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鉆井廢棄泥漿處理方法
文章來(lái)源:地大熱能 發(fā)布作者: 發(fā)表時(shí)間:2021-11-05 15:41:46瀏覽次數(shù):3610
(2)來(lái)源:
一是由于地質(zhì)性質(zhì)的變化,更換泥漿體系產(chǎn)生的廢棄泥漿,也即不適于鉆井工程和地質(zhì)要求的鉆井泥漿,在鉆井過(guò)程中,因部分性能不合格而被排放的鉆井泥漿;二是鉆完井后棄置于井場(chǎng)的泥漿。即完井時(shí)井筒內(nèi)被清水替出的鉆井泥漿;三是泥漿循環(huán)系統(tǒng)滲漏產(chǎn)生的廢棄泥漿,即循環(huán)系統(tǒng)跑、冒、滴、漏而排出的鉆井泥漿。萬(wàn)米進(jìn)尺廢棄泥漿產(chǎn)生量為634T/104米,鉆井廢棄泥漿排放量約為40×104T/年,排放率40%左右。
(3)主要成分:
取決于鉆井泥漿的類(lèi)型以及使鉆井泥漿滿(mǎn)足鉆井要求而加入的添加劑。一般情況下,鉆井泥漿的主要成分有水、油、黏土、加重材料、泥漿處理劑(有機(jī)處理劑、無(wú)機(jī)處理劑、表面活性劑)、堵漏材料等。
(4)主要污染物:
烴類(lèi)、鹽類(lèi)、各種有機(jī)聚合物、木質(zhì)素磺酸鹽、某些重金屬(如汞、鉻、銅、鉛、砷)及重晶石中的雜質(zhì)。
(5)性質(zhì):
PH值較高,約為8.5~12,呈堿性;含有一定量的加重劑和化學(xué)處理劑;有些鉆井泥漿含有油類(lèi);有些含有毒性(由于所鉆進(jìn)的地層中含有有毒物質(zhì),添加劑中含有有毒物質(zhì))。
(6)危害:
過(guò)高的PH值、高濃度的可溶性鹽及石油類(lèi)影響土壤的結(jié)構(gòu)和危害植物生長(zhǎng);有害的重金屬離子,如六價(jià)鉻、二價(jià)汞、二價(jià)鎘、二價(jià)鉛及不易被動(dòng)植物降解的有機(jī)物、分子聚合物易進(jìn)入食物鏈,并在環(huán)境或動(dòng)植物體內(nèi)蓄積,危害人類(lèi)的身體健康和生命安全;廢物中的有機(jī)處理劑使水體的COD、BOD增高,影響水生生物的正常生長(zhǎng)。
(7)控制措施:
A,合理選用泥漿體系及泥漿的使用與回用
①使用無(wú)毒低污染泥漿。為保護(hù)淺層地下水不受污染,表層鉆進(jìn)時(shí),使用清水泥漿,盡可能不使用化學(xué)添加劑。配制鉆井液時(shí),嚴(yán)格控制有毒、有害泥漿添加劑的使用。鉆井中遇到淺水層,下套管時(shí)應(yīng)注水泥封固,防止地下水水層被地層其他流體或鉆井泥漿污染。開(kāi)發(fā)研究無(wú)毒無(wú)害鉆井泥漿體系。某油田通過(guò)在鉆井泥漿中加入鉀離子、銨離子等農(nóng)作物生長(zhǎng)所需要的成分,形成對(duì)土壤環(huán)境有利的綠色鉆井泥漿體系。
②采用閉合泥漿循環(huán)系統(tǒng)。對(duì)鉆井液性能進(jìn)行四級(jí)凈化,避免鉆井液的頻繁稀釋及反復(fù)加藥,這樣可以使鉆井液體積減小,耗藥量降低,從而使完井后的廢鉆井液處理量降低。對(duì)廢泥漿池進(jìn)行防滲處理,防止污染地下水。
③泥漿的再循環(huán)利用。完井后對(duì)泥漿進(jìn)行回收,重復(fù)使用。
B,改革生產(chǎn)工藝
①搞好鉆井設(shè)計(jì),合理選擇井身結(jié)構(gòu)、井眼尺寸及鉆井技術(shù)。
采用定向井、叢式井組可節(jié)約井場(chǎng)占地,可以減少鉆井過(guò)程對(duì)地貌的破壞。另外,叢式井在一個(gè)井場(chǎng)打多口井,可以提高泥漿和泥漿廢水的重復(fù)利用率,減少鉆井廢水的排放量。
鉆水平井與取得相同產(chǎn)量的鉆直井相比,可以減少鉆井占地,節(jié)約鉆井進(jìn)尺,從而減少鉆井液排放。 分支井鉆井是指在一口主井眼中鉆兩口或多口水平井。分支井在節(jié)約鉆井進(jìn)尺、減少能源消耗、提高鉆井泥漿及廢水的重復(fù)利用率,與水平井所起的作用相似。
小井眼技術(shù)是指井眼直徑不于常規(guī)井的鉆井工藝。當(dāng)鉆井深度一定時(shí),井眼直徑越小,廢鉆井液的產(chǎn)生量越少。在可能的情況下,采用細(xì)孔井工藝會(huì)大幅度降低鉆井廢液產(chǎn)生量。
②提高鉆井泥漿抑制能力,控制地層造漿。具體措施是采用具有抑制泥頁(yè)巖水化作用的鉆井液,抑制由于地層水向井筒浸滲而形成的表面造漿,從而減少在表層鉆進(jìn)時(shí)泥漿量的迅速增加。
④提高鉆井泥漿固相控制效率。鉆井液密度是一項(xiàng)重要的性能指標(biāo),其必須控制在一定范圍內(nèi)。隨著鉆井液的重復(fù)使用,泥漿中的固相含量一般會(huì)逐漸升高,升至一定限度后必須加藥加水重新調(diào)制,因此,提高鉆井液固控系統(tǒng)的處理效率,控制鉆井液中固相含量的升高,對(duì)減少鉆井液的產(chǎn)生和排放量起著重要作用。
(8)鉆井泥漿處理辦法 ①回收再利用 可以用機(jī)械方法將廢棄泥漿轉(zhuǎn)化為干粉再用,主要回收加重劑和少量鉆屑及膨潤(rùn)土。老井鉆井泥漿用于新井壓井。
②直接排放 適用于污染程度較低、且易于自然降解的淡水基鉆井泥漿的處理。
③注入安全地層或井下的環(huán)形空間 本法是將廢鉆井泥漿通過(guò)深井注入地層。為了防止地下水和油層的污染,必須選擇合適的安全地層。所謂安全地層,一般是指壓力梯度較低且周?chē)粷B透的地層。有時(shí)為了方便起見(jiàn),也可將廢鉆井泥漿注入井的環(huán)形空間或不滲透的地層間的鹽廢鉆井,泥漿運(yùn)到指定處理場(chǎng)集中處理。該方法適用于油、水基廢鉆井泥漿。由于處理費(fèi)用高,一般只在特殊情況下采用。
④MTC處理。
MTC固井技術(shù)是一種新型的固井技術(shù),它是在鉆井液中加入固化劑和化學(xué)處理劑,使之轉(zhuǎn)化為固井液。這樣,既可減少水泥用量,節(jié)約固井成本,又為解決廢鉆井泥漿的再利用、減少環(huán)境污染提供了有效的途徑。
⑤回填
回填是一種花費(fèi)較少而又普遍采用的方法。在回填開(kāi)始之前,首先將儲(chǔ)存坑內(nèi)的廢物進(jìn)行沉降分離,將上面的水澄清,必要時(shí)可加入一些混凝劑,達(dá)到規(guī)定的要求后,就地排放。剩下的污泥待其干燥到一定程度后,即可在儲(chǔ)存坑內(nèi)就地填埋,一般項(xiàng)部要保持較厚的表土層,并使儲(chǔ)存坑周?chē)謴?fù)到原有的地貌。
本方法主要用于淡水基鉆井泥漿的處理。
⑥坑內(nèi)密封
實(shí)質(zhì)上是一種特殊的回填處理。其做法是先在儲(chǔ)存坑的底部和四周鋪墊一層有機(jī)土(通常用量為21~28kg/m2),上面鋪一層厚度為0.5mm的塑料膜,再蓋一層有機(jī)土,以防塑料膜破裂。經(jīng)上述處理后的儲(chǔ)存坑,成為鉆井廢泥漿充填池,待鉆井廢泥漿中水分基本蒸發(fā)完后,再蓋上有機(jī)土層,回填,恢復(fù)地貌。
⑦土地耕作法
土地耕作法可使廢物中的有毒成分獲得最大程度的稀釋?zhuān)姨幚沓杀据^低。
⑧固化處理
向廢水基鉆井泥漿或鉆井泥漿沉積物中加入固化劑,使之轉(zhuǎn)化成像土壤一樣的固體(假性土壤)填埋在原處或用作建筑材料等。這種方法能較大程度地減少?gòu)U鉆井泥漿中的金屬離子和有機(jī)物對(duì)土壤的侵蝕,從而減少?gòu)U鉆井泥漿對(duì)環(huán)境的影響與危害,同時(shí),又可保證廢鉆井泥漿池在鉆井過(guò)程一結(jié)束即能還耕。
⑨強(qiáng)化固液分量處理
廢鉆井泥漿經(jīng)化學(xué)脫穩(wěn)后,進(jìn)行離心分離,固相成型,就地掩埋,水相再進(jìn)行化學(xué)混凝沉降過(guò)濾后,達(dá)標(biāo)排放。
2,鉆井巖屑
(1)在鉆井過(guò)程中被鉆頭破壞,由泥漿帶回到地面的地層巖屑,也就是在鉆進(jìn)過(guò)程中鉆頭切削地層巖石而產(chǎn)生的碎屑,通過(guò)泥漿循環(huán)到井口,進(jìn)入泥漿循環(huán)系統(tǒng),經(jīng)振動(dòng)篩分離后,排入井場(chǎng)巖屑池中。
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