??????? （11） 存在天然放射物的井場鉆井廢棄物的處理：石油作業(yè)中導致放射污染的來源主要有兩方面，一是使用具有放射性物質的工具，如隨鉆檢測儀、中子 檢測儀等。二是鉆井過程中，產生的鉆屑中具有某些放射性物質，導致放射性污染。放射廢棄物可以是固體、液體、氣體和空氣微塵，它們可能放射出一種射線(A、B、C) ，也可能放射出多種射線。將廢棄物注入已堵塞的或廢棄的井中，并保證水位在地下水位以下； 或在滿足有關環(huán)境保護的法規(guī)要求后排放到海洋中； 或將它轉化到環(huán)境可允許的含量內，并儲存在一個特別指定的用于存放天然放射廢棄物的地方； 甚至可以將它排放到一個孤立的和不能蒸發(fā)的池中； 有些廢棄物可由原子能管理機構來處理。為了更好地解決放射性廢棄物的處理問題，降低處理費用，美國大多使用鹽穴處理。
??????? ?目前，陜北油氣田對鉆井液廢棄泥漿的處理方法主要有以下幾種。
??????? 2.2? 采用新的處理方法
??????? ?為提高工程效益，不少一線從業(yè)人員和學者在應用已有技術的基礎上不斷開拓研究領域，增進學科結合，提出了多種廢舊泥漿處理的新方法。
??????? （1）應用粉煤灰處理
??????? 廢泥漿粉煤灰是一種工程應用潛力很大的建筑材料、路基填筑材料，并在基礎工程中也有廣泛使用。粉煤灰在鉆井廢泥漿固化中起到以下3個方面的基本作用：①活性效應：可用做混凝土的膠凝組分，與氫氧化鈣發(fā)生二次反應生成類似水泥CHS凝膠的產物；②形態(tài)效應：是泛指粉煤灰顆粒形貌、粗細、表面粗糙度、級配、內外結構等幾何特征，以及色度、密度等特征在固結土或混凝土中產生的效應；③微集料效應-猶如微細的骨料，使新拌的水泥漿體結構發(fā)生“解絮”作用，及粉煤灰細小微珠起填充作用，使泥漿體結構中毛細孔隙“細化”。根據鉆井廢泥漿含水率高的特點，固化時需要良好的吸水材料，又因為國內各大城市發(fā)電及民用每年都要產生大量的粉煤灰，粉煤灰對環(huán)境的污染和綜合治理也是一大難題。因此，在鉆井廢泥漿固化時使用粉煤灰，的確是一個一舉兩得的好辦法[7]。
??????? （2）微生物處理方法
??????? 利用微生物處理的辦法，將污染物消解掉。在一定面積的土地上噴灑一定量的廢泥漿，然后耕翻土地，并加人鋸木灰之類的有機質，增加土壤透氣性和肥效，利用土地之土壤的吸附和微生物(馴化微生物注人土壤，加速對污染物的消解)作用，將泥漿中污染物消解掉，使其達到無害化要求。這種方法如能推廣使用，是一種既簡便又廉價的廢泥漿處理方法。
??????? （3）廢泥漿作為復混肥料添加劑
??????? 電子科技大學，謝果等同志曾用正交試驗法探討了鉆井廢泥漿作為添加劑配制復混肥的可能性。試驗配置的復混肥的主要技術(抗壓強度、含水率、總有效養(yǎng)分、吸潮性、pH值、粒徑、成粒率等)都滿足國家復混肥的要求，初步證明了用鉆井泥漿配制尿素-磷酸按-氯化鉀系列復混肥有較好實驗基礎和根據，是可行的。利用鉆井廢泥漿制造復混肥的技術上不成熟，仍需對作物生長的影響、工程放大等問題繼續(xù)深人研究，相信這種處理方法會給廢泥漿無害化處理開辟新的方向。
??????? 2.3? 廢棄泥漿無害化處理
??????? （1）無害化處理辦法
??????? 對于廢棄鉆井液的處理，首先要求處理劑自身具有無害性，其次對廢棄鉆井液中所含的有害物質，要處理到國家標準和地方標準所允許的范圍。幾年的努力摸索針對長慶油田廢棄鉆井液主要是水基的特點，根據破乳和絮凝的機理，選取了一套既簡便有效又經濟的處理工藝流程-廢棄鉆井液無害化處理，每組日可處理廢棄鉆井液10000多立方米。
??????? （2）處理劑性能
??????? 處理劑本身無害性，不引發(fā)新的污染有較強膠凝能力，使廢棄鉆井液完全失去流動性，阻止其運移；有可靠的固結穩(wěn)定性，使處理物在自然環(huán)境中具有抗水蝕能力；圈閉、吸附和凝聚力強，有效抑制廢棄鉆井液組分的遷移；無水硬性，不板結。
??????? （3）無害化處理作用機理
??????? 處理劑進入廢棄鉆井液后，其速溶微粒首先吸收水相，發(fā)生水解反應，水解產物對體系土相產生水化作用，使粘度發(fā)生凝聚，同時，有機高分子發(fā)生不同程度的交聯(lián)，廢棄鉆井液逐漸喪失流動性，此凝聚期在十幾分鐘內基本完成對廢棄鉆井液圈閉。此后，進入固相發(fā)育期，處理劑逐漸吸水進行水化反應，生成多種難溶的水合物晶體，并隨水化的深入而不斷發(fā)育，體系固相隨時間的增延而增多。新固相在發(fā)育過程中與體系原固相相互交織，有利于體系向固體方向轉變。當體系總固相增加至一定量后，最終使流動的廢棄鉆井液轉變?yōu)楣腆w體系。最后是固體陳化期，它是發(fā)育期的延續(xù)，相比結晶顯著變慢。隨著陳化時間的延長，固化物的物理和化學穩(wěn)定性得到增強，直至藥劑被完全消耗而終止反應。使得廢棄鉆井液體系破壞，水、土、殘藥分離，通過吸附作用，形成螯合物，完成對有機物和重金屬離子的包被作用。在這個反應過程中，有機物的吸附和富集及螯合物的形成，以及靠揮發(fā)和滲透丟失水分增加處理物的承載強度，都需要一個過程，隨著時間的延長處理效果會更好[6]。
??????? （4）廢棄泥漿無害處理原則 a. 陽離子沉淀劑是一種含磷酸鹽的無機物，沉淀重金屬離子，降低其活性，同時賦予固化物一定的肥效；
??????? b. 陰離子沉淀劑能將可溶性陰離子有機污染物變成不溶物，降低其毒性，并調節(jié)廢棄物的PH值，同時與陽離子沉淀劑協(xié)同其破乳作用；??
??????? c.吸附劑具有很大的比表面積，可吸附有機物和金屬離子；
??????? d. 硬化劑通過化學反應可形成立體構架的無機聚合物包裹和固定污染物，使其在外力作用下不能游離出來，降低其遷移能力，以提高無害化處理效果。
??????? 第3章? 陜北廢棄泥漿處理建議
??????? ?上述介紹的方法都是對廢棄鉆井液泥漿進行處理，然后排放或掩埋，在某種程度上造成了資源的浪費。因此，將廢棄鉆井液泥漿回收處理驚醒再利用是值得研究和采用的好辦法。這樣，既避免了環(huán)境污染，又沒有造成資源浪費，可以說是一舉兩得。因此，這是一個很好的建議。而且，目前已經有很多這樣的技術允許我們這樣做。下面介紹一下廢棄泥漿的新處理方法和回收再利用。
??????? 2.1? 廢棄泥漿固化處理的建議
??????? ?（1）固化處理
??????? 鉆井廢棄泥漿固化處理就是向防滲廢棄泥漿土池中投入適量配比的固化劑，按照一定的技術要求進行均勻攪拌，通過一定時間的物理和化學變化，使其中的有害成分發(fā)生轉化、封閉、固定作用，轉變成為一種無污染的固體。固化劑有兩種：一是有機固化劑成本高，容易產生二次污染，應用較少；無機固化劑具有原料易購、價格低廉、使用方便、固化效果好等優(yōu)點，具有良好的市場前景。因此，最好選擇無機固化劑。其中使用的主要原材料為磷酸鹽、粉煤灰、生石灰、水泥、石骨粉、氯化物、絮凝劑。粉煤灰固化材料粉煤灰為典型的火山灰質材料，主要由SiO 、Al0。等雜質組成。其固化激發(fā)機理是：粉煤灰中的SiO 、ALO。等物質，在廢棄泥漿中水化，受到Ca(OH)2 的堿性激發(fā)，分別生成C-S-H凝膠和水化鋁酸鈣類物質，水化鋁酸鈣又會受到硫酸鹽的激發(fā)，生成單硫型的水化硫鋁酸鈣(AF)等產物，進一步提高廢棄泥漿體系的膠凝組分和硬化質量。粉煤灰在鉆井廢棄泥漿固化中的基本作用：
??????? a. 活性效應：可用做混凝土的膠凝組分，與氫氧化鈣發(fā)生二次反應生成類似水泥C H-S凝膠的產物，但其屬于低活性混合材料；
??????? b. 形態(tài)效應：是泛指粉煤灰顆粒形貌、粗細、表面粗糙度、級配、內外結構等幾何特征，以及色度、密度等特征在固結土或混凝土中產生的效應。其主要屬于物理效應；
??????? c. 微集料效應：猶如微細的骨料，使新拌的水泥漿體結構發(fā)生“解絮”作用，粉煤灰細小微珠起填充作用，使泥漿體結構中毛細空隙“細化”。以粉煤灰為原料的固化劑體系有MS型固結材、粉煤灰復合劑固化體系和粉煤灰與磷石膏固化體系，其中都添加了大量的粉煤灰在激發(fā)劑和促凝劑的輔助作用下，使得廢棄泥漿凝結、硬化，達到工程所需的力學強度[5]。?
??????? （2）固化處理機理及作用?
??????? a. 向水基廢鉆井液或鉆井液沉積物中加入固化劑，使之轉化成象土壤一樣的固體（假性土壤）填埋在原處。這種方法能較大程度地減少廢鉆井液中的金屬離子和有機物對土壤的侵蝕，從而減少廢鉆井液對環(huán)境的影響與危害。同時，又可保證廢鉆井液池在鉆井工程一結束即能復耕或恢復原貌。我們公司使用的是以水硬材料為主體的無機固化劑。
??????? b. 根據水硬材料的凝結機理，純水硬材料遇水會發(fā)生水化反應，水化初期以凝聚網狀結構為主，使水硬材料漿液失去流動性和部分可塑性，導致凝結；而水化后期則以晶體結構網為主，已微晶體的相互接觸連生，并貫穿于整個漿體。由于接觸連生是依靠結合力比較強的化學鍵來進行的，因此具有比初期高得多的強度，水硬材料結石的強度主要在該階段產生。?
??????? c. 根據水硬材料水化理論，水化材料的水化程度（最終強度效果）取決于一種被稱為“鈣礬石”的晶體礦物形成的數(shù)量和質量。水硬材料中一般含有大量的Ca2＋，與廢漿液混合后，漿液中活性土的一小部分作為生料參與水硬材料的水化反應，其余大部分被徹底鈣化，失去水敏性，并成為整個固結體的一部分，轉變?yōu)橛谰枚栊晕镔|。
??????? 2.2? 回收再利用
??????? ?近年來，廣大科技工作者已經對廢棄鉆井液處理做了有益探討，取得了一些新進展。
??????? （1）廢棄鉆井液重復利用。2008 年中國石油集團西部鉆探吐哈鉆井公司開展了廢棄聚磺鉆井液低成本轉化表層鉆井液技術研究，開發(fā)出廢棄鉆井液鉆表層技術配方和實施工藝。該技術通過在完井廢棄聚磺鉆井液中加入一定量水，降低鉆井液的密度、增加其濾失量，同時引入新型無機聚合鹽強絮凝劑JLT，絮凝、沉降鉆井液中原有的處理劑，壓縮黏土表面擴散雙電層，使完井鉆井液中的膠體微粒由細分散轉變?yōu)檫m度絮凝粗分散，提高其黏度、切力和進一步增加濾失量，改造后的性能達到表層鉆井鉆井液的性能要求。通過在吐哈油田紅胡、溫米、丘陵3個區(qū)塊17口井的應用，實現(xiàn)了完井廢棄鉆井液循環(huán)利用，實施井平均每口井節(jié)約鉆井液成本2萬元，重復利用160 m3 廢棄鉆井液。該技術規(guī)模推廣不僅可以降低鉆井成本，還可以節(jié)約大量的礦產和水資源，大幅減少鉆井廢棄物排放，對實現(xiàn)鉆井清潔生產、減少環(huán)境污染、節(jié)能減排具有積極的現(xiàn)實意義。
??????? （2）廢棄鉆井液在水處理方面的資源化利用。武漢理工大學利用廢棄鉆井液研制出了高品質陶瓷濾料，經建設部水處理濾料檢測中心和湖北省疾病預防控制中心的檢測，其各項性能均符合過濾城市飲用水的質量和衛(wèi)生要求； 此外，由于該陶瓷濾料不僅保持高氣孔率、高吸附能力，還保持具有較高的強度，可代替石英砂、無煙煤、活性碳等常規(guī)濾料，滿足水處理高科技發(fā)展的需要，在采油廢水、軋鋼廢水、印染廢水、造紙廢水等工業(yè)污水和飲用水處理領域展現(xiàn)了廣闊的應用前景。
??????? （3）廢棄鉆井液在交通運輸方面的資源化利用。中國石油集團海洋工程有限公司近幾年也采用粉煤灰復合材料固化劑技術，優(yōu)選強度高，硬化速度快的固化物，進行廢棄鉆井液的固化和處理，固化物的浸出液毒性在控制指標內，用優(yōu)化化學藥劑處理鉆井廢水達到回注水的水質指標。除此之外，海洋生產現(xiàn)場所用的鉆井液經過鉆井循環(huán)系統(tǒng)中的設備甩干后，所產生的液態(tài)物質進行重復利用，固體廢物運回陸地進行高溫除油、化學處理等工序處理，經過環(huán)保部門的檢測，各項指標達到環(huán)保要求后，用在高速公路的路基建設中，不僅節(jié)約了資源、進行了廢物的再利用，也起到了節(jié)能減排的目的。
??????? （4）油氣田開發(fā)產生的廢棄鉆井液具有富含水、有機質和黏粒的特點，是改良沙漠土壤的有用成分，可用來提高沙漠土壤團粒和黏粒數(shù)量，提高土壤肥力。
??????? a. 廢棄鉆井液具有高含水、有機質和黏粒的特點，是沙漠土壤的有用成分，可用來改良沙漠土壤。
??????? b. 利用廢棄鉆井液進行沙漠改良可改善土壤的理化性質，提高土壤保水、保肥和增肥能力。
??????? c. 具有肥效特征的廢棄鉆井液處理劑不僅可提高土壤肥力，且能屏蔽由金屬或有機污染物引起的毒性。
??????? d. 利用廢棄鉆井液對沙漠土壤進行改良后，土壤微生物數(shù)量大幅增加，植物株高增加了約2倍，干重增加約1.5倍，生態(tài)環(huán)境改善。
??????? 通過上述介紹，可以知道，廢棄鉆井液經過處理可以在很多地方得到重新利用。
??????? 第4章? 結論
??????? ?通過上述分析，首先，我們知道油氣井廢棄泥漿對環(huán)境的污染是非常嚴重的。陜北油氣田廢棄泥漿的處理是值得關注的；另外，我們知道，目前處理廢棄泥漿的方法有好多種，但有些方法并不好或者是欠考慮，比如說掩埋處理法，當然也有一些好的辦法。因此，上述對陜北廢棄泥漿的處理進行了介紹。目前，陜北廢棄泥漿處理的兩個主要方法是固化處理和無害化處理。另外，在第三章中，介紹了一些新的廢泥漿處理方法，（1）應用粉煤灰處理；（2）微生物處理方法（3）廢泥漿作為復混肥料添加劑。還介紹了廢棄泥漿的回收再利用，（1）廢棄鉆井液重復利用；（2）廢棄鉆井液在水處理方面的資源化利用；（3）廢棄鉆井液在交通運輸方面的資源化利用；（4）廢棄泥漿作為沙漠改良劑。
??????? ?通過分析，我們知道，原來廢棄鉆井液其實并沒有廢棄，加以處理之后還是可以再利用的。廢棄鉆井液的處理技術雖然已經比較成熟，但仍值得繼續(xù)研究。
??????? 致謝
??????? 五年的讀書生活轉眼間就要結束了，回想過去在延安職業(yè)技術學院的五年學習生活，有無數(shù)值得我留戀的人和事。首先是學校的老師們給予我們知識的同時也教會了我如何生活，教給了我接人待物的處世方式；另外就是我的同學們，五年學習生活，我們和睦相處，互幫互助，有喜也有苦，偶爾的不愉快，現(xiàn)在都覺得是值得珍藏一生的寶貴財富。在此，我感謝你們，延安職業(yè)技術學院的所有老師和同學們，感謝你們。
??????? 最后，也是最衷心的，我要感謝我的畢業(yè)指導老師，武世新老師，他嚴謹?shù)闹螌W態(tài)度值得我學習，還有她在我論文寫作過程中給予我的幫助，并無數(shù)次耐心的給我修改論文，并給我提出了很多寶貴的建議。在此，謝謝您，您將是我一生的導師，是值得我學習一生的導師。
??????? 參考文獻
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