīng)過包封固結(jié)處理，形成具有一定強(qiáng)度的固結(jié)體，達(dá)到其浸出水低于污水排放和土壤標(biāo)準(zhǔn)的目的。

固結(jié)鉆井廢泥漿是利用水泥基固結(jié)材料的膠結(jié)性能，同時(shí)在激發(fā)劑的作用下，利用了廢泥漿及工業(yè)廢渣中某些活性物質(zhì)的潛在膠結(jié)性能。添加粉煤灰等惰性材料還可以改善粘土類泥漿過大的塑性，而使固結(jié)拌合料便于壓實(shí)和提高密實(shí)度。與水泥土的原理相似，隨著添加量的不同，固結(jié)廢泥漿可以形成固結(jié)力學(xué)性能有很大差異的土料，但是，一經(jīng)固結(jié)就從根本上改變了固結(jié)鉆井廢泥漿的性質(zhì)，成為具有水泥石特征的材料，這是因?yàn)樵诠探Y(jié)材料和促凝劑的復(fù)合作用下體系中生成了具有水硬性特征的物質(zhì)。

通過泥漿激發(fā)劑、固化劑、穩(wěn)定劑及骨料的添加，激發(fā)并利用鉆井廢泥漿的潛在活性。根據(jù)不同類型的泥漿組分和固化后的強(qiáng)度及承載力要求，通過檢測(cè)分析后，選擇不同組分和摻量的固化材料進(jìn)行施工，形成適應(yīng)于不同泥漿組分和不同工程應(yīng)用要求的一系列處理配方體系。

在現(xiàn)場(chǎng)處理過程中，計(jì)量準(zhǔn)、拌和勻、碾壓實(shí)是鉆井廢泥漿處理的關(guān)鍵步驟。處理工藝如圖1所示：

圖1 復(fù)合固化處理工藝流程

固化處理后的固化物抗壓強(qiáng)度（28d）一般為（0.5～1.5）MPa，可用于鋪設(shè)簡(jiǎn)易道路或修建井場(chǎng)用。另外，通過廢泥漿固結(jié)材、穩(wěn)定劑及骨料的添加、激發(fā)并利用鉆井廢泥漿的潛在活性，使鉆井廢泥漿成為具有硅酸鹽凝膠結(jié)構(gòu)或水泥石結(jié)構(gòu)的建筑材料，進(jìn)行砌體施工。這樣，可以有效地利用廢舊資源，變廢為寶，具有直接經(jīng)濟(jì)效益及顯著社會(huì)效益。目前，固化處理后的廢泥漿已在井場(chǎng)、道路的修建方面取得了初步的應(yīng)用，從某種程度上解決了回填土的來源緊張問題，降低了施工成本。

如果就地處理，可以將固化后的固化物在原地掩埋，表層覆土，即可恢復(fù)土地的復(fù)耕性。

二、技術(shù)特點(diǎn)

本項(xiàng)目遵循“就地取材、就地處理、以廢治廢,方便實(shí)用”等原則，從而有效的利用了廢棄的資源，使有效的資源得到了充分的應(yīng)用。同時(shí)，本課題形成的技術(shù)還可以達(dá)到對(duì)粉煤灰、礦渣、鋼渣等工業(yè)廢渣的處理實(shí)現(xiàn)一并解決、綜合利用的目的。

在經(jīng)濟(jì)技術(shù)指標(biāo)方面，固化處理方法與機(jī)械脫水法、注入安全地層或環(huán)行空間、化學(xué)強(qiáng)化固液分離技術(shù)等相比，具有材料運(yùn)輸量少、施工速度高、效果好、處理量大、可綜合利用、經(jīng)濟(jì)等優(yōu)點(diǎn)。

三、現(xiàn)場(chǎng)應(yīng)用情況

自開展研究以來，針對(duì)不同的泥漿體系，在現(xiàn)場(chǎng)進(jìn)行了大量的應(yīng)用性試驗(yàn)，現(xiàn)以辛50-斜47井為例，將廢棄鉆井液處理前后的浸出液指標(biāo)分別進(jìn)行了檢測(cè)對(duì)比，其結(jié)果見表1：

表1 廢棄鉆井液復(fù)合固化處理指標(biāo)檢測(cè)對(duì)比

該次檢測(cè)分別對(duì)處理前、后的樣品，采用自然風(fēng)干、過篩、實(shí)驗(yàn)室浸泡的方法進(jìn)行前處理，然后分別對(duì)72h、144h的泥漿浸出液進(jìn)行相關(guān)指標(biāo)分析，結(jié)果表明：所有污染物指標(biāo)全部符合國(guó)家《土壤環(huán)境質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)》（GB15618-1995）和《污水綜合排放標(biāo)準(zhǔn)》（GB8978-1996）的要求，滿足環(huán)保工程要求。

四、處理后產(chǎn)生的固體廢棄物對(duì)環(huán)保的效果評(píng)價(jià)

必須以客觀的、全面的態(tài)度來對(duì)待廢物處理等環(huán)境保護(hù)工程，不僅要看到它的工程經(jīng)濟(jì)方面、也要看到環(huán)境工程方面。從科學(xué)的觀點(diǎn)來看，工業(yè)廢泥漿處理項(xiàng)目的效益有以下三個(gè)特點(diǎn)：間接性——這說明固體廢料處理與處置本身帶來的直接效益低，而只是間接地使其它相關(guān)生產(chǎn)部門效率提高、使社會(huì)的經(jīng)濟(jì)損失減少；分散性——廢泥漿污染的危害涉及社會(huì)的各個(gè)方面，包括生產(chǎn)、生活、景觀和人體健康等，因此泥漿處理的投資效益也會(huì)分散于各個(gè)方面，不利于企業(yè)內(nèi)部效益的直接獲取；隱蔽性——防治污染、改善環(huán)境（水源、土壤大氣和景觀等）、保證生產(chǎn)、方便生活，這些效果往往是人們不易察覺的“無(wú)形”福利。人們?nèi)绻雎赃@種福利，必將會(huì)付出高昂代價(jià)。

油田生產(chǎn)過程中的污染源主要來自三方面：一是鉆井生產(chǎn)過程中產(chǎn)生的廢泥漿污染；二是在油田開采過程中落地污油造成的污染；三是油田生產(chǎn)采出液（主要污水）污染。其中鉆井生產(chǎn)廢泥漿液的污染問題是目前急待解決的問題。隨著人們的環(huán)保意識(shí)不斷提高以及企業(yè)推行HSE管理的要求，企業(yè)發(fā)展必須重視環(huán)保，有關(guān)工業(yè)污染的政策法律出臺(tái)并順利實(shí)施，根據(jù)相關(guān)環(huán)保法明確指出誰(shuí)污染誰(shuí)治理，所以鉆井廢泥漿的再利用被擺到了重要位置，工業(yè)生產(chǎn)過程中的污染問題越來越引起有關(guān)方面的高度重視。鉆井廢泥漿的處理和有效再利用不僅解決了環(huán)境污染，又處理了工業(yè)垃圾，是一項(xiàng)功在當(dāng)代，利在千秋的事業(yè)，它對(duì)油田的生產(chǎn)的健康發(fā)展，對(duì)土地資源的永久利用都具有十分重要的意義。

作者簡(jiǎn)介：郝友才（1957－），男，山東齊河人，石化集團(tuán)勝利石油管理局黃河鉆井總公司質(zhì)量安全監(jiān)督站工程師，站長(zhǎng)，研究方向：質(zhì)量管理。