钻井泥浆无害化治理

钻井泥浆无害化治理2钻井废弃泥浆来源钻井液是钻井工作中的洗井液，它在使用过程中，由于自身的物理化学变化以及地层中物质的侵入，在钻井工作完成之后，最终变成了钻井废弃泥浆。目前，国内外使用的钻井液有水基钻井液（WBM）、油基钻井液（OBM）和合成基钻井液（SBM）三大类，它们的基本组成为：1、液相——配制钻井液所需的水、油或合成基液体；2、固相——维持钻井液基本性能的分散物质，加膨润土、加重材料及其他有机分散相；3、化学处理剂——为改善钻井液性能所加入的各种化学物质，按用途将其分为18类，多达数百种产品，包括无机物（可溶性盐、碱及无机聚合物）、有机物（纤维素类、腐殖酸类、树脂类、丙烯酸类、淀粉类、木质素类等）和表面活性剂。如此多的组分，加上钻入地层时混入的地下水、钻屑、原油等使钻井废弃泥浆成为了一种复杂的多相稳态胶体悬浮体系。3钻井废泥浆的组成钻井废泥浆由两部分组成：一部分是打井过程中排放的少量泥浆；另一部分是完井时从沉砂池和井筒中排放的泥浆。在打井过程中，泥浆从地下带出岩屑，经震动筛，泥浆循环使用，岩屑和少量泥浆排人泥浆池。随着地质情况的变化，需在循环泥浆中添加必要的处理剂如碱、铁铬盐、油等，这样泥浆也由无毒或轻毒变为有毒有害了。在完井后这些泥浆一次性排人泥浆池。其量占废泥浆的90％(重量)。有些地区地下水水位很高，甚至在挖完泥浆池后就见水。另外，井场冲洗水、雨水、杂物等也进入泥浆池，要研究处理的就是泥浆池中的这种混合物。4钻井废弃泥浆对环境的影响油田气田钻井废弃泥浆属固体废弃物由于含有重金属、碱、油等污染物。在自然状态下，废弃泥浆是很难被降解的，同时会造成周边地区土壤板结，土地盐碱化，植被大量破坏；钻井废泥浆长期累积渗透到地表水层或随雨水外溢流入江河小溪，污染水源，危害人民身体健康；钻井废泥浆堆积在井场周围，占用大量耕地或草地，使占用的土地失去使用价值，成为新的污染源。此外，如果钻井废弃泥浆就地排放或掩埋，由于长时间甚至可达数年不能干涸，往往使路过的车辆和人员车蹈人陷，造成事故。5处理方法简介1、生物降解处理技术2、钻井废弃泥浆固化技术3、焚烧处理技术6三种处理方法对照表特点方法优点缺点生物降解处理1、处理成本低2、作用持久3、无二次污染4、操作方便微生物新陈代谢受当地气温影响较大废气钻井液中的重金属对微生物的生长有毒害作用，影响处理效果微生物对钻井废弃泥浆中的石油烃类和有机物有很强的降解能力，但是对重金属的处理效果并不明显，可以吞噬重金属的微生物菌种很少。施工周期长，见效比较缓慢。部分重金属铅，铬无法分解。受大雨或地表水冲刷可能出现再次反浆，垮塌等不安全因素焚烧处理1.燃烧率[CO2/(CO2+CO)]可达98.5%;2.去除率可达99%，3.固体残留物中的重金属含量很低，可直接填埋处理1、成本和操作费用较高2、通常需加入助燃燃料3、焚烧产生的热量不能充分利用4、焚烧产生的SO2、CO及粉尘会对空气造成严重污染固化处理1、固化物稳定，硬度高，不会出现反浆、坍塌、沉陷等不安全因素。2、技术处理周期短，治理完即可恢复生态。3、大幅降低有害物质的渗透性和溶出率，浸出液中石油物质、PH、悬浮物、COD、金属离子等含量都能满足国家排放标准的要求。成本相对于生物降解比较高，但是比焚烧处理低。7钻井废泥浆无害化标准在我国固体废物是指人类生产和生活活动中丢弃的固体和泥状物质，在固体废物中，凡对人体健康或者环境造成危害或产生潜在危害的统称为有害固体废物。钻井废泥浆应属于固体废弃物的范畴。积蓄性、遗传变异性和刺激性之一的物质定义为有害废物。所做的各项指标均为浸出毒性，方法是：取干样100g(含水的应测水换算)加水1000mL，在室温下振荡浸出8h，静止16h，用0．45pm滤纸过滤，滤液做各项目。8美国、日本及我国的泥浆无害化标准列于表2。表2工业固体废物毒性鉴别标准(rag／L)有害成分(86)环监字第114号文件（91）环科标字第086号文件美国有害废物鉴别标准日本工业废物处理标准（填埋）有机汞不得检出汞及其无机化合物（Hg）0.050.150.10.005镉及其化合物（Cd）0.30.31.00.3砷1.51.54.01.5六价铬化合物（Cr6+）1.51.54.01.5总铬（Cr）10.010.0铅及其化合物（Pb）3.03.010.03.0铜及其化合物（Cu）50.015.0100.050.0锌及其化合物（Zn）50.025.0100.050.0镍及其化合物（Ni）25.03.0氟化物（F）50.050.0钡及其化合物（Ba）100.0有机磷（P）1.0氰化物（CN）4.01.09钻井废弃泥浆固化工艺流程图10污水处理：将现有污水和浸出液收集到污水池内，经过一体化移动式快速污水处理器处理，处理后的污水能够达到污水综合排放的三级标准进行浇灌排放。（一体化移动式快速污水处理器是我公司同上海同济大学共同研发的一种新产品，此产品的特点是该机具有处理速度快、占地小、投资省、泥饼直接装袋外运，安装移动方便、处理量大、能耗低、无噪音、无泄漏、不需反冲洗、操作方便、维护简单、外型美观、环境友好，真正做到工程设备化。）11钻井废弃泥浆的固化将钻井废弃泥浆坑中的钻井废弃泥浆运输到建立好的搅拌站，将钻井废弃泥浆加药搅拌混合均匀，然后把搅拌后的钻井废弃泥浆回填入钻井废弃泥浆坑中，直至将坑中钻井废弃泥浆全部处理完。待固化后的钻井废弃泥浆达到侯凝时间后，覆土50㎝。药剂的原理。固化处理的基本原理是向水基钻井废弃泥浆或钻井液沉积物中加入固化剂，使之转化成象土壤一样的固体(假性土壤)填埋在原处。这种方法能较大程度地减少钻井废弃泥浆中的金属离子和有机物对土壤的侵蚀，从而减少钻井废弃泥浆对环境的影响与危害。同时，又可保证钻井废弃泥浆池在钻井工程一结束即能复耕或恢复原貌。本工程采用的无害化固化处理可以使水基钻井废弃泥浆变成一种不可逆转的具有一定强度的常规固体材料，有良好的抗浸透、抗浸出、抗干湿、抗冻、抗融等特性，其中水基钻井废弃泥浆中原有的污染物被胶结在固化体中而不渗透出来，即使遇水后固化体里面的有毒物质也不易浸出来或者浸出来的有害物质也不会超标。12主要药剂作用胶凝作用促凝作用胶结作用硬化作用13废泥浆不处理、废泥浆直接固化、废泥浆破胶后固化的固化物浸泡液对比图14结论(1)试验及工程实例表明，泥浆经无害化处理后，污染物基本被固定在处理团块中，而能够被浸出的部分，其量决定于固定剂的用量，覆土返耕是可行的。(2)钻井废泥浆是有害工业固体废物，无害化的主要目的是处理后的泥浆池要覆土还田，这对处理后的废泥浆物理性能提出了要求，即有一定的强度。运用无害化固定剂与水泥做固定剂不同，与泥浆混合后形成“土”样性质，具有渗水性能，有一定的可耕作性。钻井废泥浆无害化处理后覆土返耕，不必长期等待钻井废弃泥浆凝固或拉运转移，处理成本低，施工工艺也较简单。152008—2009年钻井泥浆治理工程实例：16泥浆治理前后对比：壳牌中国勘探与生产有限公司长北项目1#泥浆坑治理前后对比1718壳牌中国勘探与生产有限公司长北项目3#泥浆坑治理前后对比19