１ 前言

隨著頁巖氣的大規模開發，油基鉆井液被越來越廣 泛的應用，但是在使用油基鉆井液的過程中會產生大量固體廢棄物，若大規模任意排放，會產生帶有毒素的芳 香烴，所含芳香烴的量越多，毒性越大。其含有油類、鹽 類、有機硫化物和有機磷化物等污染物，它 們在很長時間內都難以分解，對環境影響嚴重，產生極大的危害，目前大量含油鉆屑達不到無害化處理，進行填埋，環境危害巨大。

２ 概述

２．１ 現狀分析
油基鉆井液廢物處理技術薄弱，配 套 技 術 匱 乏，目前國際上對含油鉆屑的處理一般采用集中處理，有熱分 離技術、脫油凈化深埋、生物降解、焚燒法和回注地層等 方法進行處理，其中 熱 處 理（蒸 餾）法，可將含油鉆屑中 巖屑、油和水分離回收，處理后的鉆屑含油量大大減少可直接排放，但是其投資成本較大，處理成本很高。
國內處理案例較少，一 般采用填埋、焚燒、微波、電磁、熱洗或回注地層的方法，這幾種處理方法還存在 難度大、處理費用高、處理不均勻等缺點，同時留下了潛 在的污染隱患，還浪費了大量的基礎油等資源，并 不 適 用于規模化推廣應用，因此尋找一種經濟有效的含油鉆 屑處理與資源化再利用技術對保護環境、節約資源及企 業的可持續發展都有重要意義。

２．２ 熱解析處理技術
２．２．１ 熱解析技術概述 熱解析處理技術是新興的油基鉆屑處理技術。該 技術是將含油鉆屑加入到熱解析分離器中，在分離器中 含油鉆屑高速旋轉翻滾，使含油鉆屑迅速升溫，直 至 溫 度達到大部分液體（油和水）的蒸發點，保持這一溫度直至所有的污染物都蒸發，使油水蒸發并進行冷凝分離收 集，剩余的鉆屑含油量大大減少可直接排放。
２．２．２ 處理流程 如圖１所示，該流程主要是對振動篩出來的含油鉆 屑進入預處理罐中，在熱解析分離系統中，使 油 水 蒸 發 并進入一級冷凝和二級冷凝罐，乳化液進入回收罐，固 相通過螺旋輸料螺旋外輸，使固相含油量小于１．０％， 達到廢物排放控制指標。

３ 檢測分析

３．１ 含油鉆屑組分分析
室內通過上海昌吉SYD-8929A原油水含量試驗器對１井、２ 井和３井的含油鉆屑，進 行 含 油 測 定，用四氯化碳萃取 水中的油類物質，測定總萃取物，然后將萃取液用硅酸鎂 吸附，去除動、植物油等極性物質后，測定石油類。可以得出，使用油基鉆井液鉆井過程中排放 的含油鉆屑中，鉆屑含油量最 高 為２３．３％，含 水 最 高 為 ２４．５％，固相含 量 最 高 為７４．０％。該區域含油鉆屑主 要由合成劑、水、巖屑及少量添加劑組成，依據室內檢測 和現場測試情況，鉆屑含 油 約 為１７．７％～２３．３％，含 水 約為 ８．３％ ～２４．５％，固相巖屑及其它約為 ５５％ ～７４％。

３．２ 合成基沸程測
室內通過全自動沸程測定儀 （溫 度 范 圍：０～４００ ℃），對現場配置油基鉆屑用合成基進行蒸餾測定，其不 同批次測定結果。

４ 技術運用

４．１ 處理流程
鉆屑經過篩除雜物及大顆粒后，將鉆屑泵至預處理 罐中。為了增加高固相含油鉆屑具有一定的流動性，在 預處理罐進行初步預熱，并攪拌均勻后由進料泵進入熱 解析分離器內，在分 離 器 里 完 成 油、水和巖屑的分離過 程，液相吸熱揮發的油和水形成油氣進入到一級冷凝和 二級冷凝分離器，回收后的液相繼續配制油基鉆井液； 固相鉆屑通過分離器下部的出料口進入到螺旋輸送器， 輸送至安全地點進行統一處理。

４．２ 現場生產
現場生產過程中，處 理 時 間 在６～１２ｍｉｎ之 間，處 理溫度原則上低 于３１５ ℃，處 理 量 為１．０～１．５ｔ／ｈ，在 該參數下，設備運行 生 產，檢測處理后鉆屑含油量均低 于１．０％，滿足相關標準要求。對現場生產過程中， 部分時間段的參數及處理后結果如表４所示。 通過現場實驗確定了油基鉆屑處理參數，確定處理 溫度為３００～３３０ ℃，處 理 時 間 為１０ｍｉｎ左 右，最 佳 處 理量為１．３ｔ／ｈ，在此參數下處理后鉆屑含油量及回收 油固含量均滿足設計要求。

４．３ 處理后結果檢測
確定處理溫度為３００ ～３３０ ℃，處理時 間 為１０～１２ ｍｉｎ，最 佳 處 理 量 為１．３ ｔ／ｈ，最大處理量可 達１．５ｔ／ｈ，處理后鉆屑含油量最低 可達０．１４％，該技術具有處理徹底、無 二 次 污 染、處 理 周期短、效 率 高 的 特 點。處理后的固相含油量均小于 １．０％，滿足填埋指標要求，回收的基礎液性能滿足再次 配制油基鉆井液要求。室內對回 收 液 體，加 入 適 量 水、乳 化 劑、有 機 膨 潤 土、提粘劑及合成基等藥劑，重新配制油基鉆井液，攪拌 后測性能指標室內對回 收 液 體，加 入 適 量 水、乳 化 劑、有 機 膨 潤 土、提粘劑及合成基等藥劑，重新配制油基鉆井液，攪拌 后測性能指標.

５ 結論

針對威遠頁巖氣示范區含油鉆屑難處理處理等問 題，開展了含油鉆屑熱解析處理技術現場試驗，形成了含油鉆屑熱解析處理工藝技術。確定處理溫度為３００ ～３３０ ℃，處理時 間 為１０～１２ ｍｉｎ，最 佳 處 理 量 為１．３ ｔ／ｈ，最大處理量可 達１．５ｔ／ｈ，處理后鉆屑含油量最低 可達０．１４％，該技術具有處理徹底、無 二 次 污 染、處 理 周期短、效 率 高 的 特 點。處理后的固相含油量均小于 １．０％，滿足填埋指標要求，回收的基礎液性能滿足再次 配制油基鉆井液要求。