鉆井水基泥漿廢棄物固相再利用工藝

　　1 引言 

　　鉆井水基泥漿廢棄物固相是指水基泥漿首先經(jīng)過破膠脫 穩(wěn)后，再經(jīng)過壓濾設(shè)備壓濾后的泥餅土等固體產(chǎn)出物。其浸 出液個別井位會出現(xiàn)有一種或多種GB 8978―1996《污水綜合 排放標(biāo)準(zhǔn)》中所規(guī)定的一類污染物或二類污染物超標(biāo)，個別并 伴有臭味。若直接和自然環(huán)境接觸會對土壤、水體和植被造 成污染，同時鉆井水基泥漿廢棄物固相的儲存也占用了大量 的土地，造成了很大的環(huán)保隱患，因此無論從環(huán)境保護(hù)還是從 經(jīng)濟(jì)角度考慮，都應(yīng)該對鉆井水基泥漿廢棄物固相進(jìn)行無害 清潔化處理。

　　2 鉆井水基泥漿無害化處理 

　　廢棄水基泥漿組成復(fù)雜，其中主要的體系有分散鉆井液、 鈣處理鉆井液、鹽水鉆井液、聚合物鉆井液、正電膠鉆井液和 抗高溫深井水基鉆井液。由于廢棄水基泥漿穩(wěn)定性高，固液 分離難度大，脫出水中的污染物濃度大，受井場水、電、場地等 環(huán)境條件限制，對廢棄水基泥漿鉆井液的處理裝置的要求體 積要小，處理效率要高。受處理成本的限制加入的絮凝劑（破 膠劑）、固化劑的量不能大，但處理的效果卻要在達(dá)標(biāo)范圍內(nèi)。 

　　3 鉆井水基泥漿廢棄物固相填埋技術(shù) 

　　當(dāng)鉆井水基泥漿廢棄物固相做為填埋再次利用時，本文 針對鉆井水基泥漿廢棄物固相的物質(zhì)判定標(biāo)準(zhǔn)以及聚體填 埋的過程控制進(jìn)行闡述。鉆井水基泥漿廢棄物固相為一般 工業(yè)固體廢棄物，因為廢棄水基泥漿在《國家危廢名錄》中無 法查詢到，故廢棄水基泥漿經(jīng)過無害化處理后的產(chǎn)品不是危 險廢物，是符合 GB 18599―2001《一般工業(yè)固體廢物貯存、 處置場污染控制標(biāo)準(zhǔn)》中對于二類一般工業(yè)固體廢棄物的要 求的。 只要鉆井水基泥漿廢棄物固相浸出液指標(biāo)不大于 GB 8978―1996《污水綜合排放標(biāo)準(zhǔn)》最高排放標(biāo)準(zhǔn)，且不超過GB 5085.1―2007《危險廢物鑒別標(biāo)準(zhǔn)》規(guī)定的危險廢棄物指標(biāo)，就 可以進(jìn)行填埋作業(yè)。但是這里建議按照GB 18599―2001《一 般工業(yè)固體廢物貯存、處置場污染控制標(biāo)準(zhǔn)》中的二類填埋場 的要求來建立填埋場。 填埋場建設(shè)中應(yīng)充分考慮當(dāng)?shù)氐淖匀画h(huán)境，填埋場配套 設(shè)置的建立，其中包括雨水收集系統(tǒng)、滲濾液收集導(dǎo)排系統(tǒng)、 填埋場封場等。詳見圖1填埋場過程控制圖。

　　填埋場運行過程中，針對華北油田廢棄水基泥漿特點，首 先調(diào)節(jié)廢物pH值，需添加藥劑控制pH，大部分金屬氫氧化物 的溶解度與pH有關(guān)，當(dāng)pH較高時，許多金屬離子將形成氫氧 化物沉淀，大多數(shù)金屬在pH為8.0~9.7范圍內(nèi)基本完成沉淀， 但 pH 過高時會形成帶負(fù)電荷的羥基絡(luò)合物，溶解度反而升 高，許多金屬離子都有這種性質(zhì)，如：對Cu、Pb、Zn、Ni和Cd來 說，當(dāng)pH分別為9.0、9.3、9.2、10.2和11.1時，都會形成金屬絡(luò) 合物，造成溶解度增加。 這里以鎘元素處理做為典型案例分析，在土壤中鎘元素 的0價是不存在的，鎘只能以+2價和其化合物存在。一般當(dāng) pH介于4~8時為簡單的二價離子；pH為大于8時，理想環(huán)境指 標(biāo)為大于9.2時，開始生成氫氧化鎘；而氯化鎘的生成，必須在 氯離子的濃度大于37mg/kg才有可能。在自然環(huán)境中，從含氧 的地表水到厭氧的廢棄水基泥漿，鎘在各種環(huán)境下的質(zhì)量平衡和分配，都受到各種無機(jī)配位體與鎘的親和力順序的制約。 在同一配位體的情況下，則受配位體濃度的制約。通過研究 華北油田廢棄水基泥漿壓濾后的大多數(shù)泥餅土浸濾液中 Cd 的主要形態(tài)為Cd2+ 、CdCl+ 、CdSO4。通過實踐如向土壤中投放 鋼渣易被氧化成鐵的氧化物，對鎘的離子有吸附和共沉淀作 用，從而使鎘固定。 本文選取鐵粉做為去除鎘元素的藥劑，選取100ml鉆井水 基泥漿廢棄物固相浸出液做為樣本，分別取0.1％、0.5％、1％、 2％、5％的鐵粉，分別對應(yīng)為取0.1g、0.5g、1g、2.0g、5.0g鐵粉進(jìn) 行試驗。參加圖2鐵粉去除鎘元素分析圖。

　　從上表中可以看出，使用2％鐵粉的時候鎘元素清除量最 大，而且最經(jīng)濟(jì)。 使用鉆井水基泥漿廢棄物固相做為填埋，首先當(dāng)根據(jù)《產(chǎn) 業(yè)結(jié)構(gòu)調(diào)整指導(dǎo)目錄（2011年本）》（2013年修正），本項目屬于 鼓勵類的第三十八項環(huán)境保護(hù)與資源節(jié)約綜合利用中第 15 條“三廢”綜合利用及治理工程，利用鉆井水基泥漿廢棄物固相進(jìn)行填埋處理是符合國家產(chǎn)業(yè)政策。使用鉆井水基泥漿廢 棄物固相做為填埋這些因為早年經(jīng)濟(jì)建設(shè)造成的水土流失， 有一定的效果。 

　　4 結(jié)論 

　　鉆井水基泥漿廢棄物固相做為填埋使用是起步階段，后 續(xù)還有很多課題需要研究。而以生石灰、硫酸亞鐵、聚合氯化 鋁為主要藥劑的配方進(jìn)行處理華北油田冀中地區(qū)廢棄鉆井水 基泥漿，現(xiàn)階段效果比較理想，但是生石灰、硫酸亞鐵、聚合氯 化鋁這三種藥劑對油基泥漿無法處理，對于油基泥漿的處理 目前國內(nèi)技術(shù)還不夠成熟，要么處理成本很高一般企業(yè)無法 承受，要么就是處理結(jié)果無法達(dá)標(biāo)。本文認(rèn)為關(guān)于油基泥漿 的處理可以借鑒煉油廠處理方式，但是關(guān)鍵在于廢氣及廢渣 的處理。目前，油田開發(fā)過程中對我們有很大的挑戰(zhàn)之一的 是如何減少鉆井作業(yè)對環(huán)境的污染。確保鉆井廢棄物和廢棄 鉆井液能夠有效的分離、回收、處理和排放，以使其對環(huán)境的污染降到最低。

（來源：河北華北石油路橋工程有限公司）