渤海钻探第五钻井工程分公司 河北沧州 062465
摘要：在钻井和完井过程中及完井后产生的大量废钻井液和岩屑放置在井场，对环境造成重大的潜在危害和风险。目前，陆上钻井产生的废泥和岩屑大部分被放置在钻井现场，严重制约了油田环境保护工作的发展，已成为油田环境保护亟待解决的重大问题之一。
关键词：钻井；废弃物；处理；技术；
由于油田钻井的特点，几乎所有施工现场的废弃物都排放并沉积在废浆储存池中，这使得最终钻井废弃物的有害成分复杂化。但是，由于工业废液(固相)的数量非常有限，废液的环境安全主要取决于废液的排放。
一、钻井环境保护的现状
近年来，石油产量增加了，钻井也增加了。在钻井方面，中国已经位居世界第二，钻井是整个油气勘探开发项目的重要组成部分。它也产生最多的废物，包括许多有害气体和有毒物质。钻井的最大浪费是钻井液，在现场钻井作业中必须产生钻井液。由于钻探工作的特殊性，施工现场的废弃物基本全部排入废浆贮存池，对环境造成一定程度的污染。为了减少钻井对环境造成的破坏，我国在不同的石油开采区制定并实施了环境管理条例。但是，不同地区环境管理条例的执行情况差异很大，导致钻井废弃物的处理方法和处理效果参差不齐。许多有效的垃圾处理方法没有得到很好的应用，环境保护效果也没有达到预期的水平。在整个石油钻井环保工作,虽然中国的油田和有关部门开展了环境保护相关工作研究之前,他们还进行了现场工作实验,获得完整的调查数据和实验数据在实践过程中,也提高了相关的处理技术。但因为缺乏专业加工设备,室内研究和处理技术的发展也无法开展和实施,大量的废物处理技术使用其他替代设备,由于设备和条件并不完美,导致废物处理的效果和预期的效果。尽管环境保护技术是保证石油工业可持续发展的产业,花钱太多,而是因为环保设备的研究还需要花大量的人力和物力,许多专家和学者研究的反对,不好看环保技术开发、环保技术的钻井废物严重约束。
二、陆上钻井减少废弃物的技术方法
1.泥浆转化水泥浆技术。泥浆转换水泥浆(MTC)技术,也被称为多功能钻井液技术,从最初的钻井液转换, 基本上不会影响钻井液过滤、润滑、流变性质、岩石承载能力和密度和其他属性。它不仅大大降低了固井成本，而且为减少废钻井液的污染提供了一种新方法(海上钻井是第一个要求钻井液排放以满足环境标准的钻井)。MTC技术充分利用了工业废高炉水淬渣和废钻井液这“两废”资源，并在泥浆功能上对出水泥浆功能进行了改造，可认为是“技术先进、经济合理、社会和环境效果好”。
2.套管钻井技术。套管钻井技术作为一项正在发展的新技术，在国内外石油工程领域受到越来越多的关注。近年来，套管取代了钻杆，但仍采用常规钻井技术。套管钻井可以同时进行钻井、下套管和评价。套管钻井的优点是:钻机和作业效率高，事故少，不出线和回出，油耗低，减少了狗腿和斜度。通过减小井径，可减少泥浆用量和固井成本，缩短32%的钻井时间。
3.提高钻井液固相控制系统的处理效率。钻井液固相控制系统包括一个振动筛、除砂器、除泥器、离心机使用高效振动筛和高速离心机可以极大地提高固体材料的去除率在钻井液中,从经济的角度分析,提高固体控制系统的效率,可以减少稀释和废弃钻井液中使用的钻井液处理。现场测试表明，如果将固相控制系统的处理效率从0提高到5%，在4%的低密度固体中可减少83%的钻井废弃物，从而降低钻井废弃物的数量。
4.一种使用少量钻井液的技术。在选定的地层中，空气或其他气体可作为钻井液在钻井系统中循环使用。美国能源部描述了四种不同类型的气体钻井:空气颗粒钻井、空气喷雾钻井、泡沫钻井和充气泥浆钻井。所有这些都是依靠天然气或天然气和泥浆的混合物将岩屑抬到地面。天然气钻探不需要像常规钻探那样需要巨大的地表储藏池。因此，这种钻井技术可用于环境敏感地区。钻井液的选择会影响泥浆总量和岩屑产量。与水基泥浆相比，合成泥浆更清洁，产生的结块更少，产生的钻屑量也更少，而且可以循环利用。
5.使用对环境影响小的泥浆和添加剂。钻井废弃物对环境的危害差别很大，主要取决于所使用的钻井液和添加剂的种类。因此，积极开发和选择尽可能低污染或无污染的钻井液和钻井液添加剂，是从根本上控制钻井液污染的首要措施。
6.改变权重因子。用环保产品替代钻井液中的关键成分，可以减少潜在有害物质对环境的负荷。重晶石是最常用的加重剂。其他合适的增重剂包括Fe2O3和CaCO3。其他钻井使用FeTiO3代替重晶石作为加重剂。
三、废弃钻井液的处理
1.坑垃圾填埋场。这是一种比较原始的处理方法，主要适用于一般淡水基钻井液。这些废物中的大部分有害指标都低于排放标准，可以直接排放到环境中。通常的做法是在废浆建成后将其贮坑填满，用开挖时产生的土将其恢复到原来的状态。盐基钻井液和油基钻井液废物严禁采用这种方法。事实上，当钻井液的氯含量为>5000mg/L时，不应采用这种方法。
2.注入安全地层。废弃的油井或特殊用作注入井,地层压裂梯度较低,良好的密封能力,和没有污染的生产层或地下水层选为注入层,和废钻井液注入泵和井口装置的形成。该方法对设备要求高，且受到注入地层的限制，不能广泛应用。
3.坑密封。该方法的实质是条件回填处理。具体操作步骤是在堆肥坑建成后，在坑周围铺设一层0.5 ~ 0.7mm厚的聚乙烯塑料密封层。为了提高密封层的强度，设置了编织衬层，以防止密封层的破裂。生产过程中产生的废弃物直接排入坑内。施工完成后，将封闭层密封，使上覆土层恢复原状。如有必要，废物可以处理为适当的处理，如固化，固液分离前密封。该方法适用于毒性较大的泥浆，如盐基泥浆、油基泥浆等。该方法在我国中原油田的垃圾处理中得到了广泛应用。
4.固化。换句话说，在废泥中加入一些固化的物质，将液态或半液态的废泥变成类似于土壤的固体。该方法在国内应用广泛，适用于含油量<50000mg/L、含盐量<20000mg/L的废泥。固化剂主要是水力材料。
5“回收利用”。当井间距离较近时，前一口井完井后排出的泥浆可用于下一口井的钻井生产。该方法可以减少钻井液的浪费，降低钻井液的使用成本。该方法常用于大规模生产现场，但不能用于井位相对分散的现场。
四、钻井废弃物处理的发展趋势
大家都知道钻井废料是有毒的，因为在钻井过程中会在钻井液中添加化学物质。因此，为了解决石油钻井的环境保护问题，有必要从根源出发，处理有毒化学处理剂，开发低毒或相对无毒的钻井液体系是钻井液技术行业的发展目标。如何降低钻井废弃物的毒性，发展环保事业，提高石油钻井的环保技术，是目前石油行业亟待解决的问题。环境保护作为一项社会化工程，是一项长期的事业，需要持之以恒。为了使石油工业持续稳定发展，我们需要注意环保技术的应用和实施。从项目结束到项目开始，我们都要主动处理废弃物，做到有备无患，避免钻完项目后受到客观因素的制约，造成废弃物处置不彻底。与此同时,我们应该走可持续发展道路,使石油钻探的实现环境保护技术的一个必要的工作,这就需要科研人员开展系统调查钻井废物,垃圾分类,废物选择最适当的治疗方法根据不同的类别。积极开发低毒或吴毒钻井液处理剂，以降低钻井废弃物的毒性或无毒性。在废物处置过程中，要优先处理有毒废物，考虑节约成本和处理效果，加强科学管理，建立科学的排放制度。
总之，通过减少钻井废弃物，可以节省大量的原材料和能源，既符合国家节能减排的政策，也可以从源头上实现清洁生产的目的。回收和重用现有的钻井泥浆、岩屑和其他资源可以最大程度回收和重用,这不仅符合国家发展循环经济的要求,但也可以安排剩余人员改善企业的内部经济效益,从而达到经济效益和社会效益的统一。
参考文献：
[1]刘建文.钻井废物的环境安全处理方法.2018.
[2]王怀英.关于陆上石油钻井废弃物综合处理技术探讨.2019.