1.钻屑的来源及污染

        钻井过程中无论使用油基钻井液或者水基钻井液钻进油层时都会产生大量含油钻屑，对于含油钻屑，应先回收，经处理达到标准要求后再排放或直接通过研磨回注到安全地层。目前含油钻屑处理技术措施除回注和焚烧外，还有通过物理或化学方法脱除钻屑中的油，使其达到排放要求。水基泥浆钻井时，钻屑废弃物含油量一般较少，采用较为复杂的脱油方法并不经济，故常通过洗脱法清洗钻屑废弃物，由洗脱法产生的废水并入废弃钻井液分离废水一起进行处理。而采用油基泥浆钻进时，钻屑废弃物与油接触充分，含油量高，常规洗油方法并不能清洗干净，需要通过特殊处理工艺对钻屑进行脱油处理。

        油基钻井液由基础油、水、土、乳化剂、加重剂等添加剂配制而成，其成分复杂，各种油类，如柴油、原油、煤焦油、植物油、动物油、合成油、矿物油等，盐类，添加剂中的高分子物质，以及加重材料中的重晶石等，这些都是含油钻屑的主要环境污染物。故含油钻屑排入井场附近，如不进行适当的处置，可对周围环境造成多种影响和危害。

        1）废弃在井场周围的含油钻屑由于雨水的冲刷会流入井场附近的江、河、湖、泊及其他地表水中，使地表水受油类、重金属和盐离子的污染，从而破坏饮用水水源，影响和危害地表水中的鱼类及其它水生生物的正常生长发育，并可由食物链的作用而最终影响和危害人类健康。

        2）废弃的含油钻屑可随着雨水的冲刷进入附近的土壤、农田，从而使农田、土壤受到油类、重金属离子和盐类的污染。钻井废弃物中有些组分可影响植物，包括农作物的正常生长。

        另一方面，对于海上油田来讲，若含油钻屑不经处理就排放人海，则会对海洋环境造成严重危害，主要危害包括：

        1）含油钻屑排放人海，钻屑上的部分油类将会从钻屑上分离出来，浮在海面上形成海面浮油。海面浮油对海洋环境会造成一系列危害：

        ①油类漂浮在海水水面形成油膜，影响海水与大气的交换，降低海水中的溶解氧，造成海洋生物或海上渔业的巨大损失；

        ②油膜随海风漂流，常常向海湾及旅游风景区漂移，影响海水的颜色与气味，从而影响沿岸渔业、旅游业和工农业生产及生活用水，造成巨大的经济损失或恶劣的社会影响；

        ③大面积的海洋浮油还会影响大气循环，危害海洋生态系统，造成难以估计的长期环境效应。

        2）没有从钻屑中分离出来的油类，会随钻屑一起沉人海底，在海底供氧不足的条件下，油类的生物降解十分缓慢，会长期残留在海底。油类在海底的长期残留，会对海洋环境造成长期影响与危害，如影响海底动植物的生长繁殖。此外，沉人海底的钻屑油类会逐步释放，影响海洋生物的生长繁殖，或形成海面浮油而造多种危害。

2.油基钻屑处理技术

        常规含油钻屑处理技术措施为回注和焚烧，处理工艺简单，成本较低，但回注对地层要求较高，而焚烧对环境污染严重。现在主要通过物理或化学方法脱除钻屑中的油，使其达到排放要求，目前研究较多的有钻屑脉冲热驱脱油技术、超临界萃取技术、加热解吸油技术和表面活性剂洗脱法等。

（1）焚烧法

        废油基钻井液及含油钻屑用焚烧法，焚烧过程中，废弃钻井液和钻屑中的油被消耗，可降低其含油量，这种方法曾在一些海上油田使用。但焚烧法需要焚烧设备，焚烧时会放出烟气污染大气，且处理费用昂贵，因此这项技术的使用受到限制。

（2）热处理法

        热处理法（蒸馏法）是阿莫科石油公司研制了一种就地处理含油钻屑新方法，这种方法是将含油钻屑装到柱形蒸馏器中，旋转蒸馏器并在其外侧用燃料器加热，含油钻屑在圆筒中翻滚，直到大部分液体油和水蒸发后再进行冷凝收集，钻屑含油量达到排放标准后直接排海。该方法处理费用较高，据估算，处理一口井的钻屑，总费用约33万美元。

（3）离心分离法

        离心分离法将废油基钻井液或含油钻屑进行离心分离，降低废油基钻井液或含油钻屑的含油量，以便达标排海。经过离心分离处理后，废油基钻井液或含油钻屑的含油量可从15%降低到3%。

        目前，除了上述常见含油钻屑的处理方法外，海上锤磨机技术，即通过锤臂告诉旋转，与钻屑产生摩擦，从而达到使液态水和油闪蒸所需温度；生物处理法，即采用驯化后的烃类降解菌降解石油烃类；钻屑固化处理，即在含油钻屑和海水的混合溶液中加入固化剂，使其转化为类似土壤或胶结强度高的固体；生物修复，即生物降解和生物絮凝法。这些方法以其优良的性能也得到了广泛的应用。

3. 油基泥浆含油钻屑处理技术在现场应用情况

3.1长城钻探油基钻井液钻屑无害化处理技术

        目前，“油基合成基钻井液技术研究及现场试验”、“油基钻井液废弃物处理技术研究”项目已列入了国家重大专项或集团公司重大现场试验项目。下面将针对长城钻探油基钻井液钻屑无害化处理技术对含油钻屑处理技术现场应用情况进行研究。

        油基钻井液岩屑无害化处理技术主要由岩屑收集和传送系统，脱油甩干系统和微生物处理系统三部分组成。其处理流程图如下：

        微生物处理系统流程为：含油岩屑→离心甩干（预处理）→处理场→平整铺匀（厚度20-30厘米左右）→喷洒使用液→加氧→喷水→喷洒营养液→机械翻耕→检测（每10天）→验收（30天后）。长城钻探工程公司已经形成了一套结合物理方法和微生物方法的油基岩屑无害化处理技术。

3.2 钻屑回注技术在蓬莱19-3油田的应用

        蓬莱19-3油田在I期开发中，部署1个生产平台，共计24口井，选用低毒油基钻井液钻进生产井段。为了不污染渤海湾的海洋环境，首次在国内油田的开发中使用钻屑回注技术，并实现了油基钻井液在海上油田应用的零排放。钻屑回注技术由钻屑回收和传输系统、钻屑处理与储存系统、钻屑分选系统及钻屑回注系统组成。钻屑回注示意图如下：

        在钻井现场，通过螺旋式钻屑输送器，将从振动筛筛出或离心机输出的钻屑收集到无泄漏的钻屑回收箱，然后被卡车运至钻屑回注厂。

4. 认识

        油基泥浆钻井时，携带出的钻屑含油量可达20%～30%，如直接排放不仅会造成基础油的浪费，也会给环境带来巨大的危害。对于油基钻井液钻井产生的钻屑，可通过物理、化学、生化等方法处理后，使其含油量达到国家规定标准后再进行排放或者回注。

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