史艷軍 馬慶坤 蒲小麗

摘要：石油資源是一個(gè)國(guó)家工業(yè)發(fā)展、國(guó)家工業(yè)技術(shù)以及國(guó)防建設(shè)的重要工程和資源。在社會(huì)經(jīng)濟(jì)高速發(fā)展的現(xiàn)代化時(shí)代，國(guó)家工業(yè)建設(shè)對(duì)石油需求的在不斷地增加，在我國(guó)的鉆井工程中，對(duì)于石油資源中的頁(yè)巖氣開(kāi)發(fā)已經(jīng)進(jìn)入了一種過(guò)熱階段。在鉆井工程中，對(duì)于頁(yè)巖氣勘探的開(kāi)發(fā)，參照目前國(guó)家工業(yè)技術(shù)指標(biāo)，使用油基鉆井液技術(shù)，但油基鉆井液也會(huì)產(chǎn)生廢油鉆屑，消耗大量生產(chǎn)。現(xiàn)如今，它給環(huán)境保護(hù)帶來(lái)了沉重的負(fù)擔(dān)。破壞了很多地方的生態(tài)環(huán)境，并且使得其生態(tài)環(huán)境惡化情況加重，破壞了原有的自然生態(tài)平衡與可持續(xù)化發(fā)展。

關(guān)鍵詞：鉆井工程;環(huán)境保護(hù);石油資源;

如何有效地應(yīng)對(duì)鉆井工程中的環(huán)境影響問(wèn)題已成為當(dāng)前研究的熱點(diǎn)。這種工程如果置之不理，則會(huì)對(duì)土壤、地下水等等自然環(huán)境造成污染，從而，直接或者間接地對(duì)人體或者動(dòng)物植物的健康以及自然環(huán)境因素造成重大危害。目前，石油鉆井液鉆屑處理技術(shù)是利用干洗機(jī)的機(jī)械外力、熱處理和化學(xué)驅(qū)油等方法去除石油鉆井屑表面游離狀態(tài)的油，然后將石油鉆井液含油率控制在5%以下。本文列舉了相關(guān)環(huán)境保護(hù)處理技術(shù)，以解決鉆井工程中的環(huán)保技術(shù)問(wèn)題。

1.鉆井工程對(duì)于環(huán)境污染的主要途徑

鉆井工程是國(guó)家工業(yè)發(fā)展和國(guó)防建設(shè)的重要工程，其對(duì)于環(huán)境的影響，主要是以下幾個(gè)方面的影響：

（1）工程場(chǎng)地的建設(shè)對(duì)環(huán)境的危害

一般來(lái)說(shuō)，鉆井工程在幾千平方米的地方不僅需要占用耕地、建設(shè)工地要建立營(yíng)地和各種生產(chǎn)設(shè)施，改變地表格局，活動(dòng)范圍要達(dá)到地下幾千米深處，這些活動(dòng)不可避免地會(huì)影響地表和地下環(huán)境。[1]井場(chǎng)的建設(shè)將改變周?chē)乃h(huán)境、空氣質(zhì)量、種群密度、生物種群等都在一定程度上改變了原有的生態(tài)環(huán)境為了盡量減少這些影響，有必要在環(huán)境規(guī)劃的基礎(chǔ)上進(jìn)行詳細(xì)調(diào)查和優(yōu)化鉆井設(shè)計(jì)。

（2）鉆井廢棄物的危害

鉆井廢棄物包括廢鉆井液、廢氣和鉆屑，其中廢氣可以燃燒或循環(huán)利用，而廢氣鉆井液和巖屑產(chǎn)量最大，最不易處理。它們可能包含環(huán)境危害，工業(yè)廢油造成的污染最為明顯。因此，gb8978.1996強(qiáng)制要求石油勘探開(kāi)發(fā)行業(yè)外廢水含油量限制為IOmg/I。

2.鉆井工程中環(huán)境保護(hù)的處理技術(shù)與策略

（1）熱蒸餾處理技術(shù)

目前，熱蒸餾技術(shù)是一種較為成熟的廢油巖屑處理技術(shù)，可以大規(guī)模處理廢油巖屑。因此，這項(xiàng)技術(shù)的應(yīng)用相當(dāng)普遍，對(duì)于廢油鉆屑的處理，在世界上許多國(guó)家都在利用它來(lái)完成技術(shù)指標(biāo)的，從而可以減少環(huán)境的破壞程度。特別是熱蒸餾處理技術(shù)，[2]這種處理技術(shù)指的是，將廢棄石油鉆屑通過(guò)一定的相關(guān)管道，引入密閉的減壓系統(tǒng)，外部加熱的較好功能就會(huì)使得其對(duì)于環(huán)境的處理具有可行性，從而使得鉆井液中的烴類可以得到有效的蒸發(fā)，進(jìn)而再繼續(xù)冷凝回收，從而實(shí)現(xiàn)循環(huán)利用的技術(shù)效果。當(dāng)溫度達(dá)到260-300℃時(shí)，廢油和鉆屑可揮發(fā)富集回收油水，回收率可達(dá)90%以上。從廢油和巖屑中回收烴可作為燃料，油基鉆井液分配或其他用途，固體殘留物可用于工程建設(shè)。

（2）溶劑萃取處理

溶劑萃取處理技術(shù)是指將醋酸、乙酸、正己烷、氯化烴等一些低沸點(diǎn)有機(jī)溶劑用于烴類溶解萃取的廢油鉆屑中，[3]萃取液經(jīng)閃蒸氣蒸發(fā)出來(lái)循環(huán)使用。該處理技術(shù)的優(yōu)點(diǎn)在于操作簡(jiǎn)單，適合于石油鉆井屑回收油對(duì)于環(huán)境保護(hù)的處理。但是，由于其工業(yè)處理中的溶劑揮發(fā)程度是很高的，對(duì)于工業(yè)設(shè)計(jì)中的成本來(lái)說(shuō)，也是比較高的，同時(shí)，安全性要求較高。

（3）生物修復(fù)處理技術(shù)

生物修復(fù)技術(shù)包括微生物降解和生物絮凝。前者是利用微生物降解廢棄石油鉆屑中的碳?xì)浠衔?，使其成為低分子或低污染的氣體。后者是在廢棄的石油鉆屑中加入一些特殊的微生物對(duì)鉆井液進(jìn)行破乳，然后對(duì)油氣進(jìn)行絮凝。一般來(lái)說(shuō)，影響微生物降解的因素主要有溫度、pH值、氮和微生物活性等，而最關(guān)鍵的因素是碳和氧化合物的生物降解能力。[4]生物修復(fù)的關(guān)鍵是微生物的選擇必須是適當(dāng)?shù)?，而且很難處理，因?yàn)榛蚬こ毯图?xì)胞工程經(jīng)常涉及。另外，由于我國(guó)對(duì)生物修復(fù)處理技術(shù)的研究起步較晚，目前的應(yīng)用還不是很廣泛，很多細(xì)菌在實(shí)際應(yīng)用中還不能具有普遍的適用性，還需要進(jìn)一步的研究。

（4）化學(xué)破乳處理

化學(xué)破乳技術(shù)是將具有破乳性能的化學(xué)藥劑、絮凝劑和助劑加入到廢石油鉆屑中，使破乳后的烴類物質(zhì)絮凝。油基鉆井液經(jīng)破乳、絮凝后形成油、水、廢渣三種。石油回收后可作為基礎(chǔ)材料和燃料等，水處理后可回收利用，廢渣也可作為建材等回收利用。因此，化學(xué)破乳處理技術(shù)也是一種回收率高的廢石油鉆井屑處理技術(shù)，在國(guó)內(nèi)外得到了廣泛地應(yīng)用和研究。目前使用的破乳劑主要有表面活性劑、酸和高價(jià)金屬鹽。

（5）固化技術(shù)

這種技術(shù)是在廢棄的鉆井液中加入固化劑，使其轉(zhuǎn)化為膠結(jié)強(qiáng)度高的固體或土壤，然后掩埋到位或用作建筑材料。[5]該方法對(duì)廢棄鉆井液中的Cr、ph和Cr污染最為有效。這種工業(yè)處理技術(shù)是根據(jù)固化液的毒性測(cè)定，在環(huán)境保護(hù)的工業(yè)處理中將含水率最高的，特別是工業(yè)中的廢棄鉆井液與其中處理的固液分離技術(shù)相結(jié)合，從而得到最佳的處理效果。廢棄鉆井液的固化技術(shù)日趨成熟，可用于不同廢棄鉆井液的固化。

結(jié)論

綜上所述，鉆井工程對(duì)于環(huán)境問(wèn)題的處理一直是一個(gè)難題。只有解決了這一問(wèn)題，才能實(shí)現(xiàn)石油資源以及鉆井工程技術(shù)的可持續(xù)發(fā)展。目前，在我國(guó)現(xiàn)行標(biāo)準(zhǔn)下的常見(jiàn)的處理技術(shù)，主要有溶劑萃取處理技術(shù)、超臨界流體萃取技術(shù)、坑封填埋處理技術(shù)、生物修復(fù)技術(shù)和化學(xué)破乳處理技術(shù)等等。這些技術(shù)都有其自身的獨(dú)特性和可需求性，未來(lái)仍需不斷增強(qiáng)其優(yōu)勢(shì)，改進(jìn)其缺點(diǎn)，不斷開(kāi)發(fā)新的技術(shù)和方法。

石油鉆井工程是石油勘探開(kāi)發(fā)的關(guān)鍵環(huán)節(jié)，是發(fā)現(xiàn)油氣資源、提高油氣產(chǎn)量的保證，但為了獲得更多的油氣資源，我們不能忽視環(huán)境的影響。為了保持石油鉆井工程的健康發(fā)展，特別是在對(duì)于環(huán)境的保護(hù)策略中，要著重對(duì)于環(huán)境生態(tài)問(wèn)題的保護(hù)、將經(jīng)濟(jì)發(fā)展與環(huán)境生態(tài)可持續(xù)化健康發(fā)展做到有機(jī)統(tǒng)一，將環(huán)境可持續(xù)發(fā)展和能源穩(wěn)定供應(yīng)做到和諧統(tǒng)一。環(huán)境保護(hù)是一個(gè)社會(huì)化工行業(yè)發(fā)展的重要措施，可能短期看不到效益，但長(zhǎng)遠(yuǎn)來(lái)看，通過(guò)HSE管理體系，科學(xué)對(duì)待石油鉆井過(guò)程污染可以提高鉆井工程的效率，減少甚至避免許多風(fēng)險(xiǎn)，改善中國(guó)石油的國(guó)際環(huán)境更有利于我國(guó)鉆井服務(wù)企業(yè)走出國(guó)門(mén)，贏得更多市場(chǎng)。

參考文獻(xiàn)：

[1] 張衛(wèi)輝.廢鉆井液無(wú)害化處理技術(shù)研究[D].北京：中國(guó)石油大學(xué)，2007年.

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