针对锦州某钻井现场钻井液排污坑研究

孙睿

摘要：针对辽河油田锦州地区某井场在钻井过程中的钻井液的排污坑防渗工作进行分析研究，比较了几种井场上常见的防渗透材料，对这几种防渗透的材料进行对比分析研究，最后确定了一种渗透率低，符合环保要求，节约成本的高密度聚乙烯塑料膜。

关键词：钻井液;防渗透材料;排污坑

鉆井液是在钻井过程中重要材料的组成部分，钻井液中含有各种各样的处理剂，但这些处理剂中有些含有对环境污染物质。随着工业技术革命的发展，环境问题也伴随着日益凸显，不能否认的是，工业革命虽然带动了科学技术的进步发展，但对环境也造成了不可挽回的破坏。钻井液在循环利用后，在排放回收过程中，排污坑防渗漏技术显得尤为关键。在国外，各跨国石油公司对于钻完井液处理问题非常重视，甚至成立专门的技术专家小组对其进行研究。废弃的钻完井液是在钻完井作业过程中产生的一种属于特殊的工业废水，因为钻完井液中存在多种处理剂，比如起到堵漏作用的堵漏剂，提高钻井液粘度的增粘剂，降低钻井液滤失量的降滤失剂，有些处理剂在高速旋转中会产生许多大量的不易自动消散的泡沫，这种情况就需要增加消泡剂，多种钻井液处理剂材料的混合组成了钻井液，这些钻井液中含有很多种对环境有毒有害的物质。这些钻井液中含有多种重金属离子、含酸性或者碱性化合物，能对环境造成污染。如果这些钻井液流入井场周围的土地中，不仅会对地表水和地下水资源的造成难以恢复的污染，还会导致井场周围土地的板结（其主要原因是盐碱等化学物质对土壤的影响），这些有害物质还会对植物的生长造成不利的影响，甚至是枯萎死去，这种现象会致使钻探井完成后，周围的土地无法正常的耕种，造成土地资源的浪费。将废弃的钻完井液随意排放，对当地周边的环境污染是非常严重的。国内现阶段一般采用的是井场排污坑防渗透技术。因为排污坑能防止废弃钻井液对土壤和水源的渗透，能有效地保护井场周围的土壤和水源，防止浅层地下水源和深层地下水源的污染。

钻井排污坑的施工流程步骤较为复杂，其中防渗透膜的选择是整个排污坑工程的关键。排污坑前期的调查工作是整个工程工作的重点，其中最为主要和重要的一步的就是防渗透膜的选取，防渗透膜的好坏将直接影响到钻井液排污坑工程施工的质量。一般井场中排污坑的防渗透材料主要分成五个种类：土方类，混凝土类，沥青涂层类，砌石类，塑料膜类，在这五种类型中各取一样品，经过实验室的渗透率测试试验，具体的防渗效果和适用条件如表1。

从表1中能得出这样得结论，混凝土类材料，砌石类材料和塑料膜类材料耐久性强，可使用年限较长，从防渗透效果来看，砌石类材料和塑料膜类防渗能力强，综上比较，可从砌石类材料和塑料膜材料两者中选择一种经济实惠，防渗效果好的材料。下面对辽河油田锦州地区某井场的排污坑运用砌石类材料和塑料膜类进行更加全面的测试造价比较。

通过从各个方面入手调查测试，虽然砌石类材料在抗冻性能方面更强，能抵抗-50℃低温，但锦州地区地处东北，冬季平均温度在-10℃～-15℃之间，最低温度在-20℃左右，塑料膜类材料完全能承受的住此地区的最低温度。而在渗透系数，耐久性能和工程实践以及成本方面考虑，塑料膜类比砌石类材料优点更加突出。综合以上几方面考虑，最终选择塑料膜类做为井场排污坑的材料。

对于塑料膜类防渗材料，现在具体可供选择的主要有以下三种：

第一种：普通的聚乙烯塑料，这种塑料里外均为聚乙烯材质，可以无缝衔接达到整体防渗效果。但此材料厚度达不到要求，容易被岩石划破，而且在阳光下易分解，影响钻井液的防渗效果。

第二种：聚四氟乙烯材料，这种塑料质量好，可以无缝衔接达到排污坑防渗。但此材料特别厚重，不易搬运，而且成本很高。

第三种：高密度聚乙烯塑料，这种塑料是工程中最常用的防渗透材料，常应用于人工湖和固体废物填埋场的防渗工程，不易被岩石损坏，而且防渗透性能好，运输方便，成本较低。

综合以上各方面因素，确定高密度聚乙烯塑料膜为主要防渗材料做为锦州地区某井场在钻井过程中的钻井液的排污坑材料。

高密度聚乙烯塑料做为井场的排污坑具有以下几方面优点：

第一点：耐老化性能强：高密度聚乙烯塑料具有良好的抗老化性能，在野外使用，可抗紫外线，具有抗风化高温分解能力，使用寿命长。

第二点：有较好的弹性和变形能力：在锦州地区某井场的地面，多属于盐碱砂石地表，优秀的弹性和变形能力，能克服井场凸起岩石的磨损，也能抵抗井场中某些植物的生长刺穿性。

第三点：材料的化学性能稳定：因为钻井液中含有多种化学用剂，其中含有酸碱盐等多种化学介质，酸碱腐蚀能力强，高密度聚乙烯塑料能有稳定的化学性能，可以耐酸碱腐蚀。

第四点：环保性能：高密度聚乙烯塑料是无毒的环保材料，不含有对土壤水源有害的化学物质，性能稳定，不会产生有毒害物质，保护锦州地区某井场附近的水源与土地。

经过以上综合分析，多方面的比较筛选，最后确定为锦州地区某钻井现象的排污坑材料为高密度聚乙烯防渗透塑料膜。

参考文献：

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