摘要：在石油天然氣鉆井行業，配制鉆井液需要消耗大量的新鮮水，并添加各種化學藥劑，其中油基鉆井液還要使用大量的礦物油。廢棄鉆井液構成了最大的廢物流，其中的多環芳烴是生物毒性的來源。通過實施減少地下漏失、地面損失的清潔生產方案，可顯著減少鉆井液的環境影響，降低鉆井成本。

關鍵詞：清潔生產,鉆井液,環境

1.前言

 在石油天然氣鉆井行業，就環境影響而言，鉆井液(鉆井泥漿)是最為顯著一個方面：配制鉆井液需要消耗大量的新鮮水，添加維持鉆井液性能化學藥劑，廢棄泥漿構成了最大的廢物流，甚至是環境負債，其中油基鉆井液(非水溶性鉆井液)礦物油相含的多環芳烴(PAH)是生物毒性主要來源。例如，在與厄瓜多爾石油二十年的聯營期結束后，根據政府按新的法規監督審計的結論，從按1995年開始，德士古石油公司(TexacoPetroleumCompany)花費4000萬美元，對161處泥漿池進行生態恢復，包括清理、換土、水處理、分析、植被恢復等多個環節。另一方面，鉆井液對提高鉆井效率、保護油氣藏、防治井噴事故起著不可或缺的作用。

 按國際慣例，廢棄泥漿的環境責任由業主—油氣開發商承擔，盡管如此，對于專業的鉆井液公司，為主動保護環境、提升競爭力，開展專項清潔生產審核、實施清潔生產方案，依然十分必要。

2.審核重點與效果

2.1.產污節點分析

 鉆井液的循環大致可以分為兩個部分，在地下是通過鉆桿、鉆頭高壓噴射到鉆遇層，而后攜帶巖屑從井筒返回地面。在地面則是經過一系列的固液分離、性能調整、增壓后重新進入地下。圖1是地面循環示意圖。在正常循環情況下，固液分離系統的固相物會將鉆井液帶出循環系統，造成了鉆井液的損失，或者說是廢棄鉆井液的形成。如在鉆進過程中調整鉆井液的性能、更換鉆井液配方、完井時，也會部分、甚至全部排放。

圖1鉆井液地面循環示意圖

 根據現場實測數據，某口水平井累積配制鉆井液1940m，到完井時，累積排放200m，回收392m，井筒內留存144m，循環損失1200m。排放和循環損失合計1400m，價值達100萬元，占配置總量的72%，其中新鮮水780，鹵水653噸，柴油18噸，其他添加劑的綜合為327噸。

2.2.清潔生產方案

 采用先進的堵漏工藝及材料，可顯著減少鉆井液在井筒內的漏失和降失水。投入防漏材料費用100萬元，防漏成功率85.91%，堵漏成功率78.79%。根據鉆遇的地質情況，每年可獲得經濟效益147萬元。

 在保證潤滑性能、滿足鉆井生產的前提下，采用的新型潤滑劑有RT001、聚合醇，固體潤滑劑等替代柴油。年減少柴油2791噸的使用，價值1674萬元，扣除潤滑劑的費用后的凈效益達1346萬。

3.持續清潔生產

 鉆井液公司的清潔生產水平滿足當前環境管理的要求，但與國際先進水平相比，還有一定的差距，應在以下幾個方面持續推進清潔生產：

 通過減少基液的多環芳烴含量降低生物毒性。高芳烴柴油通常含有2~4%PAH，低毒礦物油的芳烴含量0.8%，二者的LC50介于0~0.25%。經特殊處理的礦物油芳烴含量遠遠小于0.1%，毒性微乎其微，LC50可達20%。

 提高固控系統的分離效率。安裝干燥器可減少震動篩后的鉆屑上鉆井液損失89.5%，從原來的從34.2%降到3.61%，既可減少廢物的產生量，也顯著地節約鉆井液的費用。

 推行全面的鉆井液管理(TFM)。由專業公司提供鉆井、完井、廢物處置全過程的鉆井液服務，采用前沿技術、工藝和設備，能夠降低業主的環境責任風險，提高鉆井液系統的成本績效。

 建設區域性的廢物中心處理廠(CTRD)。2002年，美國的Hamaca項目用以處置鉆井和采油廢物。對于鉆井泥漿和巖屑，主要采用凝聚、脫水。對于含油超過5%的完井液，需要增加2級油水分離裝置，處理后的廢水用于鉆井液配置。鉆井泥漿和廢物處置費用可降低36%。同時，由于CTRD的支持，可以減少鉆井輔助設備，機動和安裝更加快速。

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