韓來(lái)聚， 李公讓

（1.中石化勝利石油工程有限公司，山東東營(yíng) 257000；2.中石化勝利石油工程有限公司鉆井工藝研究院，山東東營(yíng) 257000）

近年來(lái)，隨著油田勘探開(kāi)發(fā)力度不斷加大，鉆井?dāng)?shù)量、難度不斷增大，對(duì)具有特殊功能鉆井液的需求越來(lái)越多[1]，使得鉆井廢棄物的成分越來(lái)越復(fù)雜且總量日益增加，若仍采用以往的簡(jiǎn)單固化、填埋等方式進(jìn)行處理，易對(duì)作業(yè)區(qū)環(huán)境產(chǎn)生不可逆的損害。勝利油田為東部老油田的典型代表，主要油氣區(qū)塊分布廣泛，轄區(qū)內(nèi)水系發(fā)達(dá)，且存在濕地和自然保護(hù)區(qū)，生態(tài)環(huán)境脆弱，遭受鉆井液污染后很難恢復(fù)。水基鉆井液環(huán)境污染情況調(diào)查結(jié)果表明，單井廢棄鉆井液產(chǎn)生量大，廢棄鉆井液在鉆井液池中放置多年不干涸，不能覆土還田，不僅長(zhǎng)期占地，還存在一定的污染隱患；更嚴(yán)重的是，部分油田井場(chǎng)周邊土壤重金屬含量偏高[2-3]，目前常用的環(huán)保處理措施已不能滿足相關(guān)法規(guī)的要求[4]。為此，勝利油田研發(fā)了減量化處理環(huán)保鉆井液和抗高溫環(huán)保鉆井液，對(duì)鉆井液污染進(jìn)行了源頭減量控制；研發(fā)了鉆井廢棄物隨鉆固液分離專用裝備和處理劑，優(yōu)化形成了鉆井廢棄物隨鉆治理技術(shù)，實(shí)現(xiàn)了過(guò)程減量處理；形成并推廣了廢棄鉆井液區(qū)域化回收利用技術(shù)和回注調(diào)剖技術(shù)，實(shí)現(xiàn)了廢棄物的末端減量回收利用。此外，對(duì)鉆井固體廢棄物的無(wú)害化處理進(jìn)行了探索性研究，初步形成了高強(qiáng)度固化、微乳清洗和隨鉆生物處理等廢棄鉆屑無(wú)害化處理技術(shù)。為了進(jìn)一步推動(dòng)鉆井環(huán)保技術(shù)的發(fā)展與應(yīng)用，筆者結(jié)合勝利油田鉆井施工實(shí)際，對(duì)鉆井環(huán)保技術(shù)的研究進(jìn)展進(jìn)行了梳理，并指出了鉆井環(huán)保技術(shù)的發(fā)展方向。

1 環(huán)保鉆井液研究

1.1 減量化處理環(huán)保鉆井液

勝利油田東部油區(qū)具有上部地層松軟、機(jī)械鉆速快、鉆屑產(chǎn)生量大、易造漿，小循環(huán)后期往往需要大量排放鉆井液，以及鉆具泥包、井眼縮徑、起下鉆困難等復(fù)雜情況時(shí)有發(fā)生等鉆井作業(yè)特征，為此確定了不落地減量化處理的環(huán)保鉆井液體系構(gòu)建基本原則：1）采用環(huán)保處理劑，循環(huán)利用鉆井液，減少鉆井液用量；2）滿足快速鉆進(jìn)要求，具有強(qiáng)抑制性，固相低分散或不分散；3）滿足鉆井液不落地要求，易快速分離為固液兩相；4）分離后的液相循環(huán)使用時(shí)滿足安全鉆井要求。

在分析鉆井液處理劑有害成分的基礎(chǔ)上，開(kāi)發(fā)了以CaCl2控制地層造漿為核心的減量化處理環(huán)保鉆井液。該鉆井液可抗溫120 ℃，綜合性能穩(wěn)定，抑制性和抗污染能力強(qiáng)?，F(xiàn)場(chǎng)試驗(yàn)時(shí)，返出的鉆屑形狀規(guī)則、均勻，處理后的鉆屑含水率可降至27%～58%；鉆井液的半數(shù)效應(yīng)濃度（EC50）值大于30 000 mg/L，明顯優(yōu)于常用鉆井液；鉆井液濾液的化學(xué)需氧量滿足《污水綜合排放標(biāo)準(zhǔn)》（GB 8978—1996）中污染物最高允許排放濃度的二級(jí)標(biāo)準(zhǔn)要求，綠豆種子72 h發(fā)芽率大于75%。目前，該鉆井液已在勝利油田大范圍推廣應(yīng)用[5]。

1.2 抗高溫環(huán)保鉆井液

沙河街組及以下地層具有埋藏深、溫度高、泥頁(yè)巖脆硬、層理性強(qiáng)和易發(fā)生坍塌等特點(diǎn)，常規(guī)環(huán)保鉆井液抗溫性能不足，為防止發(fā)生井下復(fù)雜情況，加入了抗溫防塌處理劑，但該處理劑大多難以降解，易對(duì)環(huán)境造成不可逆的污染[6]。為滿足“環(huán)保，減量，低成本”等要求，勝利油田摒棄了常用的磺化樹(shù)脂類、瀝青類及磺酸鹽類抗高溫處理劑，以天然改性抗高溫處理劑為主，以部分環(huán)保性較好的合成聚合物類處理劑為輔，形成了以抗高溫改性淀粉降濾失劑為核心處理劑的抗150 ℃高溫環(huán)保鉆井液，室內(nèi)性能評(píng)價(jià)結(jié)果表明，該鉆井液可抗飽和鹽水，可抗10%CaCl2，無(wú)毒，生物降解性能好，可滿足環(huán)保要求。目前，該鉆井液已在勝利油田東部油區(qū)4口井成功應(yīng)用。

2 鉆井廢棄物隨鉆治理技術(shù)

2.1 鉆屑不落地處理技術(shù)

為滿足安全快速鉆井，后期往往通過(guò)大量稀釋、放漿等方式進(jìn)行鉆井液的性能維護(hù)，不僅造成鉆井液處理成本增加，而且存在較大的環(huán)境污染風(fēng)險(xiǎn)[7]。為此，根據(jù)勝利油田現(xiàn)有鉆井工藝，結(jié)合鉆井隊(duì)所用固控系統(tǒng)現(xiàn)狀，針對(duì)鉆井過(guò)程中逐次進(jìn)行的上部地層清水鉆進(jìn)、鉆井液鉆進(jìn)、固井替漿和鉆井后余漿處理等不同階段的特點(diǎn)，自主研發(fā)了鉆井液不落地成套處理裝備[8]。該套裝備主要由振動(dòng)干燥模塊、快速沉降模塊、濃縮脫液模塊、應(yīng)急貯存模塊和鉆屑收集輸送模塊等組成，液相處理能力為200 m3/h，固相處理能力為15～20 m3/h，處理后鉆屑含液量質(zhì)量比可降至60%以下，鉆井液固體廢棄物總量得到了良好控制。其中，快速沉降模塊的固液分離裝置設(shè)計(jì)了特殊流道結(jié)構(gòu)，能夠全流量處理井底上返的固液混合物，固相顆粒可以快速聚集、沉降并實(shí)現(xiàn)固液自然分離，分離后上部清水可以直接自流到固控系統(tǒng)的循環(huán)罐中，進(jìn)行清水鉆進(jìn)。快速沉降模塊的固液分離效果超過(guò)原來(lái)的大循環(huán)池自然沉淀方式，分離出來(lái)的清液可用于補(bǔ)充鉆井液的消耗。此外，快速沉降模塊還可在后期鉆井過(guò)程中作為應(yīng)急存儲(chǔ)罐使用，提高了應(yīng)急處理能力。

鉆井液不落地成套處理裝備具有不改變鉆井工藝、不降低鉆井速度和不需要額外添加化學(xué)處理劑的技術(shù)優(yōu)勢(shì)，并去掉了大循環(huán)池，可實(shí)現(xiàn)鉆井液固相廢棄物脫液干化、液體重復(fù)利用，處理后的鉆井固相滿足運(yùn)輸條件。該套設(shè)備在勝利油田推廣應(yīng)用200余井次，實(shí)現(xiàn)了清污分開(kāi)、分類處理，達(dá)到了減量化處理目標(biāo)，降低了后期無(wú)害化處理難度和鉆井液綜合治理費(fèi)用。

2.2 固相控制與隨鉆治理一體化技術(shù)

常規(guī)隨鉆處理裝備獨(dú)立于井隊(duì)固控系統(tǒng)之外，存在占地面積大、設(shè)備配置多、勞動(dòng)強(qiáng)度高和經(jīng)濟(jì)效益差等問(wèn)題。針對(duì)這些問(wèn)題，通過(guò)調(diào)整固控設(shè)備組合、簡(jiǎn)化固控系統(tǒng)結(jié)構(gòu)、優(yōu)化固液分離參數(shù)和升級(jí)隨鉆處理設(shè)備，形成了鉆井液固相控制與隨鉆治理一體化技術(shù)與成套裝備。成套裝備主要有振動(dòng)篩循環(huán)罐、離心機(jī)循環(huán)罐、加重循環(huán)罐、絮凝劑調(diào)配罐和廢棄物自動(dòng)裝載系統(tǒng)。實(shí)際施工時(shí)，根據(jù)需要配套3～5個(gè)鉆井液儲(chǔ)備罐。其中，振動(dòng)篩循環(huán)罐上面配置1套三聯(lián)五網(wǎng)振動(dòng)篩、1臺(tái)除氣器（預(yù)留）、1臺(tái)除砂一體機(jī)及2臺(tái)攪拌器。固控設(shè)備上，用三聯(lián)五網(wǎng)振動(dòng)篩替代二聯(lián)三網(wǎng)振動(dòng)篩，在篩內(nèi)進(jìn)行分級(jí)處理，對(duì)分離的固相廢物進(jìn)行濃縮脫液干燥，進(jìn)一步降低其含水率。離心機(jī)循環(huán)罐上面裝有2臺(tái)中速離心機(jī)、1臺(tái)高速離心機(jī)及3臺(tái)攪拌器。

鉆井液固相控制與隨鉆治理一體化技術(shù)已在勝利油田推廣應(yīng)用193口井。鉆進(jìn)上部地層時(shí)產(chǎn)生的固體廢棄物，經(jīng)處理達(dá)到《一般工業(yè)固體廢物貯存、處置場(chǎng)污染控制標(biāo)準(zhǔn)》（GB 18599—2001）中第Ⅰ類一般工業(yè)固體廢物標(biāo)準(zhǔn)要求后，可采用回填井場(chǎng)、鋪路和制免燒磚等方式進(jìn)行資源化利用?，F(xiàn)場(chǎng)應(yīng)用表明，該技術(shù)可降低鉆井液廢棄物總量45%～50%。與常規(guī)鉆井液隨鉆處理技術(shù)相比，鉆井液固相控制與隨鉆處理一體化裝備實(shí)行一體化運(yùn)行方式，設(shè)備直接配套到井隊(duì)，井隊(duì)負(fù)責(zé)操作、維護(hù)和管理，第三方負(fù)責(zé)固相、完井余漿等的運(yùn)輸和后期處理。一體化運(yùn)行方式不僅可以減少鉆井液不落地設(shè)備和操作人員，降低運(yùn)行成本，還可以提高鉆井液回收利用率，降低有害固相含水率，減少完井廢漿量，更好地實(shí)現(xiàn)減量化，提高經(jīng)濟(jì)效益[9]。

2.3 化學(xué)強(qiáng)化處理技術(shù)

目前，對(duì)于上部地層機(jī)械鉆速不高時(shí)產(chǎn)生的鉆井液廢棄物，使用高速離心分離設(shè)備或板框式壓濾分離設(shè)備即可獲得較好的固液分離效果。但是，在上部地層快速鉆進(jìn)階段鉆屑產(chǎn)生量很大的情況下，2種設(shè)備均不能及時(shí)處理；且對(duì)于東營(yíng)組及以下地層應(yīng)用的膠體穩(wěn)定性較好的鉆井液體系，2種設(shè)備的固液分離效果均欠佳。通過(guò)分析不同處理工藝下鉆井液所形成的絮團(tuán)結(jié)構(gòu)及機(jī)械強(qiáng)度，勝利油田自主研發(fā)了適用于高速離心分離處理用的復(fù)合高分子全絮凝劑和適用于板框式壓濾分離處理的不含高價(jià)金屬離子的脫穩(wěn)助濾劑，并在勝利油田12口井成功應(yīng)用?，F(xiàn)場(chǎng)應(yīng)用結(jié)果表明，對(duì)于高速離心分離處理，以“細(xì)水長(zhǎng)流”的方式保持沉降罐中全絮凝劑的加量為0.20%左右時(shí)，即可使離心處理后的鉆屑由井口返出的流動(dòng)態(tài)黏稠物轉(zhuǎn)變?yōu)楦稍锕虘B(tài)物，鉆屑含液量質(zhì)量比降低30%以上。對(duì)于板框式壓濾分離處理，當(dāng)脫穩(wěn)助濾劑加量為0.25%時(shí)，可使井口返出的鉆屑從流動(dòng)態(tài)黏稠物轉(zhuǎn)變?yōu)楦稍锬囡?，?shí)現(xiàn)從壓濾機(jī)上快速卸除；隨著脫穩(wěn)助濾劑加量的增大，鉆屑含液量質(zhì)量比明顯降低（當(dāng)加量增至0.50%時(shí)，鉆屑含液量質(zhì)量比可降至40%以下）。綜合而言，2種化學(xué)強(qiáng)化處理劑的加入均可明顯提高廢棄鉆井液的固液分離效率，處理后的廢棄固相滿足運(yùn)輸要求，且分離出來(lái)的液相色度及懸浮物指標(biāo)達(dá)到國(guó)家二級(jí)水排放標(biāo)準(zhǔn)，滿足循環(huán)配漿使用要求?；瘜W(xué)強(qiáng)化處理技術(shù)可顯著降低鉆井液廢棄物總量，有利于鉆井液廢棄物污染的源頭減量控制[10]。

3 廢棄鉆井液回收利用技術(shù)

3.1 區(qū)域化回收利用技術(shù)

3.1.1 水基鉆井液回收利用技術(shù)

針對(duì)水基鉆井液余漿組分復(fù)雜、無(wú)害化處理成本高的問(wèn)題，在經(jīng)濟(jì)性分析的基礎(chǔ)上，確定了水基鉆井液分類處理回收利用的處理思路，優(yōu)化形成了水基鉆井液劣質(zhì)固相選擇性清除技術(shù)。按照“就近，協(xié)調(diào)，聯(lián)動(dòng)”的原則，勝利油田建成鉆井液區(qū)域處理站10座，開(kāi)發(fā)了鉆井液回收再利用網(wǎng)絡(luò)調(diào)劑管理平臺(tái)，采用同臺(tái)井循環(huán)使用與處理站調(diào)運(yùn)2種方式對(duì)完井后的鉆井液余漿進(jìn)行回收利用，并制定了水基鉆井液余漿循環(huán)利用推薦做法，對(duì)回收鉆井液余漿的密度、濾失量及流變性等給出了具體要求，實(shí)現(xiàn)了鉆井余漿的回收利用。截至目前，已利用該技術(shù)累計(jì)回收利用水基鉆井液余漿5.84×104m3，降低了廢棄鉆井液的環(huán)境污染風(fēng)險(xiǎn)和鉆井液綜合應(yīng)用成本。

3.1.2 油基鉆井液回收利用技術(shù)

與水基鉆井液相比，油基鉆井液在抗溫、井壁穩(wěn)定、潤(rùn)滑及儲(chǔ)層保護(hù)性能方面都具有明顯優(yōu)勢(shì)，已成為鉆進(jìn)各種復(fù)雜地層的主要工作流體。為降低成本，油基鉆井液經(jīng)常會(huì)在完鉆后轉(zhuǎn)井處理，循環(huán)利用。經(jīng)多次反復(fù)使用后，若不采取相應(yīng)的調(diào)整措施，鉆井液性能極易惡化，成為廢棄油基鉆井液，不僅會(huì)造成有用資源的浪費(fèi)，還會(huì)在一定程度上污染環(huán)境[11]。在分析多次回收利用的油基鉆井液性能的基礎(chǔ)上，確定了油基鉆井液回收利用時(shí)性能調(diào)整的關(guān)鍵指標(biāo)為乳化穩(wěn)定性和潤(rùn)濕性，優(yōu)選了抗高溫乳化劑和專用潤(rùn)濕劑，并優(yōu)化了現(xiàn)場(chǎng)性能調(diào)控工藝，形成了油基鉆井液回收利用技術(shù)。該技術(shù)在勝利油田義137-5HF井、渤頁(yè)平1-2井及威榮頁(yè)巖氣田威頁(yè)9-1HF井等10余口井進(jìn)行了規(guī)模化推廣應(yīng)用，取得了明顯的經(jīng)濟(jì)效益和環(huán)境保護(hù)效果。

3.2 回注調(diào)剖技術(shù)

針對(duì)勝利油田上部地層低密度鉆井液余漿循環(huán)利用時(shí)經(jīng)濟(jì)性較差的問(wèn)題，以低密度鉆井液余漿為基液，通過(guò)分析鉆井液中固相粒度與目標(biāo)儲(chǔ)層的匹配關(guān)系，設(shè)計(jì)了廢棄鉆井液分離壓濾一體化預(yù)處理流程，開(kāi)發(fā)了回注調(diào)剖用分離壓濾一體化預(yù)處理裝置，并優(yōu)選了懸浮分散處理劑和專用交聯(lián)劑，開(kāi)發(fā)了鉆井液余漿駐留調(diào)剖體系，優(yōu)化形成了鉆井液余漿堵水調(diào)剖技術(shù)[12-13]。室內(nèi)模擬評(píng)價(jià)結(jié)果表明，鉆井液余漿駐留調(diào)剖體系對(duì)巖心的封堵率不小于90%，巖心經(jīng)100 倍孔隙體積的流體沖刷后的封堵率保持率不小于80%。該技術(shù)在勝利油田應(yīng)用13井次，累計(jì)增油1 852.20 t。

4 廢棄鉆屑無(wú)害化處理技術(shù)

4.1 上部地層廢棄鉆屑無(wú)害化處理

勝利油田上部地層鉆井產(chǎn)生鉆屑的速度快，鉆屑含水率高、總量大，經(jīng)現(xiàn)場(chǎng)固液分離處理后仍存在pH值、化學(xué)需氧量等指標(biāo)超標(biāo)的情況。這種鉆屑屬于《一般工業(yè)固體廢物貯存、處置場(chǎng)污染控制標(biāo)準(zhǔn)》（GB 18599—2001）中規(guī)定的第Ⅱ類一般工業(yè)固體廢物，若只是簡(jiǎn)單堆放或填埋，存在一定的環(huán)境污染風(fēng)險(xiǎn)。為此，勝利油田研究形成了高強(qiáng)度固化技術(shù)、環(huán)保免燒磚技術(shù)和路基土技術(shù)等無(wú)害化處理技術(shù)。

1）高強(qiáng)度固化技術(shù)。采用常規(guī)固化措施處理后的廢棄鉆屑固化物存在強(qiáng)度不夠、封固穩(wěn)定性不足、浸水后固化物強(qiáng)度下降和有害成分存在二次浸出污染等問(wèn)題，針對(duì)這些問(wèn)題，在分析鉆井液固體廢棄物主要組分和有害物質(zhì)成分的基礎(chǔ)上，通過(guò)優(yōu)選高效固液分離條件、優(yōu)化高強(qiáng)度固化配方和表面涂覆工藝，形成了以MgO、MgCl2和粉煤灰為固化處理主劑，氟碳樹(shù)脂為涂覆處理主劑的高強(qiáng)度固化涂覆技術(shù)。采用該技術(shù)進(jìn)行固化處理后，形成的固化試樣表面針狀物排列整齊、緊密，呈結(jié)晶簇交織的網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)，提高了固化物強(qiáng)度，28 d后抗壓強(qiáng)度達(dá)39.6 MPa，固化物浸出液中重金屬含量和浸出液化學(xué)需氧量滿足《污水綜合排放標(biāo)準(zhǔn)》（GB 8978—1996）中規(guī)定的污染物最高允許排放濃度要求。

2）環(huán)保免燒磚技術(shù)。針對(duì)污染風(fēng)險(xiǎn)較低的鉆井廢棄固相，形成了環(huán)保免燒磚技術(shù)。鉆井廢棄固相與電廠廢棄物爐渣混合后加入固化劑制成環(huán)保型免燒磚，抗壓強(qiáng)度可達(dá)10.2 MPa，浸出液的pH值為7～8，且各項(xiàng)污染物的濃度均滿足《污水綜合排放標(biāo)準(zhǔn)》（GB 8978—1996）中規(guī)定的污染物最高允許排放濃度要求，可用于井場(chǎng)鋪墊或土建作業(yè)[14]。

3）路基土技術(shù)。針對(duì)達(dá)不到環(huán)保指標(biāo)要求的鉆井廢棄固相，研發(fā)了WJ型復(fù)合固化劑，并形成了固化養(yǎng)護(hù)工藝。采用該工藝綜合處理后的鉆井廢棄固相各項(xiàng)指標(biāo)滿足《一般工業(yè)固體廢物貯存、處置場(chǎng)污染控制標(biāo)準(zhǔn)》（GB 18599—2001）中第Ⅰ類一般工業(yè)固體廢物標(biāo)準(zhǔn)要求，用作素土?xí)r最大干密度為1.60 g/cm3, 最佳含水率為21.0%，液限為41.5%，塑限為31.0%，塑性指數(shù)為10.5%，承載比為67.5%，滿足路基土填料使用標(biāo)準(zhǔn)。勝利油田已成功應(yīng)用該技術(shù)將12×104m3鉆井固體廢棄物處理后用于鋪設(shè)鐵路路基，取得了較好的經(jīng)濟(jì)效益和社會(huì)效益。

4.2 中下部地層含油鉆屑無(wú)害化處理

勝利油田中下部地層鉆井過(guò)程中，為保障井下作業(yè)安全，所使用鉆井液中有機(jī)物含量高，且鉆遇油層所產(chǎn)生的鉆屑上附著的化學(xué)成分種類繁多，pH值、化學(xué)需氧量和含油率等多項(xiàng)指標(biāo)偏高，屬于《一般工業(yè)固體廢物貯存、處置場(chǎng)污染控制標(biāo)準(zhǔn)》（GB 18599—2001）中規(guī)定的第Ⅱ類一般工業(yè)固體廢物，不能采用簡(jiǎn)單固化、填埋等方式進(jìn)行處理。勝利油田在分析中下部地層含油鉆屑理化性質(zhì)的基礎(chǔ)上，形成了油基鉆屑隨鉆處理技術(shù)和水基鉆屑微乳清洗與隨鉆生物處理技術(shù)，用該技術(shù)處理后的含油鉆屑符合《一般工業(yè)固體廢物貯存、處置場(chǎng)污染控制標(biāo)準(zhǔn)》（GB 18599—2001）中規(guī)定的第Ⅰ類一般工業(yè)固體廢物要求，為下一步集中處理與資源化利用奠定了良好的基礎(chǔ)。

4.2.1 油基鉆屑隨鉆處理技術(shù)

針對(duì)高含油的油基鉆屑環(huán)境污染風(fēng)險(xiǎn)高、無(wú)害化處理難度大的問(wèn)題，勝利油田自主研發(fā)了油基鉆屑隨鉆處理工藝及成套裝置，研選了清洗能力強(qiáng)且安全、無(wú)毒的環(huán)保型清洗劑，形成了高含油鉆屑實(shí)時(shí)處理技術(shù)[15]。該技術(shù)采用分步實(shí)施的工藝，將回收油相與清洗含油鉆屑分開(kāi)進(jìn)行，首先對(duì)井口返出的高含油鉆屑進(jìn)行攪拌清洗和濃縮脫液處理，然后將分離出來(lái)的液相作為基油回收利用，處理后的鉆屑用專用處理劑清洗并進(jìn)行甩干處理[16]。該裝置主要由預(yù)處理裝置、回收及清洗裝置、調(diào)配及存儲(chǔ)裝置、鉆屑輸送裝置、管線、電纜和集成控制系統(tǒng)等組成。該裝置的油基鉆屑處理能力為5～10 m3/h，處理后鉆屑含油率可降至1.0%以下，且能夠回收90%以上的油基鉆井液。目前，油基鉆屑隨鉆處理技術(shù)已在勝利油田渤頁(yè)2HF井、梁頁(yè)1HF井、義173-5HF井和樁129-平10井，以及涪陵頁(yè)巖氣田焦石壩區(qū)塊的焦頁(yè)8-1HF井進(jìn)行了成功應(yīng)用，實(shí)現(xiàn)了油基鉆屑的低成本隨鉆處理。

4.2.2 高含油水基鉆屑微乳清洗技術(shù)

為對(duì)含油量在3.0%以上的高含油鉆屑進(jìn)行無(wú)害化處理，優(yōu)選了微乳液用表面活性劑和助表面活性劑，研發(fā)了以DOA和AEC-9Na為核心處理劑的單相水包油型微乳液。結(jié)合水基鉆屑中有機(jī)污染物成分的復(fù)雜性，明確了不同因素對(duì)微乳液增溶能力的影響，確定了清洗時(shí)間、溫度和攪拌速率等主要處理參數(shù)，形成了微乳清洗技術(shù)。室內(nèi)模擬評(píng)價(jià)結(jié)果表明，優(yōu)化形成的單相水包油型微乳液在清洗轉(zhuǎn)速為200 r/min時(shí)，僅需30 min即可將含油量4.69%～5.11%的水基鉆屑的含油量降至1.00%以下，為后續(xù)無(wú)害化處理與資源化利用創(chuàng)造了良好條件。

4.2.3 鉆屑微生物處理技術(shù)

針對(duì)含油量在1%～3%的鉆井液固體廢棄物，開(kāi)展了微生物處理技術(shù)研究。在研制多功能生物菌劑與優(yōu)化生物調(diào)控工藝的基礎(chǔ)上，采用固定化微生物處理技術(shù)制備了固定化微生物顆粒；開(kāi)展了鉆屑生物降解條件優(yōu)化及參數(shù)研究，明確了電芬頓技術(shù)與微生物處理技術(shù)的協(xié)同作用，試制了實(shí)驗(yàn)室規(guī)模的微生物修復(fù)模擬評(píng)價(jià)裝置，初步形成了微生物處理技術(shù)。室內(nèi)模擬評(píng)價(jià)結(jié)果表明，對(duì)于含油量在3%以下的現(xiàn)場(chǎng)鉆屑，通過(guò)對(duì)養(yǎng)分、溫度、通風(fēng)量及生物制劑投加量等參數(shù)優(yōu)化調(diào)控，處理4個(gè)月后含油量可降至1%以下（比常規(guī)自然投菌處理時(shí)間縮短一半），處理后鉆屑浸出液的化學(xué)需氧量降至70 mg/L以下。

5 鉆井環(huán)保技術(shù)發(fā)展方向

近幾年，勝利油田通過(guò)鉆井廢棄物治理研究和實(shí)踐，形成了設(shè)計(jì)環(huán)保鉆井液進(jìn)行源頭減量控制、鉆井階段鉆井液隨鉆治理一體化中間過(guò)程減量控制和完井階段回收利用減量控制等一系列技術(shù)，該系列技術(shù)的集成應(yīng)用解決了鉆井液環(huán)保性與功能性之間的矛盾，顯著降低了鉆井廢棄物總量與污染風(fēng)險(xiǎn)，初步實(shí)現(xiàn)了鉆井廢棄物“源頭設(shè)計(jì)，過(guò)程控制，末端治理”的目標(biāo)。

但是，隨著我國(guó)環(huán)保法規(guī)的日益健全，需要考慮的問(wèn)題更多，需要達(dá)到的標(biāo)準(zhǔn)更高，降本增效和綠色發(fā)展已成為石油鉆井的必經(jīng)之路，鉆井技術(shù)面臨著巨大的成本和環(huán)保壓力。截至目前，勝利油田相關(guān)技術(shù)的集成應(yīng)用程度不夠，規(guī)?；痉缎?yīng)不足，仍需結(jié)合鉆井實(shí)際進(jìn)行梳理、完善。結(jié)合上述環(huán)保形勢(shì)和目前環(huán)保技術(shù)發(fā)展所面臨的實(shí)際問(wèn)題，筆者認(rèn)為，勝利油田應(yīng)圍繞鉆井廢棄物前期處理隨鉆化、經(jīng)濟(jì)化，配套設(shè)備小型化、智能化，以及末端產(chǎn)物高效資源化，從以下幾個(gè)方面開(kāi)展研究工作：

1）深入研究鉆井過(guò)程中的石油烴控制技術(shù)，以解決石油烴（重點(diǎn)為芳香烴）的污染處理問(wèn)題。

2）研究更為高效的、不含高價(jià)金屬離子的鉆井液固液分離技術(shù)，以解決壓濾廢液回收利用及經(jīng)濟(jì)處理問(wèn)題。

3）開(kāi)展不易回收利用的低密度廢棄鉆井液分級(jí)調(diào)質(zhì)技術(shù)研究，以形成高效經(jīng)濟(jì)的回收利用技術(shù)。

4）持續(xù)深化研究廢棄固相經(jīng)濟(jì)性資源化利用技術(shù)，以形成低成本鉆屑處理技術(shù)，真正實(shí)現(xiàn)“變廢為寶”；研究油田鉆井廢棄物控制集成技術(shù)與裝備體系，解決鉆井廢棄物組分復(fù)雜與經(jīng)濟(jì)高效處理之間的矛盾，探索可推廣、可復(fù)制的技術(shù)路徑。

6 結(jié)束語(yǔ)

鉆井環(huán)保技術(shù)是一項(xiàng)多個(gè)研究領(lǐng)域交叉融合且需要政府與企業(yè)間多級(jí)聯(lián)動(dòng)的系統(tǒng)工程，需要因地制宜，統(tǒng)籌協(xié)調(diào)管理，大膽探索，充分積累經(jīng)驗(yàn)，總結(jié)推廣。工作中需要強(qiáng)化整體保護(hù)，注重統(tǒng)一性的管理規(guī)范和技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)，注重鉆井環(huán)保技術(shù)的頂層設(shè)計(jì)，樹(shù)立油氣井全生命周期的理念，樹(shù)立鉆井廢棄物為一種“放錯(cuò)了位置的資源”的觀點(diǎn)，辯證地分析其中的有害物質(zhì)來(lái)源與資源化利用途徑，結(jié)合油田生產(chǎn)實(shí)際，推進(jìn)經(jīng)濟(jì)性資源化利用。切實(shí)構(gòu)建政府機(jī)構(gòu)、企業(yè)和其他社會(huì)主體參與的市場(chǎng)化運(yùn)作機(jī)制，促進(jìn)資源集約利用和保護(hù)，真正踐行“綠水青山就是金山銀山”的科學(xué)論斷，形成人與自然和諧發(fā)展的油區(qū)建設(shè)新格局。