张 伟,巩云鹏
(1.中国有色(沈阳)泵业有限公司,辽宁 沈阳 110144;2.东北大学机械工程与自动化学院,辽宁 沈阳 110819)
在石油、页岩气等钻井勘探过程中,必须采用钻井液维持钻井工艺的正常进行。钻井液的主要作用包括:对钻头进行冷却、润滑,从而保证钻头具有较长的使用寿命;通过钻井液循环作用将钻头切割的岩屑携带输送至地面;维持钻孔井壁的稳定性,避免坍塌。钻井液主要分为油基钻井液、水基钻井液和合成钻井液。油基泥浆钻井液主要由柴油(或白油)、水、有机粘土和油溶性化学添加剂组成。油基钻井液相比水基钻井液具有抗高温、抗盐钙侵蚀,有利于井壁稳定、润滑性好、对油气层损害小;而较合成基钻井液成本相对较低等优点。因此,在石油及页岩气开发过程中广泛应用。
钻井生产过程中,油基泥浆与钻屑、地下水等不可避免的混合在一起,形成有机污染物油基泥浆固废,包括柴油(或白油)、多种添加剂中含有剧毒物质芳香烃、重金属等,这些固废直接排放将会对环境造成严重污染。
近年来,随着钻井开采产生的油基泥浆固废越来越多,所造成的环境污染问题受到各国环保部门关注。油基泥浆固废已被列为国家危险废弃物严禁直接排放;我国GB 4914-2008《海洋石油勘探开发污染物排放浓度限值》规定了严格的油基泥浆固废污染物的排放标准。因此,油基泥浆固废在排放之前必须进行无害化处理[1-2]。
油基泥浆固废主要分为含油钻屑和废弃油基泥浆,其无害化处理有两个主要目的:其一,因油基泥浆配制成本较高,从固废中分离提取回收的油类可用于油基泥浆再生产,降低油气开采的成本;……