[发明专利]一种钻井作业油基钻屑处理方法

说明书

技术领域

本发明涉及石油天然气勘探钻井污染治理技术领域，确切地说涉及一种应用于页岩气勘探钻井作业油基钻屑的处理和综合利用方法。

背景技术

页岩气是地下页岩地层中附汲包裹着的气。页岩气勘探钻井过程中，为了获得更多的页岩气，常在钻达目的层位—页岩层位时要采取水平钻井。为了在水平层实现快速安全钻井，保护油气层，钻井过程中往往使用油基泥浆进行钻井，国内油基泥浆主要采用柴油或白油作为基础油加入其它添加剂配置而成。破碎的地下岩层岩屑粘附于油基泥浆，由此产生了油基钻屑。一个单井油基钻屑产生量约350m³左右，一个平台井组（一般5—7口单井）将产生2000—2500 m³左右的油基钻屑，而油基钻屑含油率在15—20%，环境危害性大，处理难度高。这已成为页岩气钻井环境保护工作的难题。

公开号为103435241A，公开日为2013年12月11日的中国专利文献公开了一种油气田钻井废弃泥浆处理工艺，涉及石油天然气勘探钻井污染治理技术领域，其步骤为：a、微生物降解菌培养驯化，获得降解菌种；b、将钻井废弃泥浆与a步骤获得的降解菌种按比例重量份计100：0.3～0.5的混合；c、将b步骤所得的混合物与土壤按重量份计1：1.5～3的比例混合；d、在c步骤形成的混合体的表层覆土；e、在d步骤的土壤上栽种植物。采用本方法，其有效地解决了常规处理技术存在的二次污染、成本高、操作复杂的难题，实现了钻井废弃泥浆植物—土壤—微生物联合无害化处理后，处置混合物符合国家的土壤质量三级标准。

随着环保要求的不断提高，对油基钻屑的处理工艺技术的要求也相应的提高，国家将油基钻屑列入了“危废”进行管理，但若按照现行固化处理方法对其处置利用，由于其含油量较高，与水泥等固化主剂进行混合不能凝固，也不能直接进行固化处置资源化利用。因此，研发一种油基钻屑处理方法，使其在不污染环境的同时，能够资源化利用，是现今最迫切的技术要求。

发明内容

本发明旨在针对上述现有技术所存在的缺陷和不足，提供一种钻井作业油基钻屑处理方法，本发明能将页岩气钻井油基钻屑中粘附油有效去除，将大多数有机物降解成简单的有机物，从而使钻屑中的粘附油得到降解去除，使其达到可与水泥充分混合凝固的目的。

本发明是通过采用下述技术方案实现的：

一种钻井作业油基钻屑处理方法，其特征在于步骤如下：

a、按重量比计，将5%的微生物固体菌剂加入页岩气钻井油基钻屑中，然后，在页岩气钻井油基钻屑中加入200%的土壤并混合均匀，调节混合物的含水率；

b、将混合物置于指定地点，并在混合物上覆盖5~10cm的土壤，利用微生物-土壤体系对混合物中的粘附油进行降解；

c、降解处理6—9个月至混合物中含油率<1%后，再向处理后的混合物中加入固化剂，制成水泥砖块或公路的路基材料。

所述的微生物固体菌剂在分类上属于盐单胞菌属和芽孢杆菌属，包括C3-1， C7-2，C7-4、C8-26、C5-2和C2-3共计6个菌株；其中：C3-1， C7-2，C7-4和C8-2属于盐单胞菌属Halomonas ventosae；C5-2属于盐单胞菌属Halomonas campisalis；C2-3属于肥大芽孢杆菌Bacillus megaterium。

所述a步骤中，混合物的含水率控制在25%。

所述b步骤中，所覆盖的土壤含水率为15-20%，粒径为<0.5cm。

所述c步骤中，以重量份计，在处理后的混合物中加入30%的固化剂。

所述的固化剂为水泥。

与现有技术相比，本发明所达到的有益效果如下：

1、本发明中，采用本发明所述的a、b、c三个步骤，利用微生物固体菌剂的作用将页岩气钻井油基钻屑中粘附油有效去除，将大多数有机物降解成简单的有机物，从而使钻屑中的粘附油得到降解去除，使其达到可与固化剂充分混合凝固的目的。对解决页岩气勘探钻井油基钻屑的资源化处置利用难题，促进页岩气勘探钻井作业与当地环境保护的协调发展具有十分重要的现实意义。

2、本发明采用的微生物固体菌剂抗逆性强（耐盐5%，耐pH 11.0），生长温度范围较广（15-37℃），对钻井油基钻屑粘附油的降解性能优良。利用微生物固体菌剂分解页岩气钻井油基钻屑中的复杂物质，将其一部分转化为土壤腐殖质组分，一部分降解为简单的有机化合物，供土壤中的其它微生物利用，降低了油基钻屑对环境影响的同时，资源循环利用。

附图说明