[发明专利]一种防止钻井液污染环境的处理方法

说明书

技术领域

本发明属于环境保护技术领域，涉及一种防止钻井液污染环境的处理方法，该方法包括对在使用中的钻井液的防污染处理方法以及对钻井液使用后形成的废钻井液的防污染处理方法，本发明所述钻井液是钻井井眼中的循环介质。

背景技术

钻井液是钻井井眼中的循环介质，主要作用在于携带钻屑、清洗井底、冷却清洗钻头、稳定井壁、平衡地层压力等作用，俗称钻井的血液，主要由液相、固相和化学处理剂组成，对环境污染严重。流入农田、河流、海洋，渗入地层，都会污染环境，影响动植物生长，危及人类生命安全。

钻井液是一种多相分散体系，组成极其复杂，在钻井液中存在的对环境危害最大的物质是高质量分数的盐溶液和可交换性钠离子；其次是油类、可溶性重金属离子(如Hg²⁺、Cr³⁺、Cd²⁺、Al³⁺、Pb²⁺、Zn²⁺、Ba²⁺等)、有机污染物(如多环芳烃、酚类、卤代烃、有机硫化物、有机磷化物、醛类、胺类等)、高pH值的NaOH或Na₂CO₃溶液、高分子有机物，特别是降解后的小分子有机物。

钻井液中对土壤和植物造成有害影响的主要成分是过量的盐和可交换性钠离子。因为它们可造成土壤板结，使植物难以从土壤中吸收水分。不利于植物生长。现有钻井液一般直接与储存坑内壁土壤接触，渗透严重，虽然可以采用隔离材料将钻井液与储存坑内壁进行隔离，但还是会对周围环境产生污染。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是针对现有防止钻井液污染环境的处理方法还是会对周围环境产生污染的问题，而提供一种防止钻井液污染环境的方法。

为了解决上述技术问题，本发明第一个要考虑的问题在于如何防止使用中的钻井液对环境造成污染的问题。用传统的隔绝材料对钻井液中的有害成分进行隔绝往往只能被动的防止有害成分扩散，一旦隔绝材料老化或者破裂，同样无法避免有害成分的扩散，为此，本发明向钻井液中添加了化学分解物质，使钻井液中的有害成分与化学分解物质相互作用，同时将钻井液储存在一防渗透性能良好的储存坑内，具体说来，本发明是通过下述技术方案来实现对使用中的钻井液进行处理，以防止其污染环境。

一种防止钻井液污染环境的处理方法，包括对在使用中的钻井液的防污染处理步骤和废钻井液防污染处理步骤，其中对在使用中的钻井液的防污染处理步骤包括如下步骤：

a、向钻井液添加化学分解物质以吸收分解钻井液中对环境造成污染的成分的处理步骤；和

b、将经步骤a处理的钻井液倒入一钻井液存储坑进行存储的步骤，该步骤包括在钻井液存储坑内衬垫第一填料的步骤；所述第一填料分为三层，第一层由聚乙烯软膜组成，第二层由沥青组成，第三层由混凝土及经焙烧的土壤膨润土组成，所述第一层与经步骤a处理的钻井液接触；

所述化学分解物质为含多烃基醇的甘油。

本发明的化学分解物质为含多烃基醇的甘油(例如三羟基丙烷)。而钻井液一般呈酸性，并含有有机酸。当多烃基醇的甘油加入钻井液中时，会与钻井液中的有机酸反应而生成甘油酯复合膜材料，所制得的复合膜材料表面是微孔致密层，孔径一般为1～15nm，允许分子量小于1500的污染物跨膜进入膜内富集，同时又能防止膜内部的脂肪酸甘油酯泄露；搅拌后亲脂性较强的有机污染物与复合膜材料中的脂肪酸甘油酯之间相似相溶，产生化学势差，有机污染物顺化学势差扩散透过微孔致密层进入甘油酯相，从而钻井液中有机污染物富集到复合膜材料中。由此可见，在钻井液中加入含多烃基醇的甘油可以基本除去钻井液中的有害成分，一般的，去除钻井液中的有害成分的去除率一般能达到85％以上。

含多烃基醇的甘油在与钻井液中的有害成分反应的同时还能够提高钻井效率，其理由如下：含多烃基醇的甘油含有大量多烃基醇，因此，具有强吸水性，从而抑制了水化物的形成，降低了页岩中粘土的吸水趋势。有效地抑制泥页岩水化膨胀，稳定井壁，而且润滑性好，能有效地防止卡钻、提高机械钻速、保护储层、提高采收率。

当然，含多烃基醇的甘油的添加量必须在一个合理的范围，过低的投入比不能实现对保护储层、提高采收率、能够吸收分解能对环境造成污染的有害成分的作用，而过高的添加量又会增加防止钻井液污染环境的处理成本，按照以上的分析，本发明发现含多烃基醇的甘油与钻井液的体积投入比为1∶90～120时是合理的。