我國油氣田每年有幾萬口井，每口井大約產生1000方的廢棄泥漿，如果不科學無害、有效地處理，必將給當?shù)丨h(huán)境帶來風險。“西南油氣田聚磺鉆井廢棄物不落地處理示范工程”采用中國石油安全環(huán)保技術研究院開發(fā)的環(huán)保新技術，解決了油氣開采過程中廢液循環(huán)利用和減量化，解決了固相廢物的無害化和資源化，徹底解決了鉆井污染隱患。
置之不顧將帶來環(huán)境風險 廢棄泥漿如何變資源？
盡管國際油價持續(xù)低迷，不到40美元/桶，跌破了我國石油開采的成本。但隨著我國環(huán)保要求的提高，鉆井廢棄物不落地處理等新環(huán)保技術在油田逐步推廣應用。從四川遂寧城區(qū)開車近半小時，穿過了一座座美麗的小山村，最后來到一個山腳下，那是中國石油西南油氣田川中油氣礦的磨溪009-3-X3井場。盡管細雨綿綿，但發(fā)現(xiàn)井場道路并無泥濘，道路兩側砌筑著整齊的路沿石，路面上鋪設著灰黑色的基土，在雨中顯得平整而又干凈。
磨溪009-3-X3井場是由中國石油安全環(huán)保技術研究院組織實施的“西南油氣田聚磺鉆井廢棄物不落地處理示范工程”項目所在地，負責該示范工程的高工莫正平說，這條道路用的基土、路沿石均是由該井場鉆井產生的巖屑和廢棄泥漿，經(jīng)再生循環(huán)利用、無害化處理而來。這些資源化產品達到了相應環(huán)保技術、建材強度等技術指標要求，不僅可用于筑路，還可用于井場建設，目前這些“變廢為寶”的產品已在磨溪022-X1井鉆前工程中應用了。
傳統(tǒng)鉆井排廢物：
打一口井、挖一個坑、埋一個隱患
川中油氣礦磨溪009-3-X3井的井區(qū)面積并不大。前面是稻田、菜園和竹叢，山上有茂密的樹林，相距數(shù)十米就是農舍。
據(jù)了解，傳統(tǒng)石油鉆井施工是每鉆一口井，通常在井場開挖一個泥漿池，用于存放鉆井過程中除泥器、除砂器和離心機等固控系統(tǒng)排放的巖屑、廢棄泥漿和其它井場廢水。經(jīng)沉淀后，泥漿池中的上層液狀物，拉運至污水處理廠集中處理；剩余的巖屑、固體廢棄物和少量廢水在加入石灰、水泥等材料就地固化后覆土掩埋。
“我國油氣田每年有幾萬口井，每口井大約產生1000方的廢棄泥漿，如果不科學無害、有效地處理，必將給當?shù)丨h(huán)境帶來風險。”中國石油安全環(huán)保技術研究院院長閆倫江說。
特別是鉆井泥漿，即鉆井液，在鉆井作業(yè)中起著至關重要的作用，被認為是石油鉆井中的“血液”，但其化學成分復雜。鉆井廢棄泥漿是石油天然氣工業(yè)的主要污染源之一，鉆井廢棄泥漿無害化、資源化處理成為石油天然氣開采過程中重要的技術難題，也是實現(xiàn)石油天然氣開采實現(xiàn)清潔生產、實現(xiàn)綠色發(fā)展的必由之路。
據(jù)測算和統(tǒng)計，一般打2500—4000米深的井，每個井場產生廢棄泥漿和巖屑1000—1500方，開挖泥漿坑1000—2000立方米；打5000—6000米的井，開挖泥漿坑1500—3000立方米。這樣，每打一口井就要開挖一個泥漿坑，如固化處理不達標，就算就地掩埋，也將留下污染隱患。
閆倫江說，從《環(huán)保法》來講，企業(yè)生產必須實現(xiàn)無害化，這是硬指標；從經(jīng)濟角度講，廢棄物資源化本身能生產副產品，本身具有經(jīng)濟價值。這對于技術來講是一種挑戰(zhàn)，但從企業(yè)社會責任來說，是必然選擇。
環(huán)保鉆井治污染：
減量化、無害化、資源化
“西南油氣田聚磺鉆井廢棄物不落地處理示范工程”采用中國石油安全環(huán)保技術研究院開發(fā)的環(huán)保新技術，由中國石油西南油氣田、中國石油川慶鉆探公司、中國石油安全環(huán)保技術研究院和北京華油興業(yè)能源技術有限公司共同承擔現(xiàn)場施工與技術服務工作。
那么，該如何處理這些泥漿呢？
在示范工程現(xiàn)場可以看到，在鉆機固控設備一旁，擺放著泥漿不落地處理設備，再生處理后的泥漿返回到鉆井固控系統(tǒng)循環(huán)使用，巖屑經(jīng)輸送系統(tǒng)再加處理劑制成為基土，制磚機正在利用基土生產出免燒磚來。
中國石油安全環(huán)保技術研究院副總工程師鄧皓說，“泥漿不落地處理與循環(huán)利用技術”主要特點是：依托鉆機的多級固控系統(tǒng)，現(xiàn)場隨鉆收集鉆井廢棄泥漿和巖屑，取代了傳統(tǒng)開挖泥漿坑的廢棄物收集方式；把分離出來的廢棄泥漿（液相），采取“去除有害的、保留有用的”技術思路，以“物理分離”為主體工藝，實現(xiàn)泥漿再生處理，并就地回用于鉆井；把分離出來的巖屑（固相）等廢棄物，添加針對性開發(fā)出來的固化劑，就地實現(xiàn)固化和無害化，同時達到相應資源化利用的強度等指標要求，用作鋪路的基土，或進一步制作成免燒磚、免燒條石等建材。解決了油氣開采過程中廢液循環(huán)利用和減量化，解決了固相廢物的無害化和資源化，徹底解決了鉆井污染隱患。
據(jù)介紹，采用“物理分離”主體工藝，而非添加化學藥劑來進行廢液分離。沒有添加泥漿體系之外的化學成分，泥漿中有用成分得以保留，節(jié)約重新配制鉆井液的成本；固化劑也是自主研發(fā)的，能達到資源化利用所要求的強度等要求，直接用于鋪路、制磚等。
閆倫江說：“川中油氣礦磨溪009-3-X3井采用的是聚磺體系泥漿鉆井，聚磺泥漿體系的鉆井廢物處理更是一項挑戰(zhàn)，如處理前化學需氧量（COD）高達10000毫克/升，處理后資源化產品的浸出液COD<100毫克/升，該項技術的成功應用是一項突破，做到資源化利用在國內也是首例。
“這項技術，我們還將進一步完善和擴大應用試驗，形成技術系列、標準規(guī)范，以便更好地指導應用，從具體環(huán)保施工技術上保障減量化、無害化和資源化理念的落實。”閆倫江說。
井場廢物得利用：
實現(xiàn)石油天然氣行業(yè)綠色發(fā)展之路
經(jīng)國土資源部成都礦產資源監(jiān)督檢測中心、遂寧市安居區(qū)環(huán)境監(jiān)測站檢測，免燒磚、免燒路沿石和鋪路基土等聚磺鉆屑資源化產品，浸出液指標均達到國家《污水綜合排放標準》（GB8978）的一級標準；經(jīng)四川省建材產品質量監(jiān)督檢驗中心檢測，免燒條石抗壓強度可滿足建筑6層樓地基石承壓要求，免燒磚抗壓強度優(yōu)于市售粘土紅磚或相當，均無放射性，達到國家相關建材標準。
在現(xiàn)場看到，免燒磚、免燒路沿石等資源化產品對井場、鄉(xiāng)村道路的改造，還用于井場的建設和山坡護坡的建設等。由于我國已經(jīng)禁止燒土制磚，大量用廢泥漿制成的免燒磚、免燒路沿石等，將可改善農村環(huán)境，又可節(jié)約土壤和礦石、水泥等資源。
據(jù)統(tǒng)計，我國油氣田每年有幾萬口井，每口井大約產生1000方的廢棄泥漿，一個泥漿池通常占地約1.2畝至1.5畝。這樣算來，每年要產生的廢棄泥漿數(shù)千萬方，泥漿池需占地幾萬畝，廢棄泥漿變資源不但節(jié)省了大量土地，而且避免了環(huán)境風險。
沒有經(jīng)濟性的技術是沒有生命力的。中國石油勘探與生產分公司總工程師、安全總監(jiān)趙邦六說，聚磺體系泥漿鉆井廢棄物資源產品化后，就具有了經(jīng)濟價值。因此，鉆井廢棄物的無害化處理和循環(huán)利用、資源化利用，是實現(xiàn)石油、天然氣清潔生產的必由之路，也是實現(xiàn)石油天然氣行業(yè)綠色發(fā)展的必然選擇。
據(jù)悉，除中石油西南油氣分公司外，該技術目前已在長慶油田、中石化西南分公司、克拉瑪依油田、中石化東北分公司、勝利油田等區(qū)塊投入應用。
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