第一篇：油田鉆井廢泥漿的固化處理

淺談油田鉆井廢泥漿的固化處理

摘要：油田鉆井的生產(chǎn)過程中會產(chǎn)生大量的廢泥漿，但此廢棄物成分復雜，污染極大，在處理上有一定的難度，因此有效處理油田鉆井廢泥漿已成為如今的研究方向之一，而固化處理是一種有效而發(fā)展前景良好的方法之一，本文將針對這一問題進行一系列的討論和講述。關鍵詞：油田鉆井、廢泥漿、固化、處理、討論、Abstract： There is a mass of mud disposal in the exploitation of the oilfield drilling，which is hard to dispose and would cause pollution heavily with its complicated constituents.Treating the mud disposal effectively has become one of the main points of scientific researches, therefore solidified treatment wins a place due to its brilliant prospect and efficiency.And this paper is going to discuss such a series of issues.Key words: oilfield drilling, mud disposal, solidified treatment, treat, discuss.一、研究背景

1．1鉆井廢泥漿的來源

在石油和天然氣的勘探開發(fā)鉆井過程中，鉆井泥漿是提高鉆井效率的重要保障，在【3】鉆井過程中有著支護井幫、提升巖屑、冷卻鉆頭的作用。同時還起到了潤滑鉆具、提高鉆速、防止井塌方和井漏、評價生產(chǎn)層等作用，是保證鉆井工作順利進行必不可少的物質(zhì)。為了達到安全、快速的鉆井目的，使用的鉆井液類型及化學藥品的種類、數(shù)量越來越多，由此不可避免地會產(chǎn)生大量廢棄物。鉆井固體廢物包括鉆井廢泥漿和鉆井過程中抽提上來的巖屑，其中的廢棄泥漿是鉆井廢物中最大量者。鉆井工藝對泥漿的要求越來越高，泥漿體系日益增多，配方也越來越復雜，一般都含有重金屬、油類、堿和其他【4】化合物。泥漿循環(huán)過程中需不斷地排除廢渣和廢漿，鉆井結束后需全部排除，變?yōu)閺U漿。由于石油鉆井的野外作業(yè)特征，施工現(xiàn)場所有的廢棄物幾乎全部排放積存于廢泥漿儲存坑內(nèi)，最終形成了一種由粘土、加重材料、各種化學處理劑以及伴生的污水、油水、鉆屑等組成的多相穩(wěn)態(tài)膠體懸浮性的混合物。

1．2鉆井廢泥漿的組成及特點

目前，國內(nèi)外使用的鉆井液有水基鉆井液(WBM)，油基鉆井液(OBM)和合成基鉆井液【5】(SBM)三大判。鉆井泥漿體系可分為9大類，即：非分散泥漿；分散泥漿；鈣處理泥漿；聚合物泥漿；低固相泥漿；飽和鹽水泥漿；完井修井液；油基合成泥漿；空氣、氣霧、泡沫及充氣泥漿。石油鉆井廢泥漿主要包含了鉆井液、鉆屑、以及各種作業(yè)產(chǎn)生的廢液等，其組成成分如下：鉆井液一主要來自三方面：其一是鉆井過程中排放的廢鉆井液；其二是地面循環(huán)系統(tǒng)盛放的和為處理復雜情況儲備的鉆井液；其三是固井時水泥漿

【6】置換出來的鉆井液。三者約占總廢棄物的70％左右。污染環(huán)境的主要成分是油類、鹽類(尤其是氯離子)、殺菌劑、某些化學處理劑、重金屬離子(如銅、鎘、鉻、鋅及鉛

【

7、8】等)、高分子有機化合物生物降解產(chǎn)生的低分子有機化合物和堿類物質(zhì)等。

鉆井廢泥漿大多屬于粘土——水分散體系——水基泥漿的范圍，也有的屬于油基或 聚合物泥漿。鉆井廢泥漿組成復雜，一般呈堿性，pH值在8．5～12之間，有的可達13以上；固相顆粒粒度一般在0．011．tm～0．39m之間(即95％以上顆粒通過200目篩)，其外觀一般呈粘稠流體或半流體狀態(tài)，具有顆粒細小、級配差不大、粘度大、【11】含水率高不易脫水(含水率約在30％,--一90％)等特性，是一種有典型流變學特征的膠體。且其自然干結過程緩慢，干結物遇水浸濕后易再度行成鉆井廢泥漿樣物，會對排放點及附近地帶的土壤物性產(chǎn)生長期的不良影響。廢泥漿含油量高，部分鉆井廢泥漿含油量達10％以上；固含量高，主要為膨潤土和有機高分子處理劑、粘土、加重材料、巖屑以及污水流經(jīng)地面時攜帶的泥砂及表層土等；此外由于鉆井廢泥漿中含有各種有機和無機類化學處理劑，其中的重金屬、CODCr值、Oil及表面活性劑等有害物質(zhì)濃度較

【12】高，個別有害物污染指標超出國家允許排放濃度的數(shù)百倍。【10】

二、研究意義與現(xiàn)狀

2．1鉆井廢泥漿的環(huán)境危害

縱觀各方面鉆井廢水的相關研究資料表明，石油鉆井廢水的危害物質(zhì)大體可以分為【13、14、15】以下幾類：①含固顆粒，以粘土、膨潤土顆粒為主；②酸堿物，表現(xiàn)為鉆井廢泥漿的pH值；③石油類，主要來自鉆井設備的清洗，是鉆井液中不可避免的組份；④有機物及其分解產(chǎn)物，表現(xiàn)為泥漿的CODcr，值高，色度高。被我國列入環(huán)境“黑名單”的68種優(yōu)先控制的污染物中，有6種苯系物、7種多環(huán)芳烴(PAHs)。目前鉆井現(xiàn)場所使用的高性能處理劑中，相當一部分含有苯環(huán)；⑤重金屬，來源于鉆井液添加劑及地層：

-⑥氯離子，采用鹽水鉆井液及地層礦化度較高時，會使廢水中Cl的含量增高。

【

16、17】由于廢鉆井液成份比較復雜，所以對環(huán)境的影響也是多方面的：(1)污染面積大、區(qū)域廣。這是由鉆井生產(chǎn)流動性大等特點所決定；

--(2)廢鉆井液中的鹽、堿和鹽巖層鉆屑不僅造成土壤板結，同時因Cl活性比N03、3-P04強，會抑制農(nóng)作物對氮、磷的吸收。可溶性鹽的遷移還會對地下水造成污染；

6++2+2+(3)有害的重金屬離子如Cr，、Hg、Cd、Pb及不易被動植物降解的有機物、分子聚合物滯留于土壤中，會影響植物的生長和土壤中微生物的繁殖。且這些物質(zhì)易進入食物鏈，并在環(huán)境或動植物體內(nèi)蓄積，危害人類的身體健康和生命安全。例如六價鉻6+(Cr，)通過食物鏈進入人體后，其毒性主要表現(xiàn)為呼吸道、腸胃道疾患和皮膚損傷，特別是它的致癌作用近些年來已引起人們的廣泛重視；

(4)廢物中的有機處理劑使水體的CODcr、BOD增高，影響水生生物的正常生長；某些殺菌劑及高分子化合物生物降解產(chǎn)生的低分子有機化合物，會對魚、蝦及鳥類產(chǎn)生毒害；

(5)油類物質(zhì)進入水體后，形成浮油，影響空氣與水體界面上氧的交換。分散在水中吸附于懸浮粒上或以乳化狀存在于水中的油，可被微生物氧化分解，從而消耗水中的溶解氧，使水質(zhì)惡化變臭。在油膜擴展和漂浮過程中，大約25％～30％的低沸點石油組分(C1——C5)迅速揮發(fā)進入大氣，造成大氣污染。油類對土壤及動植物的影響也很大；

-2-(6)水中的硫化物(包括溶解性的H2S，HS，S，存在于懸浮物中的可溶性硫化物，未電離的有機無機類硫化物)，硫化氫易從水中逸散于空氣中，產(chǎn)生臭味且毒性很大，它可與人體內(nèi)的細胞色素等作用，影響細胞氧化過程，造成細胞組織缺氧。

2．2鉆井廢泥漿處理技術現(xiàn)狀 隨著我國環(huán)境保護法規(guī)標準的不斷完善以及執(zhí)法力度的加大，人們的環(huán)保意識逐漸增強，鉆井過程中產(chǎn)生的廢泥漿的無害化處理的研究和推廣應用，是鉆井行業(yè)環(huán)境保護工作的當務之急。許多國家也都已將其列為環(huán)保的一個重要項目來研究。鉆井廢泥漿治理的目的，是為了減輕環(huán)境污染而尋找經(jīng)濟和環(huán)境上都能夠接受的處理方式，實現(xiàn)最優(yōu)化廢物處理體系的目的。現(xiàn)有回收利用和處理方法較多，但每種方法都有其適用范圍，應根據(jù)油氣田的地理環(huán)境、水文、土壤、鉆井液的組成及經(jīng)濟性來選用。縱觀國內(nèi)外處

【18】【19】【20、21】理方法主要有以下幾種：(1)直接排放法(2)坑內(nèi)填埋法(3)脫水法(4)【22】【18’19'22】【23】坑內(nèi)密封法(5)注入安全地層或環(huán)形空間處理法(6)土壤生物降解法(7)【4】【19】【19，24’25】【20，26】土地耕作法(8)閉合回路系統(tǒng)(9)固液分離法(10)固化法(11)

【20，21·33】廢鉆井液回收利用法。

2．3鉆井廢泥漿處理技術發(fā)展趨勢【15、24、34-38】

2．3．1 MTC(泥漿轉化為水泥漿Mud．To．Cement)固井技術

此法是在鉆井液中加入固化添加劑，經(jīng)過充分混合形成穩(wěn)定的固化物，完成鉆井液轉換水泥漿的過程。它利用鉆井液的失水性和懸浮性，通過加入廉價的高爐水淬礦渣(BFC)，激活劑(BAS)等，將鉆井液轉化為完全可以與油井水泥漿相媲美的固井液。此技術不僅可節(jié)約固井成本，而且又可解決一部分鉆井廢液污染環(huán)境問題。2．3．2研究開發(fā)最佳廢物管理系統(tǒng)

目前，國外各大泥漿公司積極開發(fā)最佳廢物管理系統(tǒng)，其基本要求是：(1)選擇最佳鉆井作業(yè)，使廢物量減至最少。(2)控制廢物質(zhì)量，保證廢物無害化。

(3)加強井場廢物分類管理，可降低處理費用及廢物體積。(4)采用環(huán)境安全和經(jīng)濟有效的方法加工(處理)廢物。成功的廢物管理程序首先是根據(jù)地質(zhì)特點，正確選用鉆井液及其處理劑，進行好的水質(zhì)管理，使鉆井過程中產(chǎn)生的廢物減至最低量；第二是鑒別和隔離潛在的廢物源，減少引起問題的復雜性，使廢物的加工和處理更加容易和經(jīng)濟；第三是選擇經(jīng)濟且環(huán)保可接受的廢物處理方法。

2．3．3加強開發(fā)研究專業(yè)化的固化處理設備

現(xiàn)階段各油田廢棄鉆井泥漿現(xiàn)場固化工藝主要有兩種：一是采用代用機械(如挖掘機之類的機械設備)將固化劑與廢棄鉆井泥漿進行混合；二是直接用鉆井泵以及配漿設備將固化劑混入廢泥漿中。第一種方法比較簡單，但混合均勻程度較差，直接影響最終的處理效果；第二種方法混合較均勻，但要求鉆井廢泥漿具有較好的流動性，在很多井場處理中都受到限制。因此，開發(fā)專業(yè)化的機械處理設備勢在必行。同時，由于鉆井作業(yè)的分散性和流動性的行業(yè)特點，對廉價、簡單的車載式(或移動式)鉆井廢泥漿處理設備的需求更為迫切。

2．3．4加強有肥效特性固化劑的研發(fā)

固化法處理鉆井廢泥漿具有簡便易行、處理效果好等優(yōu)點，是一種很有發(fā)展前景的 處理方法。目前國內(nèi)外都在致力于開發(fā)固化能力強、解毒性好、具有肥效特性的固化劑，土壤中摻入此類固化劑處理過的廢泥漿，不但不會污染環(huán)境，具有很好的穩(wěn)定性，而且能明顯改善土壤性能，提高土壤肥力。另外，開發(fā)高效廉價固化劑，以獲得高強度、無污染的固結體，將其用于建筑材料，達到廢物再利用永久無害化的目的。

三、研究論述

3．1固化處理技術概述

固化是指用物理．化學方法將有害廢物摻和并包容在密實的惰性基材中，使其穩(wěn)定化的一種過程。其中固化所用的惰性材料叫固化劑，有害廢物經(jīng)過固化處理所形成的固化產(chǎn)物為固化體。它主要用來處理放射性廢物、有毒有害廢物如電鍍污泥、砷渣、汞渣、【39】氰渣、鉻渣和鎘渣等，目前也頗受石油行業(yè)的重視。

迄今尚未研究出一種適用于處理任何類型廢物的最佳固化方法。目前所采用的多數(shù)固化方法往往只適用于處理一種或幾種類型的廢物。隨著現(xiàn)代工業(yè)的不斷發(fā)展，固化處理污染物技術不斷走向成熟，成為當前處理危險污染物很有效的手段。固化處理方法可按原理分為包膠固化、自膠結固化、玻璃固化和水玻璃固化。包膠固化又可以根據(jù)包膠材料的不同，分為水泥基固化、石灰基固化、熱塑性材料固化和有機聚合物固化等。包膠固化適用于多種類型的廢物；自膠結固化只適用于含有大量能成為膠結劑的廢物；玻璃固化和水玻璃固化，一般只適用于極少量特毒廢物的處理，如高放射廢物的處理方面。目前常用的固化穩(wěn)定化方法主要包括：

a、水泥固化，這是目前最常用的固化方法，適用范圍廣； b、石灰固化，應用很廣泛；

c、熱塑性材料固化，新近發(fā)展起來的固化處理方法； d、有機聚合物固化，適用對非常危險廢物處理；

e、自膠結固化，工藝較簡單，廢物可自行固化，應用面窄； f、熔融固化(玻璃固化)和陶瓷固化，屬特種固化處理方法。3．1．1水泥固化

水泥基固化是基于水泥的水合和水硬膠凝作用而對廢物進行固化處理的一種方法。研究表明，此種方法非常適于處理各種含有重金屬的污泥。其主要膠結劑為硅酸鹽水泥

【40】或其它類型的水泥，需要時可摻入添加劑(如化學藥品)。固化過程中，污泥中的重金屬離子會由于水泥的高pH作用而生成難溶的氫氧化物，并固定到水泥基中。水泥基固化法處理含有重金屬污泥的一種流程是把被處理的污泥通過計量裝置以一定重量比與水泥、添加劑和水共同投入到原料混煉機中，經(jīng)攪拌混合均勻，然后通過出料裝置送去成型，再將成型的坯體養(yǎng)護，使之形成具有一定強度的固化產(chǎn)品。水泥基固化法對含高毒重金屬廢物的處理特別有效，固化工藝和設備比較簡單，設備和運行費用低；水泥原料和添加劑便宜易得；對含水量較高的廢物可以直接固化；固化體的強度、耐熱性、耐久性均好，產(chǎn)品適于投海處置，有的產(chǎn)品可作路基或建筑物基礎材料。缺點是其固化產(chǎn)品體積增加較大，一般可比最終廢物原體積增大1．5～2．0倍；有時需作預處理或需要加入添加劑，因而可能影響水泥漿的凝固，并會使成本增加。3．1．2石灰固化 石灰基固化是用石灰作基材，以粉煤灰、水泥窯灰作添加劑，專用于處理含有硫酸鹽或亞硫酸鹽類泥渣的一種方法。此法是基于水泥窯灰和粉煤灰含有活性氧化鋁和二氧化硅，因而能同石灰在有水存在的條件下發(fā)生反應生成對硫酸鹽、亞硫酸鹽起凝結硬化作用的物質(zhì)，最終形成具有一定強度的固化體。

石灰基固化使用的添加劑本身是廢物，來源廣、成本低、操作簡單，不需要特殊設備；被處理的廢物不要求完全脫水；在常溫下操作，沒有尾氣處理問題。石灰基固化產(chǎn)品比原廢物的體積和重量增加較大；易被酸性介質(zhì)浸蝕，要求表面進行涂覆或放在有襯里的土地填埋場中處置。3．1．3熱塑性材料固化

熱塑性材料固化法是用熱塑性物質(zhì)作固化劑，在受熱情況下與1000℃下干燥的污染物混合，冷卻成型。熱塑性物質(zhì)在常溫下呈固態(tài)，高溫時變成黏液，故可用來包覆廢物。目前，固化處理應用的熱塑性材料有瀝青、石蠟、聚乙烯、聚丁二烯等。

熱塑性材料固化可用于無機廢棄物或有機廢棄物的處理，其固化所得產(chǎn)品空隙率低，污染物浸出率低于水泥基固化法和石灰基固化法產(chǎn)品；干廢物對固化基材的摻合量從1：1～2：l，可以減少容器費和運輸費以及最終處置費；固化基材對溶液或微生物具有強抗侵蝕性；固化體不需作長時間養(yǎng)護。

熱塑性固化材料是熱的不良導體，蒸發(fā)過程熱效率低；含水量大的廢物需先冷凍、融解或離心脫水處理；由于基材具有可燃性，要求產(chǎn)品有適宜的包裝；固化基材受大劑量輻射時，其彈性或軟化點提高，故不宜處理高放射性廢物；熱塑性材料價格昂貴，操作復雜，設備費用高；對于在高溫下易分解的廢物、有機溶劑以及強氧化性廢物不宜使用。

3．1．4有機聚合物固化

對于復合材料基體樹脂的固化方式近幾年也有較快發(fā)展。傳統(tǒng)的熱壓罐法等加熱固化方式由于能源利用率低、加工周期長、環(huán)境污染大等受到了挑戰(zhàn)。光固化、電子束固化等輻射固化方式由于固化溫度低、固化速度快、熱收縮內(nèi)應力小、環(huán)境污染小等優(yōu)點【41】獲得了快速發(fā)展。

目前用于先進樹脂基符合材料的基體樹脂主要是不飽和樹脂、環(huán)氧樹脂、聚酰亞胺和雙馬來酰亞胺樹脂，其固化方式采用輻射固化技術的不少。3．1．5自膠結固化

自膠結固化方法是一種利用廢物本身的膠結特性進行固化處理的方法。該方法主要是用來處理大量含硫酸鈣或亞硫酸鈣的廢物。其原理是基于亞硫酸鈣半水化合物(CaS03·1／2H20)在加熱到脫水溫度后，會變成具有膠結作用的物質(zhì)。固化產(chǎn)物可以送往土地填埋場處理。

自膠結固化方法的優(yōu)點是工藝比較簡單，廢物可自行固化，缺點是應用面窄，只適于含有大量能成為膠結劑的廢物。3．1．6玻璃固化

玻璃固化技術是以玻璃原料為固化基材的一種固化方法，是利用高溫(1500℃以上)把固態(tài)污染物融化為玻璃質(zhì)或玻璃質(zhì)與晶體混合物。處理時可就地進行，也可異地進行。所形成的玻璃態(tài)物質(zhì)與水泥固化物相比，具有耐久性更高、抗?jié)B出性更好、耐酸性腐蝕更強等優(yōu)點，而且污染物質(zhì)經(jīng)處理后其體積將變小(最多可減少75％)，而其他處理方法均無此優(yōu)點。

玻璃化處理的成本往往很高，一般僅用于污染物成分復雜的污染土(或其他固體污染物)處理。經(jīng)玻璃化作用后，絕大部分的有機污染物將因熱解而被焚毀或轉化為蒸氣逸出(所逸出的氣體需收集并處理)，而放射性物質(zhì)、重金屬元素則被牢固地束縛于已熔化的玻璃狀一陶瓷狀的物質(zhì)之內(nèi)。但放射性污染物經(jīng)玻璃化技術處理后其放射性不能得

【42】到改變，仍需隔離防護。

3．2固化材料及機理

固化是近年來石油工業(yè)普遍重視和使用較多的一種方法。在固化過程中，泥漿中的重金屬離子與固定劑發(fā)生反應，生成化合物而被固定，阻止重金屬離子外移；其它污染物由于吸附作用及固化體的網(wǎng)狀結構和較小空隙通道，限制了其遷移，所以浸出率較低。

因有機固化劑處理成本高，且易產(chǎn)生二次污染，故本研究在前期論證的基礎上，擬選用無機固化劑處理鉆井廢漿液。主固化劑選定為水泥、粉煤灰，在此基礎上尋找其它藥劑，便于和水泥、粉煤灰等組成經(jīng)濟適用的復合固化劑，以期達到更好的無害化處理效果。

四、總結

油田鉆井泥漿是油田鉆井過程中, 起著潤滑、冷卻、護壁、傳輸鉆井巖屑、平衡地層壓力作用的工作液。鉆井廢棄泥漿由鉆井過程中排放的少量泥漿和完井后排放的大量泥漿組成, 主要成分為膨潤土、鉆井巖屑、水以及多種化學添加劑。由于廢棄泥漿中含有重金屬、堿、鹽、油、有機物等多種有毒有害污染物;處理難度較大, 因此與含油污水、污油共稱為油田三大公害。隨著國家環(huán)保法律法規(guī)的完善, 人們環(huán)保意識的增強, 石油工業(yè)加大了消除、利用“ 三大公害” 的科研攻關力度。

而本論文由于各種條件所限，無法進行更深層次上的實驗研究和實踐考察，因此只作學術上的淺談和理論的介紹，主要是介紹油田鉆井廢泥漿的情況和該領域的研究技術以及處理方法和意義，因此參考了大量的文獻。內(nèi)容上仍相對簡淺和概念性，但仍希望在將來考上研究生后進行相關的實驗和研究，為環(huán)境保護和科學研究作一份貢獻。

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【39】魏平方，鄒斌，陳俊．油田廢鉆井液固化處理實驗研究【J】．化學與生物工程，2003，(6)： 34～35． 【40】藍俊康．污染物的固化／安定化處理技術的研究進展【J】．化工環(huán)保，2004，24：138～140．

【41】宋彥輝．不飽和聚酯樹脂紫外光快速同化的研究【D】．武漢理工大學，2005． 【42】藍俊康．污染物的固化／安定化處理的種類和研究應用現(xiàn)狀【J】．地質(zhì)災害與環(huán)境保護，2005，16(3)：281～286．

第二篇：油田鉆井廢棄泥漿無害化處理技術

油田鉆井廢棄泥漿無害化處理技術

從2008年4月到9月底，在長慶油田進行了油井場110口油井的微生物無害化處理工作，為油田節(jié)約處理費用100多萬元。

隨著我國油氣田的勘探和開發(fā)，所產(chǎn)生的大量鉆井廢泥漿以膠體和半固體狀態(tài)存在且長時間內(nèi)不變性，占用大量土地，嚴重污染環(huán)境。長期以來，油氣田鉆井廢棄泥漿一直是國內(nèi)外油氣生產(chǎn)過程中尚未有較好處理辦法的主要污染源之一。

研究采用現(xiàn)代微生物工程技術原理，針對油氣田鉆井廢棄泥漿中有害成分，選育具有高效降解轉化能力的微生物復合菌群，通過微生物在廢棄泥漿中的生長繁殖，經(jīng)過復雜的生物、化學過程對廢棄泥漿中危害生態(tài)環(huán)境的有害成分進行高效的降解轉化，使其脫毒、脫膠、脫鹽堿、脫水，達到生物無害化處理的目的，使油氣田鉆井被污染的土壤環(huán)境得到生物修復和生態(tài)環(huán)境的恢復。本研究成果適用對象可以是油氣田鉆井施工中新排放的廢棄泥漿，也可以是數(shù)年前排放的陳舊泥漿。

僅長慶油田每年就要處理7000口油井排出的鉆井廢液，將鉆井廢液挖坑填埋，上面用土覆蓋，覆蓋后的土地不能生長任何東西，每口井的處理費用高達5萬元。而用我們開發(fā)的微生物無害化處理技術處理鉆井廢液，費用降低30%，而且處理后的土地可以很好地生長各種植物。2008年準備在長慶油田進行2000口井的微生物無害化處理工作，此項工作已與長慶油田達成初步意向，在4月下旬開始工作。

技術簡介

在石油與天然氣的開采及鉆探過程中，會產(chǎn)生大量的鉆井廢泥漿。鉆井廢泥漿的成分比較復雜，主要是由粘土、加重材料、各種化學處理劑、污水、污油及巖屑等組成的多相懸浮物。由于在鉆井過程中使用的化學處理劑種類較多，造成廢泥漿COD高、色度深、pH高、重金屬離子多等污染有害物質(zhì)嚴重超標。隨著人們生活水平的提高和環(huán)保意識的加強，鉆井廢泥漿對環(huán)境的危害和影響正備受關注，這已經(jīng)成為長期困擾石油、天然氣開采行業(yè)的環(huán)保難題。目前許多國家都已將其列為環(huán)保的一個重要項目來研究。隨著國家減排要求的日益嚴格，鉆井廢泥漿無害化技術的研究已經(jīng)成為我國石油工業(yè)環(huán)境保護的迫切課題。

課題組結合國內(nèi)外在鉆井廢泥漿無害化處理技術的現(xiàn)狀與進展，立足于我國西部地區(qū)油氣田開采的實際工況，綜合分析國內(nèi)外在鉆井廢泥漿無害化處理技術方面的現(xiàn)狀與進展，應用現(xiàn)代化工的方法研究提出對鉆井廢泥漿固相物和液相物進行無害化處理研究的總體技術研究路線。對鉆井廢泥漿脫穩(wěn)及固液分離、鉆井廢泥漿固相物的無害化處理、鉆井廢泥漿液相物的無害化處理技術、方法和工藝進行可行性研究，并優(yōu)化整合了各項研究成果，尋求了經(jīng)濟和環(huán)保上都能夠接受的系統(tǒng)的可行工藝方法。

第三篇：鉆井含鹽廢棄泥漿無害化處理研究

鉆井含鹽廢棄泥漿無害化處理研究 本研究課題是由中石化集團財務計劃部土地管理處提議，中石化集團公司科技開發(fā)部立項(合同號J303020)的科研項目。項目圍繞鉆井含鹽廢棄泥漿的無害化處理、資源化利用開展了污染治理技術研究。本研究過程提出了污泥調(diào)理、污泥脫水、脫出的淡鹽水和濃鹽水分別無害化處理回收的工藝思路。污泥調(diào)理過程研究。篩選出調(diào)理劑的種類，確定了各調(diào)理劑的最佳添加比例。通過實驗室的實驗研究得出：在調(diào)理過程中首先添加助凝劑粉煤灰(添加比例3﹪)，然后添加無機混凝劑聚合氯化鋁(稀釋比例5﹪，添加比例10﹪)和有機高分子混凝劑陽離子型聚丙稀酰胺(其分子量在1200萬以上，稀釋比例1‰，添加比例8﹪)。調(diào)理后的泥漿脫水效果好，利于后續(xù)工藝過程的順利進行。調(diào)理后泥漿脫水過程研究。選用真空帶式壓濾機進行脫水，通過中試研究，確定洗滌脫水過程的真空度控制在：0.03-0.04Mpa；在脫水過程中水洗六次。脫水后泥餅浸出物的氯離子含量小于250mg/l(農(nóng)田灌溉水質(zhì)標準GB5084-92)，泥漿脫鹽達到要求。對含鹽泥漿的調(diào)理、水洗、真空帶式壓濾脫水項目進行聯(lián)合試驗，脫水后泥餅浸出物的氯離子含量小于250mg/l(農(nóng)田灌溉水質(zhì)標準GB5084-92)，處理后泥餅的含水率平均為75﹪，所含的鹽分、重金屬元素、硫化物和有機物含量遠遠小于國家相關的排放標準，可以運用到路基建設和井場施工中。試驗證明，污泥調(diào)理效果是好的，粉煤灰、聚合氯化鋁、聚丙稀酰胺的添加比例是正確的，真空帶式壓濾設備的水洗和脫水效果符合要求。泥漿調(diào)理后脫出的淡鹽水，(鹽分濃度＜35000mg/l)選擇復合過濾和反滲透方法進行處理。首先通過多介質(zhì)過濾和精密過濾，濾除水中的懸浮物、機械雜質(zhì)，降低水的渾濁度，然后通過反滲透(RO)工藝去除其中的鹽分和其它化學物質(zhì)，反滲透膜選用超低壓高脫鹽交連芳香族聚酰胺復合膜。通過中試研究，淡鹽水經(jīng)本工藝過程處理后水中氯離子濃度≤20mg/l,COD≤20mg/l，懸浮物濃度≤10mg/l，遠遠低于農(nóng)田灌溉水質(zhì)標準，符合試驗預定要求，處理后的淡水可用于鉆井過程的循環(huán)使用，濃縮后的濃鹽水鹽分濃度≥45000mg/l，進入蒸發(fā)單元處理。泥漿調(diào)理后脫出的濃鹽水及反滲透濃縮后的濃鹽水(鹽分含量≥35000mg/l)，選用二效升膜蒸發(fā)工藝進行處理，生成結晶鹽。通過中試研究，確定升膜蒸發(fā)真空度控制在0.03-0.05Mpa，各工藝設備的運行效果達到要求，生成的結晶鹽可用于鉆井過程的循環(huán)使用。在實驗室實驗和中試的基礎上，本套中試裝置還隨鉆井過程進行了現(xiàn)場試驗，經(jīng)過潛江市環(huán)境保護局跟蹤抽樣檢驗[(2005)潛環(huán)監(jiān)字(47)號]，處理后的泥餅達到國家相應排放標準，運用到路基建設和井場施工中；處理后的淡水水質(zhì)達到國家《污水綜合排放標準》一類標準和《農(nóng)田灌溉水質(zhì)標準》，在鉆井過程中循環(huán)使用；生成的結晶鹽在鉆井過程中循環(huán)使用。鉆井含鹽廢棄泥漿或淡水廢棄泥漿經(jīng)該工藝設施處理后，鉆井過程無需泥漿池，打破了傳統(tǒng)的鉆井工藝，從源頭上切斷了污染源，節(jié)約大量的土地資源，可實現(xiàn)鉆井過程中的清潔生產(chǎn)，極大地改善油田企業(yè)的環(huán)境保護形象，具有顯著的社會和經(jīng)濟效益。

第四篇：泥漿處理協(xié)議(大車)

湖南成品油管道湘潭湘江穿越工程泥漿處理協(xié)議

甲方：江蘇石油勘探局油田建設處湖南成品油管道項目部

乙方：

根據(jù)《中華人民共和國合同法》，經(jīng)過甲乙雙方充分協(xié)商，并確認乙方完全有能力處理因穿越造成的泥漿外溢事宜，能確保甲方正常穿越施工。就甲方全權委托乙方處理湖南成品油管道湘潭湘江穿越工程的外溢泥漿，達成如下協(xié)議：

一、甲方在穿越施工過程中出土點外溢的泥漿全權委托給乙方處理，采用外運方式，每車泥漿量不少于6m3/車，價格為140元/車。此價格包含所有泥漿處理費用在內(nèi)，乙方需盡力配合甲方的正常施工，否則甲方有權扣除運費。若乙方運力不能滿足現(xiàn)場生產(chǎn)施工需要，甲方有權重新調(diào)派其它車輛進場處理泥漿。

二、甲方派專人驗收，并做好記錄工作。甲方在施工完后按照雙方共同簽字確認的運輸車次結算運費。

三、甲方根據(jù)施工現(xiàn)場情況通知乙方拉運泥漿或停運泥漿，乙方必須保證車輛的泥漿外運能力滿足甲方正常施工需要，并做到24小時內(nèi)隨叫隨到。如果因為工農(nóng)關系阻工造成停工，乙方應積極與當?shù)乩习傩諈f(xié)調(diào)好關系，配合生產(chǎn)需要，及時將外溢泥漿運出。甲方現(xiàn)場配合泥漿處理工作，但排放泥漿地點甲方不負責，排放地點及相關費用完全由乙方自己解決。

四、乙方處理泥漿過程中須嚴格按照國家的有關環(huán)保法律以及省、市、地區(qū)法律法規(guī)，全權負責本工作的責任，確保泥漿處理符合國家規(guī)定。如出現(xiàn)其它情況或罰款，甲方不負任何經(jīng)濟責任。此外，所有安全由乙方自己負責，甲方不負任何安全責任。

五、付款方式：

甲方通知乙方停運泥漿后，雙方按車次一次性付清運費，但乙方必須提供正規(guī)稅務發(fā)票（乙方承擔開具發(fā)票的稅費）。

六、在本協(xié)議執(zhí)行過程中若出現(xiàn)其它未盡事宜，雙方友好協(xié)商解決。本協(xié)議一式兩份，甲乙雙方各執(zhí)一份。

甲方：江蘇石油勘探局油田建設處乙方：

湖南成品油管道項目部

（代表簽字）

簽約日期：

第五篇：紅河油田鉆井總結

紅河油田鉆井總結

一、技術方面

通過兩口井的施工可以看出紅河油田鉆井過程中主要存在以下幾個問題：

1、紅河油田地層可鉆性好，但地層復雜，構造變化大，易于發(fā)生井斜，井身質(zhì)量控制難度大，上直段防斜打快問題突出影響鉆井速度。

2、地層相對欠壓實，羅漢洞組、洛河組極易發(fā)生井漏，個別井的漏失問題非常嚴重，堵漏工作極為困難，不僅影響施工進度甚至引發(fā)井內(nèi)事故。

3、延安組有大套煤層，厚度在5-15米不等，延長組長7含有油頁巖易于發(fā)生剝落、掉塊，形成大肚子井眼，造成測井下套管困難。

4、由于PDC鉆頭造斜率低的問題，造斜段只能選擇牙輪鉆頭，機械鉆速較低，起下鉆次數(shù)多影響鉆井效率。

5、造斜段螺桿鉆具的選用與鉆井液潤滑性差，很容易形成托壓現(xiàn)象，導致鉆頭早期磨損，嚴重影響著鉆頭的壽命與鉆進速度。

6、局部地區(qū)環(huán)河組鹽膏層比較發(fā)育，厚度在十幾米到幾十米不等，膏鹽溶解后易形成“大肚子”井眼，導致鉆井液性能差造成井內(nèi)情況復雜。

7、鉆井液起泡現(xiàn)象嚴重，多口井導致定向儀器信號傳輸不穩(wěn)，影響鉆進正常作業(yè)。

8、延安組、延長組地層自然降斜與水平段軌跡頻繁調(diào)整，導致滑動鉆進時間比較多，嚴重的影響著鉆井速度。

9、鉆井深度大、井斜大，地層不穩(wěn)定、鉆具疲勞等原因導致卡鉆、斷鉆具事故，嚴重影響施工周期。

針對以上問題，我隊在今后的鉆井施工中需要注意和提高的幾方面如下：

1、上直段防斜措施

一開鉆井選用牙輪鉆頭+Φ197mm直螺桿的鉆具結構鉆進的方式。在提高機械鉆速的同時，能夠較有效的起到防斜的效果。鉆進中易于發(fā)生井斜的地層為第四系石板層，地層巖性以砂巖和砂礫巖為主，容

易引起方位飄移井斜增大的現(xiàn)象。堅持每100米測斜一次，井斜控制

效果比較好。需要強調(diào)的是加強入井鉆具的探傷檢查工作和井內(nèi)鉆具

防阻、卡的預防工作。

2、井漏的預防措施

為了保證井身質(zhì)量和預防井漏,開孔吊打,輕壓、單凡爾小排量鉆

進。逐漸加深后轉入正常鉆進,每鉆完一個單根洗井1～2min,修整井

壁。開表層、二開的羅漢洞、洛河組普遍存在井漏。一開必須控制鉆

進速度，控制鉆井液密度、粘度避免壓漏地層。二開進入漏層前加入

2%單封作為預防，加強觀察漏失卡準漏層，一旦漏失發(fā)生必須進行封

堵作業(yè)，保證不留后患。操作方面要注意開泵過猛、一次下鉆到底、鉆井液粘、切過高引發(fā)的漏失。對待井漏問題上應采取“加強座崗、早發(fā)現(xiàn)、早處理、重在預防、堵要徹底”的預防處理原則。

3、鉆遇延安組煤層預防措施

根據(jù)地質(zhì)設計結合鄰井資料，地層如有大段煤層，在進入煤層組

前要調(diào)整好鉆井液性能。鉆井液密度提高到1.13-1.15g/cm3左右平衡

煤層的垮塌，嚴格控制失水小于5ml，提高鉆井液的粘度、切力保持

井壁穩(wěn)定。針對煤層段的鉆進。主要依舊采用的是鉆遇快鉆時的情況

下“進1退2”的原則，在確定開泵上提下放正常后，方可繼續(xù)鉆進，防止穿煤層時坍塌埋鉆具。

4、加大PDC造斜段使用力度

考慮到牙輪鉆頭使用壽命少，但牙輪鉆頭在定向過程中能夠較好

地調(diào)整工具面擺方位，所以二開造斜段首先選用江漢產(chǎn)牙輪鉆頭進行

造斜擺方位。在造斜至23°后更換PDC鉆頭。PDC鉆頭機械鉆速比牙

輪鉆頭有明顯提高，但終因造斜率不夠無法全段使用。繼續(xù)加強造斜

段PDC鉆頭的試驗與優(yōu)選工作，同時也建議進一步優(yōu)化造斜段軌跡曲

率，實現(xiàn)PDC鉆頭在造斜段的投入使用，以利于提高鉆井速度與降低

井內(nèi)安全風險。

5、井下安全方面

⑴為保證井下安全，在鉆穿洛河組20米后，短程起下鉆拉井壁

過洛河組。然后在接下來的鉆井過程中，每鉆進100-150米短起下一

次（長短結合）。主要是考慮到洛河組易縮徑的原因。

⑵堅持每口井對入井鉆具的探傷工作，并在每次班前班后會上強

調(diào)對入井鉆具的檢查，杜絕有傷及刺漏鉆具的使用。為了防止下部普

通鉆桿疲勞破壞，盡量簡化鉆具結構，少用接頭，用加重鉆桿替代鉆

鋌，全井全部采用一級斜臺肩鉆桿。堅持起下鉆中定期對加重鉆桿下

部的普通鉆桿進行倒換。

⑶對鉆頭及螺桿的使用要有詳細的記錄，尤其在螺桿使用上要嚴

格統(tǒng)計好使用時間以及試用期間的泵壓變化及動力變化等因素。

⑷二開造斜段及三開水平段鉆井施工中，要密切關注泵壓及摩阻

變化情況，適時的選用短起下作業(yè)，短起下采用長短結合的方式。及

時解決井下復雜問題，避免井下事故的發(fā)生。循環(huán)時不停的活動鉆具，嚴禁定點循環(huán)以免形成“大肚子”。

6、鉆遇膏鹽地層的預防

鉆遇鹽膏層后盡量減少鉆井液的循環(huán)總量，減緩地層鹽膏的溶蝕

程度，使鉆井液自然轉化成欠飽和狀態(tài)，使用抗鹽處理機PAC或高粘

CMC進行處理控制失水，用燒堿調(diào)整PH值在9—11之間，保證鉆井

液性能的穩(wěn)定。

二、提速提效方面

鉆井施工中切實存在的問題：①紅河油田因地形地貌的局限，井

場多在人口居住密集區(qū)，受地方關系協(xié)調(diào)困難、雨季時間長以及道路

等因素嚴重影響，水平井建井周期比較長。②上部地層以及洛河組易

漏、洛河組易縮徑，導致處理井漏時間長延誤工期。③針對地層易漏的特點，往往在堵漏后，在接下來的定向鉆進時難定向、易托壓。④

定向段多為中砂巖及砂礫巖互層，牙輪鉆頭在定向過程中易磨損、純

鉆時間少，導致起下鉆頻繁。⑤定向儀器問題導致的起下鉆多的現(xiàn)象，在各公司的井隊中普遍存在，大大延長了施工周期。

針對以上問題，主要從以下幾方面入手：⑴合理有效地處理好工

農(nóng)關系，與當?shù)鼐用窠⒑椭C的井民關系。

⑵安排好工程銜接，根據(jù)井上情況及天氣情況提前報計劃，避免

因供水及柴油等問題影響周期。

⑶全井實現(xiàn)使用ＰＤＣ鉆頭是水平井提速提效的技術手段，加大

對ＰＤＣ鉆頭試驗，尋求直井段高效又滿足造斜率的鉆頭。

⑷定向服務要加強對地層的增、降斜規(guī)律進一步摸索總結加以利

用，減少滑動鉆進提高速度。并加強對入井儀器的檢測和維護。

⑸強化鉆井液管理。針對上部地層易漏特點，一是表層上部堅持

小排量鉆進，0-50米采用單凡爾，后用35L/S排量鉆進。提前加入

單封進行預堵，發(fā)現(xiàn)失返現(xiàn)象及時起鉆，進行堵漏。二是鉆進中嚴把

鉆井液密度，鉆井液密度不超過1.08g/cm3。三是充分發(fā)揮四級固

控設備作用，使用200目篩布，有效清除泥漿中的固相含量。四是在洛河-宜君、安定組鉆進時，使用清水聚合物鉆井液，嚴格控制鉆井

液密度：定向前小于1.03g/cm3，二、三開完鉆前小于1.08g/cm3。

⑹針對洛河組易縮徑的問題，在鉆井過程中要嚴格控制失水，并

加強短起下拉井壁作業(yè)，在洛河底部泥巖段按規(guī)定每鉆進50-100米

短起下一次。

三、隊伍管理

自從我在2011年8月來到甘陜工區(qū)鎮(zhèn)涇區(qū)塊參加石油會戰(zhàn)后，可以明顯的體會到工作量較往年有所增大，工程銜接緊密，各種協(xié)作

關系增多，給我隊職工帶來嚴峻的考驗。針對這一現(xiàn)象，我隊在以往的工作和今后的工作中需要做到的是：首先，狠抓本隊領導班子的作

風建設，黨員干部帶頭講發(fā)展、講團結，講奉獻，為員工樹立了榜樣，做出了表率；其次，大力創(chuàng)建“學習型、安全型、清潔型、節(jié)約型、和諧型”“五型”鉆井隊，增強了團隊競爭力；其三，針對新入廠的員工較多的實際，積極開展了崗位練兵和員工培訓，提升了員工素質(zhì)；

其四，狠抓了員工的思想教育，引導大家認清形勢，樹立危機意識和

責任意識，組織員工認真學習《員工守則》和《鉆井隊崗位責任制》，教育員工尊重當?shù)仫L俗，保護山區(qū)環(huán)境。

四、安全方面

不論在何時何地，安全始終是工作的重中之重。來到新的區(qū)塊，安全工作必須在以往的基礎上進一步加強。一是狠抓安全活動。2012

年下半年我們要根據(jù)油田的安排部署，運用多種載體和手段多學習公

司及指揮部文件內(nèi)容，繼續(xù)扎實開展“我要安全”、“轉觀念、正作風、強責任、抓基礎、上水平”、“查隱患、抓治理、反三違、達三標、保

安全”、“安全生產(chǎn)月”等安全主題活動, 筑牢了安全生產(chǎn)的基礎；二

是狠抓了安全培訓，堅持做到了全員參與、全部覆蓋、全面落實。在培訓內(nèi)容上，我們以安全操作技能和事故防范為主，進行了安全生產(chǎn)

基本知識、崗位操作規(guī)程、事故案例等內(nèi)容的培訓，提高了員工的安

全技術素質(zhì)和防范事故能力；三是狠抓了現(xiàn)場管理，做到了“四個凡

是”和“三不放過”。把公司確立的“不安全的進尺一寸不打，不安

全的效益一分不要”的安全理念切實落到了實處，確保了安全生產(chǎn)無

事故。

五、設備方面

針對HH37P41井鉆井施工作業(yè)中出現(xiàn)的液壓大鉗上卸扣難、大繩

斷絲、鉆機鏈條老化變形等問題，我隊切實感覺到了在今后的工作中

必須加強本隊的設備管理，發(fā)揮該套設備的最大效率盡最大努力的避

免因設備問題而耽誤施工周期。我隊需要從以下幾方面做起：

一、加

強設備管理，按《設備管理制度》建立井隊設備管理網(wǎng)絡，制定設備

管理措施；設備使用、維護、保養(yǎng)制度；設備巡回檢查制度；設備管

理獎懲制度；手工具管理制度；崗位主要設備管理明細。

二、結合現(xiàn)

場實際，由隊上各設備管理人員對各崗位員工進行培訓、操作指導，使相關設備人員能熟練操作及維護保養(yǎng)。設備主管人員、值班干部加

強巡回檢查，發(fā)現(xiàn)問題及時整改，消除設備隱患。

三、利用完井后停

工等井位時間，由大班帶領班組人員對設備進行修舊利廢工作。

四、報表資料規(guī)范填寫記錄，確保設備在正常保養(yǎng)周期內(nèi)得到良好保養(yǎng)，關乎于整個生產(chǎn)過程的安全可靠。并作為依據(jù)，有案可尋。

五、思想

認識極為重要，一切問題幾乎都可以歸結為人員的思想認識不到位。

玩忽職守，存在僥幸心理，這才是最大隱患。每次班前班后會，本人

都強調(diào)思想意識的重要性，設備是死的，人腦是活的，出了問題不是

設備問題，而是人的問題。

中石化華北分局監(jiān)督中心甘陜項目部鉆完井科

2012年6月25日