第一篇：油田鉆井廢棄泥漿無害化處理技術(shù)

油田鉆井廢棄泥漿無害化處理技術(shù)

從2008年4月到9月底，在長慶油田進(jìn)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(fèi)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(shí)間內(nèi)不變性，占用大量土地，嚴(yán)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(shù)原理，針對(duì)油氣田鉆井廢棄泥漿中有害成分，選育具有高效降解轉(zhuǎn)化能力的微生物復(fù)合菌群，通過微生物在廢棄泥漿中的生長繁殖，經(jīng)過復(fù)雜的生物、化學(xué)過程對(duì)廢棄泥漿中危害生態(tài)環(huán)境的有害成分進(jìn)行高效的降解轉(zhuǎn)化，使其脫毒、脫膠、脫鹽堿、脫水，達(dá)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(fù)和生態(tài)環(huán)境的恢復(fù)。本研究成果適用對(duì)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(fèi)用高達(dá)5萬元。而用我們開發(fā)的微生物無害化處理技術(shù)處理鉆井廢液，費(fèi)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(zhǔn)備在長慶油田進(jìn)行2000口井的微生物無害化處理工作，此項(xiàng)工作已與長慶油田達(dá)成初步意向，在4月下旬開始工作。

技術(shù)簡介

在石油與天然氣的開采及鉆探過程中，會(huì)產(chǎn)生大量的鉆井廢泥漿。鉆井廢泥漿的成分比較復(fù)雜，主要是由粘土、加重材料、各種化學(xué)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(xué)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(yán)重超標(biāo)。隨著人們生活水平的提高和環(huán)保意識(shí)的加強(qiáng)，鉆井廢泥漿對(duì)環(huán)境的危害和影響正備受關(guān)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(gè)重要項(xiàng)目來研究。隨著國家減排要求的日益嚴(yán)格，鉆井廢泥漿無害化技術(shù)的研究已經(jīng)成為我國石油工業(yè)環(huán)境保護(hù)的迫切課題。

課題組結(jié)合國內(nèi)外在鉆井廢泥漿無害化處理技術(shù)的現(xiàn)狀與進(jìn)展，立足于我國西部地區(qū)油氣田開采的實(shí)際工況，綜合分析國內(nèi)外在鉆井廢泥漿無害化處理技術(shù)方面的現(xiàn)狀與進(jìn)展，應(yīng)用現(xiàn)代化工的方法研究提出對(duì)鉆井廢泥漿固相物和液相物進(jìn)行無害化處理研究的總體技術(shù)研究路線。對(duì)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(shù)、方法和工藝進(jìn)行可行性研究，并優(yōu)化整合了各項(xiàng)研究成果，尋求了經(jīng)濟(jì)和環(huán)保上都能夠接受的系統(tǒng)的可行工藝方法。

第二篇：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(tuán)財(cái)務(wù)計(jì)劃部土地管理處提議，中石化集團(tuán)公司科技開發(fā)部立項(xiàng)(合同號(hào)J303020)的科研項(xiàng)目。項(xiàng)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(shù)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(shí)驗(yàn)室的實(shí)驗(yàn)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(jī)混凝劑聚合氯化鋁(稀釋比例5﹪，添加比例10﹪)和有機(jī)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(jìn)行。調(diào)理后泥漿脫水過程研究。選用真空帶式壓濾機(jī)進(jìn)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(biāo)準(zhǔn)GB5084-92)，泥漿脫鹽達(dá)到要求。對(duì)含鹽泥漿的調(diào)理、水洗、真空帶式壓濾脫水項(xiàng)目進(jìn)行聯(lián)合試驗(yàn)，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(biāo)準(zhǔn)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(jī)物含量遠(yuǎn)遠(yuǎn)小于國家相關(guān)的排放標(biāo)準(zhǔn)，可以運(yùn)用到路基建設(shè)和井場施工中。試驗(yàn)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(shè)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(fù)合過濾和反滲透方法進(jìn)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(jī)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(xué)物質(zhì)，反滲透膜選用超低壓高脫鹽交連芳香族聚酰胺復(fù)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(yuǎn)遠(yuǎn)低于農(nóng)田灌溉水質(zhì)標(biāo)準(zhǔn)，符合試驗(yàn)預(yù)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(jìn)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(jìn)行處理，生成結(jié)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(shè)備的運(yùn)行效果達(dá)到要求，生成的結(jié)晶鹽可用于鉆井過程的循環(huán)使用。在實(shí)驗(yàn)室實(shí)驗(yàn)和中試的基礎(chǔ)上，本套中試裝置還隨鉆井過程進(jìn)行了現(xiàn)場試驗(yàn)，經(jīng)過潛江市環(huán)境保護(hù)局跟蹤抽樣檢驗(yàn)[(2005)潛環(huán)監(jiān)字(47)號(hào)]，處理后的泥餅達(dá)到國家相應(yīng)排放標(biāo)準(zhǔn)，運(yùn)用到路基建設(shè)和井場施工中；處理后的淡水水質(zhì)達(dá)到國家《污水綜合排放標(biāo)準(zhǔn)》一類標(biāo)準(zhǔn)和《農(nóng)田灌溉水質(zhì)標(biāo)準(zhǔn)》，在鉆井過程中循環(huán)使用；生成的結(jié)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(shè)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(shí)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(hù)形象，具有顯著的社會(huì)和經(jīng)濟(jì)效益。

第三篇：油田鉆井廢泥漿的固化處理

淺談?dòng)吞镢@井廢泥漿的固化處理

摘要：油田鉆井的生產(chǎn)過程中會(huì)產(chǎn)生大量的廢泥漿，但此廢棄物成分復(fù)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(duì)這一問題進(jìn)行一系列的討論和講述。關(guān)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(hù)井幫、提升巖屑、冷卻鉆頭的作用。同時(shí)還起到了潤滑鉆具、提高鉆速、防止井塌方和井漏、評(píng)價(jià)生產(chǎn)層等作用，是保證鉆井工作順利進(jìn)行必不可少的物質(zhì)。為了達(dá)到安全、快速的鉆井目的，使用的鉆井液類型及化學(xué)藥品的種類、數(shù)量越來越多，由此不可避免地會(huì)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(duì)泥漿的要求越來越高，泥漿體系日益增多，配方也越來越復(fù)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(jié)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(chǔ)存坑內(nèi)，最終形成了一種由粘土、加重材料、各種化學(xué)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(diǎn)

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(fù)雜情況儲(chǔ)備的鉆井液；其三是固井時(shí)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(xué)處理劑、重金屬離子(如銅、鎘、鉻、鋅及鉛

【

7、8】等)、高分子有機(jī)化合物生物降解產(chǎn)生的低分子有機(jī)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(fù)雜，一般呈堿性，pH值在8．5～12之間，有的可達(dá)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(xì)小、級(jí)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(xué)特征的膠體。且其自然干結(jié)過程緩慢，干結(jié)物遇水浸濕后易再度行成鉆井廢泥漿樣物，會(huì)對(duì)排放點(diǎn)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(dá)10％以上；固含量高，主要為膨潤土和有機(jī)高分子處理劑、粘土、加重材料、巖屑以及污水流經(jīng)地面時(shí)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(jī)和無機(jī)類化學(xué)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(gè)別有害物污染指標(biāo)超出國家允許排放濃度的數(shù)百倍?！?0】

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(guān)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(shè)備的清洗，是鉆井液中不可避免的組份；④有機(jī)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(dāng)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(shí)，會(huì)使廢水中Cl的含量增高。

【

16、17】由于廢鉆井液成份比較復(fù)雜，所以對(duì)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(dòng)性大等特點(diǎn)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(jié)，同時(shí)因Cl活性比N03、3-P04強(qiáng)，會(huì)抑制農(nóng)作物對(duì)氮、磷的吸收。可溶性鹽的遷移還會(huì)對(duì)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(dòng)植物降解的有機(jī)物、分子聚合物滯留于土壤中，會(huì)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(jìn)入食物鏈，并在環(huán)境或動(dòng)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(jià)鉻6+(Cr，)通過食物鏈進(jìn)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(jī)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(jī)化合物，會(huì)對(duì)魚、蝦及鳥類產(chǎn)生毒害；

(5)油類物質(zhì)進(jìn)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(kuò)展和漂浮過程中，大約25％～30％的低沸點(diǎn)石油組分(C1——C5)迅速揮發(fā)進(jìn)入大氣，造成大氣污染。油類對(duì)土壤及動(dòng)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(jī)無機(jī)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(xì)胞色素等作用，影響細(xì)胞氧化過程，造成細(xì)胞組織缺氧。

2．2鉆井廢泥漿處理技術(shù)現(xiàn)狀 隨著我國環(huán)境保護(hù)法規(guī)標(biāo)準(zhǔn)的不斷完善以及執(zhí)法力度的加大，人們的環(huán)保意識(shí)逐漸增強(qiáng)，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(yīng)用，是鉆井行業(yè)環(huán)境保護(hù)工作的當(dāng)務(wù)之急。許多國家也都已將其列為環(huán)保的一個(gè)重要項(xiàng)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(jì)和環(huán)境上都能夠接受的處理方式，實(shí)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(yīng)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(jì)性來選用?？v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(shù)發(fā)展趨勢(shì)【15、24、34-38】

2．3．1 MTC(泥漿轉(zhuǎn)化為水泥漿Mud．To．Cement)固井技術(shù)

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(zhuǎn)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(jià)的高爐水淬礦渣(BFC)，激活劑(BAS)等，將鉆井液轉(zhuǎn)化為完全可以與油井水泥漿相媲美的固井液。此技術(shù)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(qiáng)井場廢物分類管理，可降低處理費(fèi)用及廢物體積。(4)采用環(huán)境安全和經(jīng)濟(jì)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(diǎn)，正確選用鉆井液及其處理劑，進(jìn)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(fù)雜性，使廢物的加工和處理更加容易和經(jīng)濟(jì)；第三是選擇經(jīng)濟(jì)且環(huán)保可接受的廢物處理方法。

2．3．3加強(qiáng)開發(fā)研究專業(yè)化的固化處理設(shè)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(jī)械(如挖掘機(jī)之類的機(jī)械設(shè)備)將固化劑與廢棄鉆井泥漿進(jìn)行混合；二是直接用鉆井泵以及配漿設(shè)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(dòng)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(jī)械處理設(shè)備勢(shì)在必行。同時(shí)，由于鉆井作業(yè)的分散性和流動(dòng)性的行業(yè)特點(diǎn)，對(duì)廉價(jià)、簡單的車載式(或移動(dòng)式)鉆井廢泥漿處理設(shè)備的需求更為迫切。

2．3．4加強(qiáng)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(diǎn)，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(qiáng)、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(huì)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(jià)固化劑，以獲得高強(qiáng)度、無污染的固結(jié)體，將其用于建筑材料，達(dá)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(shù)概述

固化是指用物理．化學(xué)方法將有害廢物摻和并包容在密實(shí)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(shù)不斷走向成熟，成為當(dāng)前處理危險(xiǎn)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(jié)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(jī)聚合物固化等。包膠固化適用于多種類型的廢物；自膠結(jié)固化只適用于含有大量能成為膠結(jié)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(yīng)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(jī)聚合物固化，適用對(duì)非常危險(xiǎn)廢物處理；

e、自膠結(jié)固化，工藝較簡單，廢物可自行固化，應(yīng)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(duì)廢物進(jìn)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(jié)劑為硅酸鹽水泥

【40】或其它類型的水泥，需要時(shí)可摻入添加劑(如化學(xué)藥品)。固化過程中，污泥中的重金屬離子會(huì)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(jì)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(jī)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(hù)，使之形成具有一定強(qiáng)度的固化產(chǎn)品。水泥基固化法對(duì)含高毒重金屬廢物的處理特別有效，固化工藝和設(shè)備比較簡單，設(shè)備和運(yùn)行費(fèi)用低；水泥原料和添加劑便宜易得；對(duì)含水量較高的廢物可以直接固化；固化體的強(qiáng)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(chǔ)材料。缺點(diǎn)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(shí)需作預(yù)處理或需要加入添加劑，因而可能影響水泥漿的凝固，并會(huì)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(yīng)生成對(duì)硫酸鹽、亞硫酸鹽起凝結(jié)硬化作用的物質(zhì)，最終形成具有一定強(qiáng)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(shè)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(jìn)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(shí)變成黏液，故可用來包覆廢物。目前，固化處理應(yīng)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(jī)廢棄物或有機(jī)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(duì)固化基材的摻合量從1：1～2：l，可以減少容器費(fèi)和運(yùn)輸費(fèi)以及最終處置費(fèi)；固化基材對(duì)溶液或微生物具有強(qiáng)抗侵蝕性；固化體不需作長時(shí)間養(yǎng)護(hù)。

熱塑性固化材料是熱的不良導(dǎo)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(shí)，其彈性或軟化點(diǎn)提高，故不宜處理高放射性廢物；熱塑性材料價(jià)格昂貴，操作復(fù)雜，設(shè)備費(fèi)用高；對(duì)于在高溫下易分解的廢物、有機(jī)溶劑以及強(qiáng)氧化性廢物不宜使用。

3．1．4有機(jī)聚合物固化

對(duì)于復(fù)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(yīng)力小、環(huán)境污染小等優(yōu)點(diǎn)【41】獲得了快速發(fā)展。

目前用于先進(jìn)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(shù)的不少。3．1．5自膠結(jié)固化

自膠結(jié)固化方法是一種利用廢物本身的膠結(jié)特性進(jìn)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(huì)變成具有膠結(jié)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(jié)固化方法的優(yōu)點(diǎn)是工藝比較簡單，廢物可自行固化，缺點(diǎn)是應(yīng)用面窄，只適于含有大量能成為膠結(jié)劑的廢物。3．1．6玻璃固化

玻璃固化技術(shù)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(shí)可就地進(jìn)行，也可異地進(jìn)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(qiáng)等優(yōu)點(diǎn)，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(diǎn)。

玻璃化處理的成本往往很高，一般僅用于污染物成分復(fù)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(jī)污染物將因熱解而被焚毀或轉(zhuǎn)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(shù)處理后其放射性不能得

【42】到改變，仍需隔離防護(hù)。

3．2固化材料及機(jī)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(yīng)，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(jié)構(gòu)和較小空隙通道，限制了其遷移，所以浸出率較低。

因有機(jī)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(chǔ)上，擬選用無機(jī)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(chǔ)上尋找其它藥劑，便于和水泥、粉煤灰等組成經(jīng)濟(jì)適用的復(fù)合固化劑，以期達(dá)到更好的無害化處理效果。

四、總結(jié)

油田鉆井泥漿是油田鉆井過程中, 起著潤滑、冷卻、護(hù)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(xué)添加劑。由于廢棄泥漿中含有重金屬、堿、鹽、油、有機(jī)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(shí)的增強(qiáng), 石油工業(yè)加大了消除、利用“ 三大公害” 的科研攻關(guān)力度。

而本論文由于各種條件所限，無法進(jìn)行更深層次上的實(shí)驗(yàn)研究和實(shí)踐考察，因此只作學(xué)術(shù)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(lǐng)域的研究技術(shù)以及處理方法和意義，因此參考了大量的文獻(xiàn)。內(nèi)容上仍相對(duì)簡淺和概念性，但仍希望在將來考上研究生后進(jìn)行相關(guān)的實(shí)驗(yàn)和研究，為環(huán)境保護(hù)和科學(xué)研究作一份貢獻(xiàn)。

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第四篇：鉆井廢液無害化處理

常見鉆井廢液環(huán)境化學(xué)評(píng)價(jià)

1常見的鉆井廢液種類及其主要化學(xué)成分

1.1 瓜爾膠體系鉆井廢液

壓裂液以瓜爾膠及改性瓜爾膠為稠化劑 , 加入交聯(lián)劑、殺菌劑、穩(wěn)定劑、助排劑等 ,破膠返排后仍成堿性 , 受地層水及油污影響 , 粘度在5-6 Mp· S，pH值7.5-9 , 通常會(huì)含有未完全降解的瓜爾膠大分子及降解產(chǎn)生的小分子有機(jī)物絮狀懸浮物，微小絮狀油污，懸浮態(tài)沙粒，硼(鋯，鈦)，鐵, 鈉, 鈣，鎂等金屬離等，成分復(fù)雜，有機(jī)碳含量高，氮含量不高。

合成聚合物鉆井廢液

1.2合成聚合物壓裂廢液

以聚丙烯酸及聚丙烯酰胺聚合物為稠化劑，聚丙烯酰胺類包括陰離子，陽離子，非離子等型，加入交聯(lián)劑，增稠劑，殺菌劑，穩(wěn)定劑等，壓裂后返排，粘度通常在5Mp· S左右，pH接近中性。返排液中通常會(huì)有未完全降解的低分子量聚丙烯酰胺或聚丙烯酰胺單體，夾雜油污，懸浮態(tài)細(xì)小沙粒，金屬離子主要有鋁、鎬、鉀、鈉、鈣、鎂等，有機(jī)碳含量較同質(zhì)量濃度瓜爾膠體系低，含有一定的可被生物利用的氮，硫元素。

1.3表面活性劑類鉆井廢液

主要有油酸鉀，十二烷基苯磺酸鈉，十八烷基苯磺酸鈉等的磺酸鹽，加入反離子鹽形成粘彈體系，高溫體系中加入一定量的低聚物。壓裂降粘后返排，廢液粘度通常在5 Mp· S左右，pH在8-9，部分可達(dá)到11。返排廢液中會(huì)含有少部分乳化態(tài)的石油，主要含有的金屬離子鉀，鈉、鈣，鎂外，此外還會(huì)含有一定量的硫。

2.幾種鉆井廢液的COD范圍

2.1瓜爾膠鉆井廢液的的COD

瓜爾膠由于是屬于生物大分子化合物，可被微生物降解程度高。瓜爾膠的使用濃度在0.15-0.4%不等，最高可高達(dá)0.5%，瓜爾膠有機(jī)碳含量極高，因此該體系壓裂廢液COD值最高，并且隨著瓜爾膠濃度的增大急劇上升，常規(guī)瓜爾膠壓裂液的COD值在兩萬左右，高溫體系的甚至高達(dá)三萬，由于含碳量極高，降解過程中為維持微生物的降解，需要補(bǔ)充大量的氮和磷。2.2聚合物鉆井廢液的COD

合成聚合物分子量較瓜爾膠體系低，使用濃度在0.3%-0.5%不等，COD值通常為同等質(zhì)量瓜爾膠體系的五分之一，通常在4000-6000，可被微生物降解，也較容易化學(xué)降解。由于含有一定量的可以被生物利用的氮，補(bǔ)充的氮元素相對(duì)較少。

2.3 表面活性劑鉆井廢液的COD

表面活性劑類由于分子量更小，使用濃度一般不超過5%，在不加入低聚物的情況下COD值更低，一般在2000以內(nèi)，加入低聚物后COD濃度會(huì)上升，添加一般在1%以內(nèi)的低聚物時(shí)，COD濃度會(huì)有所上升，總體濃度不會(huì)超過4000，由于返排液中鹽濃度較高，且表面活性劑曝氣過程中會(huì)產(chǎn)生大量的泡沫，不利于生物降解，通常采用化學(xué)聚沉，化學(xué)降解或者光催化降解的方法進(jìn)行處理。鉆井廢液的排放標(biāo)準(zhǔn)

根據(jù)GB8978-1996污水排放標(biāo)準(zhǔn)，石油行業(yè)廢水幾種污染物排放標(biāo)準(zhǔn)如下：

根據(jù)GB8978-1996污水排放標(biāo)準(zhǔn)，石油行業(yè)廢水幾種污染物排放標(biāo)準(zhǔn)如下：

單位 mg/L

污染物 pH 色度(稀釋倍數(shù))懸浮物SS 五日生化需氧量BOD5 化學(xué)需氧量COD

石油類 氨氮

陰離子表面活性劑 總有機(jī)碳（TOC）

一級(jí)標(biāo)準(zhǔn) 二級(jí)標(biāo)準(zhǔn) 三級(jí)標(biāo)準(zhǔn) 6~9 50 70 100 100 10 15 5.0 20

6~9 80 200 150 150 10 50 10 30

6~9 —— 400 500 500 30 —— 20 ——

第五篇：無害化處理

證明

白山羊免疫情況及無害化處理

無害化處理情況：

特此證明

年月日公 章

生豬免疫情況及無害化處理

無害化處理情況：

特此證明

年月日公 章

能繁母豬免疫情況及無害化處理

無害化處理情況：

特此證明

年月日公 章