油气田废弃钻井液危险性分析与评价

尚旺涛 陈祖红 王信

1.中国石油渤海钻探泥浆技术服务公司  天津市  300280;2.中国石油渤海钻探第四钻井工程分公司  天津市 300280

摘要：钻井产生的泥浆是油田开发中主要的污染源。它含有复杂的成分和各种有毒有害物质，因此保证泥浆进行无害化处理，对环境保护来说非常重要。在分析钻井泥浆的化学成分及其产生的风险上，本文对国内外倾倒油井泥浆并进行无害化处理，有快速，灵敏，和多级分配的先进技术到一般生态系统的研究进展，这样就可以用于改善钻井泥浆和钻井回路的可用性，可以了解泥浆未来的基本发展情况，是未来研究该处理技术的核心方面。

关键词：油气田;废弃钻井液;危险性;分析;评价;

根据中国石油天然气集团公司的一项研究表明，国家油气田钻井液的年产量约为100.0×104.0吨，其中大部分都未经有效加工。最近，对增强技术操作的钻井泥浆的需求量增加，泥浆拥有化学添加剂的类型和数量也在显著增加，并且使泥浆的成分变得更加复杂。因此，分析和评价倾倒未经处理的钻井泥浆对土壤，地下水和地表水的影响，这对如何进行现场的生态环境保护起着重要作用。

1.废弃钻井液的危险性评价指标与评价方法

生态环境中废弃钻井液的最终出现的状态是固体的。这种固体主要由粘土矿物和泥浆混合组成，它吸收了已经形成的泥浆添加剂中的大部分有毒成分，并且它是一部分泥浆添加剂中天然存在的物质之一。因此，对它进行大量的排放肯定会影响物质生态环境中的自然循环状态。在水生环境中，使用过的钻井液会长时间保持液态或高强度的粘性，而废弃的钻井泥浆表面在干燥环境中会被压缩，使它的内部变软并吸附在粘土矿物颗粒上。无论它的形态是液体还是固体，都会让水受到固体废弃物的污染，并对环境产生严重影响。

2.废弃钻井液的主要污染源

钻井液添加剂是让钻井液产生污染的主要原因。本文作者主要分析了19种常用的钻井液添加剂的重金属含量，研究结果表明，它的使用指标标准中描述的分析方法进行分析了它所含有的重金属含量（总镉，总汞，总铅，总铬，总砷）。通过该方法来评估它所含有的生物毒性大概为 30，000.0mg / L或更高的值，据数据估计，它是可生物降解的BOD / COD比率。它更是让生物降解率大于10.0%。

3.废弃钻井液危险性对生态环境的影响分析及评价

3.1无杌盐类废弃钻井液导致土壤盐渍化

在钻井过程中，钻井机器通常使用无机盐类的钻井液，这就需要专门的技术对其进行特殊的处理以促进环境中的脱盐，并且通常不会引起大的环境污染问题，可以用于大规模钻井工程。但是淡水钻井液的潜在污染经常被忽视，实际上，由于各种化学添加剂的原因，作为每周连续工作的淡水钻井液通常会增加整体发生矿化。另外，钻井液的再循环过程会溶解特定地层中包含的无机盐来增加钻井液的含盐量，通过分析了该断层中钻井液的总盐度，硫酸盐和氯化物含量。试验结果表明，油田所使用的淡水钻井液的氯化物含量一般在400.0 mg / L以上，该含量定义为> 10.0 mg / L。明确规定必须达到（> 500.0mg / L）且灌溉量超过250.0 mg / L，通过长期灌溉海水来滋养养殖场。随着土壤中溶液的渗透压增加，而导致土壤的透气性和渗透性降低，致使土壤发生硬化，结形成固体并破裂，土壤中的营养效率降低。植物难以从土壤中吸收水分并导致植物的异常生长。如果出现更严重的情况是植物不能返回土壤使土壤的盐度增加。这才造成土壤出现浪费和环境恶化的情况。所以我们不应低估这种影响造成的损失，特别是因为使用了大量的钻井泥浆以及一些水垢的残留物和相对集中的钻孔而导致的问题。经过长期的分化养成了数千吨的盐，碱性土壤的一般区域与该环境无关。

3.2废弃钻井液中重金属污染导致土壤中重金属富集

可以将重金属残留引入污染处理系统，通过钻探的地形来添加钻井泥浆和主要填料（例如，低污染的重晶石）。在重金属污染中，主要包括了汞，铬，镉，铅，砷等化学物质。钻井液的分析结果在不同国家不同地区都对汞，铬，镉，铅，砷等化学物质进行检测，其中要求重金属的pH值> 7.0左右。钻井泥浆中的重金属元素主要为复合物碳化物形成，最终目标是土壤中残留的重金属被清除，因为土壤是所有污染物来源的载体。

3.3废弃钻井液中石油物质导致土壤、水体发生污染

石油物质是钻井液的一部分。这钻井施工现场的钻井液含有丰富石油物质，这也是两个主要的油井来源。首先，人为添加化学剂以改善钻井液的润滑度。油井钻油需要润滑剂，然后才能产出原油，在钻井液进入钻孔时，要建立定向井，让润滑油的含量可以达到2.0%以上。由于钻井液的原因，这些石油被高度乳化并随着井眼情况变得更加糟糕，这使润滑油的含量可以达到8.0-10.0%。

4.结论

1）由于工作人员有意释放挖掘出的钻井泥浆，造成环境污染。因此污染的程度取决于所使用的钻井泥浆污染物的数量多少，并取决于油井所在自然环境的条件。2）根据污染系统的類型和所使用的化学添加剂来看，重金属使有机物产生巨大的负荷，钻井挖掘出的废物有很多方面污染。3）所有钻井液不可避免地都会造成矿物污染，其中水污染最敏感，影响区域也最大。4）除了钻井液和泥浆等新的化学添加剂的研究仍然是中国石油工业需要不断探索和解决的复杂问题，良好的钻井性能和环境是石油挖掘的重要条件。

参考文献：

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