文 献 综 述

1. 前言

随着全球页岩、致密砂岩等非常规油气资源开发力度的不断加大，诞生具有能抗高温、抗盐钙侵、润滑性好的和对油气层损害程度较小等多种优点的油基钻井液技术。开发利用好页岩气对满足我国不断增长的能源需求、优化能源结构、提高能源效率、促进节能减排和促进经济社会发展意义重大。而使用油基钻井液或含油钻井液添加剂，或在使用水基钻井液出现卡钻等钻井事故时，以及钻开油层时，必然会产生大量的含油钻屑。油基钻屑因其含有石油烃类、重金属和有机物等污染物，已被列入国家危险废弃物(国家危险废物名录，HW08) ，若不对油基钻屑进行处理而直接排放或简单的填埋处理，会对土壤和地下水形成严重污染以及对生态系统造成严重破坏^[1]。

钻采产生的钻屑一般含油率在 10%～40%，含水率 10%～20%，其中还含有大量的苯系物等有毒物质，属于多相体系，含有大量的悬浮固体，黏度较大，固相难以彻底沉降^[2]。钻屑多为固体颗粒状，所含污染物主要是钻井液，是钻井过程中主要的废弃物^[3]。目前油基钻屑的处理方法有回注法、生物处理技术、化学清洗分离、热解析技术和固化处理等，但都存在处理费用高、产生其他污染物、除油率低等缺陷。当前油基钻屑采取的处理措施为：通过在钻井平台集中收集后运输至油基钻屑回收利用站，采用热解析技术处理，即通过半自动设备投加到加热反应炉内并加入分离剂搅拌，加热至270℃左右反应约10小时，实现油、钻屑的分离。使处理后的油基钻屑含油率控制在0.35%以下，所得到的灰黑色粉末即是油基钻屑残渣，然后再对其进行固化填埋处理。

但目前油基钻屑残渣采取的固化填埋处理方式存在如下问题：固化占地面积大、数量多、土建成本高，固化作业若施工质量有缺陷还存在一定的环境污染风险。故页岩气勘探开发中产生的油基钻屑残渣的安全环保处置和资源化综合利用是当前迫切需要解决的问题。

2. 油基钻屑的危害和相关法律

2.1油基钻屑的危害

由于钻井技术的需要，钻井液中常常添加各种化学处理剂，因此废弃钻井泥浆中影响和危害环境的成分非常复杂，如处理不当会对环境造成污染^[4]。油基钻井液钻屑主要由粘土、有机物、油类、盐类、重晶石以及少量可溶性重金属元素(锌、铅、汞、砷、铜、钡和铬)构成，呈现出高pH值、高色度、高盐、高COD以及重金属和放射性元素含量超标等性质，对环境的影响非常大^[5]。一般来说，一口中等深度的钻井产生废弃钻屑100-200m³，其中所含的环境毒性及放射性物质对油区的生态环境会造成严重的破坏，因此不能直接排放。

通过以上的分析，可知油基钻屑的组成十分复杂，将会对环境造成极大的危害。它对环境的影响主要体现在以下几个方面：