摘要：油气资源开采的钻井作业过程中会产生大量废弃钻井泥浆、废水等污染物，对周围生态环境造成破坏。因此在环境问题日益突出的当下对钻井作业进行全过程环境污染防控具有重要的现实意义。本文分别从钻前准备阶段、钻井作业实施阶段和钻后末端处理阶段综述了钻井作业的环境污染预防与控制措施，对油气田环境保护，对企业实现清洁生产与资源循环利用具有一定的指导意义。
关键词：钻井作业 污染防控 钻井液 钻井工艺
引言
钻井施工过程会产生大量的废弃污染物，主要包括废弃泥浆、钻屑、废气、噪音等。钻井废弃污染物会对周边环境以及自然生态环境产生巨大的影响。目前井场的污染物处理方式多以完钻后末端处理为主，即在钻井结束后，将井场上的废弃泥浆和钻屑等污染物统一运输到专门的处理机构进行集中处理或就地回填。集中到第三方集中处理的缺点在于井场污染物量一般较大，运输不仅会产生较大的运输成本，另外运输过程也会不可避免地在途中对环境造成污染。对于回填法而言，井场产生的大量废弃泥浆在回填时会占用现场较大的填埋区域，且该方法也无法实现对废弃污染物的彻底清除1。
钻井作业可分为三个阶段：钻前准备阶段、钻井作业施工阶段以及完钻后搬迁阶段。不局限于单一的末端污染治理，而是综合从以上三个阶段进行钻井作业全过程环境污染预防与控制，在环境问题日益突出和环保要求日益提高的当下，对企业进行清洁生产和降低成本具有重要的现实意义，有助于减少污染、实现资源的循环可持续利用2。
1.钻井作业前准备阶段源头污染防控
在钻井施工作业准备阶段进行有效的污染防控，从源头上控制污染。如根据施工所在地政府的要求及施工所在地的地理位置、气候条件和自然环境状况等，合理紧凑布置井场及钻井设备，尽量减少井场占地面积，并选择好合适的搬迁路线；要根据井场的环境状况在井场现场地面铺设防渗地膜或水泥地面等，以防止污染物对地层渗漏进而破坏当地生态环境2；井队应配备更换的润滑油、零部件以及仪器的油品，以及所有能收集油类，全部存放在回收罐内进行集中处理，避免污染井场周围水体；。以上方法均可从源头上控制钻井作业对周围生态环境的破坏。
2.钻井作业阶段过程污染防控
2.1 钻井液
2.1.1 开发环保型钻井液体系
钻井液具有“钻井工程血液”之称。钻井作业产生的废弃物主要取决于钻井施工过程中使用的钻井液及其添加剂。目前国内使用最多的钻井液是水基钻井液和油基钻井液。传统的水基钻井液和油基钻井液具有配置简单、体系多、技术成熟、成本低等优点，但这两种钻井液对环境的污染程度较高。随着环保要求的提高，目前国内外都在致力于研发低污染、低毒性的环保型钻井液，如开发合成基钻井液、高性能环保水基钻井液、气体钻井液等。这些新型环保钻井液体系的共同特点是污染小、生物毒性低、易降解、且对环境影响小。20世纪90年代以来，国内也致力于研发环保型钻井液，如聚合醇钻井液体系、甲酸盐钻井液体系、硅酸盐钻井液体系、甲基葡萄糖苷钻井液体系等3。
2.1.2 钻井废弃泥浆不落地
除了选择环保型钻井液体系外，对钻井废弃泥浆的处置工艺也是钻井作业过程控制手段的重要环节之一。钻井废弃泥浆不落地处理技术指采用物化手段，将废弃泥浆变为变成岩石、泥饼和水三部分三个部分，通过固化等方式将岩屑和泥饼处理成符合国家排放标准的物质进行堆放、填埋、或者用于烧砖、铺路、土地耕作等。对分离后的废水进行物化处理达到再次使用的标准，从而实现循环使用的目的。对废弃泥浆的不落地无害化处理可实现废弃物的资源化利用和节能减排的目的，达到了循环经济及环境保护的要求，有效降低了废弃钻井液造成的环境风险。
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2.2 钻井工艺
采用先进的钻井工艺可缩短钻井周期，节约钻井液使用量，降低钻井过程的环境污染风险。采用小孔钻井技术，可降低钻屑产生量和钻井液使用量，从而降低污染物处置成本和对环境的影响4。优化固控设备从而提高钻井液的循环利用率。如使用高效的钻井液振动筛，提高振动筛目数并同时控制振动筛高目数下的跑浆问题，从而提高钻井泥浆的循环利用率；引入智能化随钻测量技术，使钻井现场可以及时获得有价值的井底信息。入智能化程度高的综合录井系统以提高对现场复杂情况的判断分析能力。
3.钻井作业结束后末端污染防控
在钻井作业结束后，将井场上的废弃泥浆、钻屑等污染物进行统一集中处理。处理方式主要有固化法、微生物处理法、MTC法等5。
固化法是指通过在废弃泥浆中添加适量的固化剂，经过转化后将废弃泥浆转化为较为稳定的土壤，从而用于建筑材料、堆放或者填埋等。固化法是目前使用较多的废弃泥浆无害化处理方法之一，特别适合于那些不宜土地耕作处理的废弃泥浆。该方法可以在一定程度上固定有毒有害污染物，并且可以实现资源的回收利用。
微生物法是指利用微生物的代谢活动分解废弃泥浆中的有机物及重金属等污染物，进而治理环境污染。微生物法由于没有次生污染、降解能力高、可实现废弃泥浆的资源化利用，因此被认为是具有潜力的废弃泥浆无害化处理方法之一。然而由于微生物的生长繁殖对温度、pH、湿度等环境要求较高，因此微生物法的大规模应用技术需进一步的推广和研究。
泥浆转化为水泥浆简称MTC法，是目前较为前沿的固井技术。该技术减少了废弃泥浆的处理成本和固井成本，并实现了废弃泥浆的资源化利用。
结语
面对日益突出的环境问题和生态压力，要从钻前准备、钻井作业过程以及钻后撤离搬迁阶段三个方面入手对钻井作业进行综合全过程污染预防与控制，使得在实际生产过程中尽量减少或避免污染。在环境污染防控技术上，要着力于研发环保绿色的钻井液体系，减少毒害污染物；优化钻井工艺与钻井作业设备从而提高钻井作业效率、增加固控能力、减少污染物产生量；在末端处理时要本着无害化、减量化原则，实现资源循环利用。
参考文献
1.黄晓东，张晚兰，对钻井废物污染的全过程控制.油气田环境保护 1994，（04），24-27.
2.谢水祥；邓皓；王蓉沙；刘光全；许毓，钻井环境污染过程控制技术综述.油气田环境保护 2008，（02），38-40+61-62.
3.刘均一，高性能环保水基钻井液技术研究新进展.精细石油化工进展 2018，19（06），29-34.
4.赵小平；孙强，环境友好型水基钻井液技术研究新进展.山东化工 2018，47（20），52-53.
5.权社教，高效无害处理钻井废弃泥浆工艺.云南化工 2018，45（01），95.
作者简介：
1.董晨曦（1992-）女，汉族，陕西西安人，陕西延长石油（集团）有限责任公司研究院，助理工程师
2.王丹丹（1992-），女，汉族，陕西延安人，陕西延长石油（集团）有限责任公司研究院，助理工程师
3.刘安邦（1992-），男，汉族，河南合璧人，陕西延长石油（集团）有限责任公司研究院，助理工程师
4.杨添麒（1987-）女，汉族，陕西子长人，陕西延长石油（集团）有限责任公司研究院，助理工程师
论文作者:董晨曦,王丹丹,刘安邦,杨添麒
论文发表刊物:《建筑学研究前沿》2019年12期
论文发表时间:2019/9/30
标签：泥浆论文; 作业论文; 钻井液论文; 井场论文; 污染物论文; 陕西论文; 环境污染论文; 《建筑学研究前沿》2019年12期论文;