废弃泥浆固化与资源化技术解析

中央指明了近几年重点抓好三大攻坚战，即防范化解重大风险、精准脱贫、污染防治，以实现全面建成小康社会目标。由此完全可以相信：石油天然气钻井废泥浆以及其他建设工程产生的泥浆减量化、无害化、资源化技术，是走向国家支持实体经济绿色发展、实现蓝天保卫战的必然之路！

我国油气田每年有几万口井，每口井大约产生数百乃至上千方的废弃泥浆，钻井废弃泥浆是石油天然气工业的主要污染源之一，如果不科学化、无害化处理，必将给当地环境带来风险。据测算和统计，一般打2500—4000米深的井，每个井场产生废弃泥浆和岩屑100+—1500方，开挖泥浆坑1000—2000立方米；打5000—6000米的井，开挖泥浆坑1500—3000立方米。这样，每打一口井基本就要开挖一个泥浆坑，一个泥浆池通常占地约1.2亩至1.5亩，每年要产生的废弃泥浆数千万方，泥浆池需占地几万亩浪费了巨大的土地资源，如固化处理不达标，将留下可怕的污染隐患。

所以企业现在面临两大主要问题，一是怎样有效固化钻井废泥浆以符合《环保法》，二是怎样有效转化钻井废泥浆资源化以提高经济效益。

一、废弃泥浆不落地固化处理工艺

传统的石油钻井施工是每钻一口井，在井场开挖一个泥浆池，用于存放钻井过程中除泥器、除砂器和离心机等固控系统排放的岩屑、废弃泥浆和其它井场废水。经沉淀后，泥浆池中的上层液状物，拉运至污水处理厂集中处理；剩余的岩屑、固体废弃物和少量废水在加入普通石灰、水泥等材料就地固化后覆土掩埋。废弃泥浆固化质量几乎无法符合环保要求！

目前，全国各地油气田基本要求采取废弃泥浆不落地处理工艺，坚决淘汰、禁止过去的钻井井场开挖泥浆池和拌石灰、水泥进行固化的做法！

废弃泥浆不落地处理基本工艺是：依托钻机的多级固控系统，现场随钻收集钻井废弃泥浆和岩屑，把分离出来的废弃液相泥浆，通过泥浆不落地处理设备以“物理分离”为主体工艺，实现泥浆再生就地回用于钻井，节约重新配制钻井液成本；把分离出来的固相岩屑等废弃物，添加泥浆固化剂，就地实现固化和无害化。

另一种情形是，不允许就地进行泥浆污水分离处理，而是进行废弃泥浆（液固相）一体化固化处理后，杜绝“跑冒滴漏”及时转运指定地点。值得一提的是，全国范围内的建筑（非）开挖泥浆不落地处理的环保要求也是一样，杜绝泥浆处理“跑冒滴漏”及时转运指定地点。这样，泥浆固化剂就起到了举足轻重的作用！

特别指出的是，如果是“三磺体系泥浆”油气田钻井，该泥浆体系的钻井废物处理就是非常具有高难度的技术，如处理前废弃泥浆化学需氧量（COD）一般高达10000毫克/升，处理后的浸出液则要求COD<100毫克/升，以及满足固化强度、浸出液酸碱性、石油类含量、重金属含量等要求，尤其是要求废弃泥浆（液固相）一体化固化处理，只有极少数泥浆固化剂可具备良好的性能指标，实现“（操作）简、（施工）快、（质量）好”，才能满足环保要求。这些指标能否达到，也直接影响着废弃泥浆能否进一步资源化。

  由此可知，泥浆固化剂的质量高低，对后续废弃泥浆的能否资源化同样具有主导性作用。现在，一种新型液剂泥浆固化剂，一般加入泥浆体积重量比为10-30kg/立方米，就足以使泥浆在瞬间失去流动性，1-4小时泥浆发生凝结形成为一定硬度的团块，在自然环境作用下1-2天以上即可固化泥浆有害成分，实现泥浆不落地的无害化处理。

二、废弃泥浆处理后资源化

废弃泥浆无害化处理后，可进一步使之资源化，技术上业已成熟。目前已用于井场建设、乡村道路的改造、山坡护坡、砌墙等，不仅彻底解决了钻井污染隐患，也提高了企业的经济效益和社会效益。资源化的系列产品，其浸出液指标均达到国家《污水综合排放标准》（GB8978）的标准；免烧砖抗压强度优于市售粘土红砖或相当，均无放射性，达到国家相关建材标准。

前沿的免烧砖基本工艺及原理是：

将优质高效的泥浆固化剂和废泥浆搅拌混合,利用固化剂的三维网络结构凝结、固化废泥浆,无需使用设备及无需固液分离,配合适当的辅材，处理过程具有低能耗、低污染和低排放的特点,实现绿色环保。在固化后废弃泥浆含水率达到临界点10%左右时，通过免烧砖机等相关配套设备设施加工出制品，养护5-7d即成。还可通过添加功能性助剂，使免烧砖具有某些性能。该废弃泥浆资源化工艺具有泥浆固化快、质量性能好、生产效率高之特点，是当今废弃泥浆资源化的前沿工艺。

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