我國(guó)油氣田每年有幾萬口井，每口井大約產(chǎn)生1000方的廢棄泥漿，如果不科學(xué)無害、有效地處理，必將給當(dāng)?shù)丨h(huán)境帶來風(fēng)險(xiǎn)。“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(guó)石油安全環(huán)保技術(shù)研究院開發(fā)的環(huán)保新技術(shù)，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(fēng)險(xiǎn) 廢棄泥漿如何變資源？
盡管國(guó)際油價(jià)持續(xù)低迷，不到40美元/桶，跌破了我國(guó)石油開采的成本。但隨著我國(guó)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(shù)在油田逐步推廣應(yīng)用。從四川遂寧城區(qū)開車近半小時(shí)，穿過了一座座美麗的小山村，最后來到一個(gè)山腳下，那是中國(guó)石油西南油氣田川中油氣礦的磨溪009-3-X3井場(chǎng)。盡管細(xì)雨綿綿，但發(fā)現(xiàn)井場(chǎng)道路并無泥濘，道路兩側(cè)砌筑著整齊的路沿石，路面上鋪設(shè)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(chǎng)是由中國(guó)石油安全環(huán)保技術(shù)研究院組織實(shí)施的“西南油氣田聚磺鉆井廢棄物不落地處理示范工程”項(xiàng)目所在地，負(fù)責(zé)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(chǎng)鉆井產(chǎn)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(chǎn)品達(dá)到了相應(yīng)環(huán)保技術(shù)、建材強(qiáng)度等技術(shù)指標(biāo)要求，不僅可用于筑路，還可用于井場(chǎng)建設(shè)，目前這些“變廢為寶”的產(chǎn)品已在磨溪022-X1井鉆前工程中應(yīng)用了。
傳統(tǒng)鉆井排廢物：
打一口井、挖一個(gè)坑、埋一個(gè)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(nóng)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(chǎng)開挖一個(gè)泥漿池，用于存放鉆井過程中除泥器、除砂器和離心機(jī)等固控系統(tǒng)排放的巖屑、廢棄泥漿和其它井場(chǎng)廢水。經(jīng)沉淀后，泥漿池中的上層液狀物，拉運(yùn)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(guó)油氣田每年有幾萬口井，每口井大約產(chǎn)生1000方的廢棄泥漿，如果不科學(xué)無害、有效地處理，必將給當(dāng)?shù)丨h(huán)境帶來風(fēng)險(xiǎn)。”中國(guó)石油安全環(huán)保技術(shù)研究院院長(zhǎng)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(guān)重要的作用，被認(rèn)為是石油鉆井中的“血液”，但其化學(xué)成分復(fù)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(shù)難題，也是實(shí)現(xiàn)石油天然氣開采實(shí)現(xiàn)清潔生產(chǎn)、實(shí)現(xiàn)綠色發(fā)展的必由之路。
據(jù)測(cè)算和統(tǒng)計(jì)，一般打2500—4000米深的井，每個(gè)井場(chǎng)產(chǎn)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(gè)泥漿坑，如固化處理不達(dá)標(biāo)，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(chǎn)必須實(shí)現(xiàn)無害化，這是硬指標(biāo)；從經(jīng)濟(jì)角度講，廢棄物資源化本身能生產(chǎn)副產(chǎn)品，本身具有經(jīng)濟(jì)價(jià)值。這對(duì)于技術(shù)來講是一種挑戰(zhàn)，但從企業(yè)社會(huì)責(zé)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(guó)石油安全環(huán)保技術(shù)研究院開發(fā)的環(huán)保新技術(shù)，由中國(guó)石油西南油氣田、中國(guó)石油川慶鉆探公司、中國(guó)石油安全環(huán)保技術(shù)研究院和北京華油興業(yè)能源技術(shù)有限公司共同承擔(dān)現(xiàn)場(chǎng)施工與技術(shù)服務(wù)工作。
那么，該如何處理這些泥漿呢？
在示范工程現(xiàn)場(chǎng)可以看到，在鉆機(jī)固控設(shè)備一旁，擺放著泥漿不落地處理設(shè)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(jī)正在利用基土生產(chǎn)出免燒磚來。
中國(guó)石油安全環(huán)保技術(shù)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(shù)”主要特點(diǎn)是：依托鉆機(jī)的多級(jí)固控系統(tǒng)，現(xiàn)場(chǎng)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(shù)思路，以“物理分離”為主體工藝，實(shí)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(duì)性開發(fā)出來的固化劑，就地實(shí)現(xiàn)固化和無害化，同時(shí)達(dá)到相應(yīng)資源化利用的強(qiáng)度等指標(biāo)要求，用作鋪路的基土，或進(jìn)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(xué)藥劑來進(jìn)行廢液分離。沒有添加泥漿體系之外的化學(xué)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(dá)到資源化利用所要求的強(qiáng)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(xiàng)挑戰(zhàn)，如處理前化學(xué)需氧量（COD）高達(dá)10000毫克/升，處理后資源化產(chǎn)品的浸出液COD<100毫克/升，該項(xiàng)技術(shù)的成功應(yīng)用是一項(xiàng)突破，做到資源化利用在國(guó)內(nèi)也是首例。
“這項(xiàng)技術(shù)，我們還將進(jìn)一步完善和擴(kuò)大應(yīng)用試驗(yàn)，形成技術(shù)系列、標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范，以便更好地指導(dǎo)應(yīng)用，從具體環(huán)保施工技術(shù)上保障減量化、無害化和資源化理念的落實(shí)。”閆倫江說。
井場(chǎng)廢物得利用：
實(shí)現(xiàn)石油天然氣行業(yè)綠色發(fā)展之路
經(jīng)國(guó)土資源部成都礦產(chǎn)資源監(jiān)督檢測(cè)中心、遂寧市安居區(qū)環(huán)境監(jiān)測(cè)站檢測(cè)，免燒磚、免燒路沿石和鋪路基土等聚磺鉆屑資源化產(chǎn)品，浸出液指標(biāo)均達(dá)到國(guó)家《污水綜合排放標(biāo)準(zhǔn)》（GB8978）的一級(jí)標(biāo)準(zhǔn)；經(jīng)四川省建材產(chǎn)品質(zhì)量監(jiān)督檢驗(yàn)中心檢測(cè)，免燒條石抗壓強(qiáng)度可滿足建筑6層樓地基石承壓要求，免燒磚抗壓強(qiáng)度優(yōu)于市售粘土紅磚或相當(dāng)，均無放射性，達(dá)到國(guó)家相關(guān)建材標(biāo)準(zhǔn)。
在現(xiàn)場(chǎng)看到，免燒磚、免燒路沿石等資源化產(chǎn)品對(duì)井場(chǎng)、鄉(xiāng)村道路的改造，還用于井場(chǎng)的建設(shè)和山坡護(hù)坡的建設(shè)等。由于我國(guó)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(nóng)村環(huán)境，又可節(jié)約土壤和礦石、水泥等資源。
據(jù)統(tǒng)計(jì)，我國(guó)油氣田每年有幾萬口井，每口井大約產(chǎn)生1000方的廢棄泥漿，一個(gè)泥漿池通常占地約1.2畝至1.5畝。這樣算來，每年要產(chǎn)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(fēng)險(xiǎn)。
沒有經(jīng)濟(jì)性的技術(shù)是沒有生命力的。中國(guó)石油勘探與生產(chǎn)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(chǎn)品化后，就具有了經(jīng)濟(jì)價(jià)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(shí)現(xiàn)石油、天然氣清潔生產(chǎn)的必由之路，也是實(shí)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(shù)目前已在長(zhǎng)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(yīng)用。
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