钻井废弃物环境可接受性研究.doc

钻井废弃物环境可接受性研究2.1 钻井废弃物环境可接受性研究的分析测试法 根据油田的实际情况，结合土壤分析法、固体废弃物试验分析评价手册以及水和废水监测分析法，论文选择了如下分析测试方法，见表2-1。表2-1 钻井废弃物有害物质分析测试方法项目分析方法铅（Pb）原子吸收分光光度法（石墨炉）镉（Cd）原子吸收分光光度法（石墨炉）汞（Hg）原子荧光光度法砷（As）原子荧光光度法总铬、六价铬（TCr、Cr6+）二苯碳酰二肼比色法氟化物（F-）氟化剂比色法化学需氧量（CODCr）重铬酸钾法生物需氧量（BOD5）稀释与接种法悬浮物（SS）重量法色度稀释倍数法pH值玻璃电极法油石油醚萃取重量法生物毒性发光细菌法2.2 评价指标与评价标准2.2.1 有害物质的评价标准 根据污水综合排放标准（GB 89781996）以及农用污泥中污染物控制标准（GB 42841984），其评价指标与标准选择如下，见表2-2和表2-3。表2-2 有害物质评价指标与标准评价第一类污染物允许值第二类污染物允许值汞（Hg），mg/L0.05pH值69镉（Cd），mg/L0.01石油类，mg/L10总铬（TCr），mg/L1.50悬浮物（SS），mg/L150六价铬（Cr6+），mg/L0.50化学需氧量（CODCr），mg/L砷（As），mg/L0.50生物需氧量（BOD5），mg/L铅（Pb），mg/L1.0色度氟化物（F-），mg/L注：摘自污水综合排放标准（GB 89781996）。表2-3 完钻井固体废弃物中有害物质最高允许排放浓度 mg/Kg（干泥）项目最高允许含量在酸性土壤中在中性和碱性土壤中Cd520Hg515Pb3001000Cr6001000As7575矿物油300030 000注：摘自农用污泥中污染物控制标准（GB 42841984）。2.2.2 钻井液添加剂及钻井废弃物生物降解性评价分级标准评定有机物生物降解性的方法很多，主要有BOD/COD比值评定方法（包括BOD5/CODCr的比值评定法、BOD/TCOD的比值评定法、TOC和TOD的评定法），三角瓶静培养筛选技术评定方法，生物呼吸线评定方法，利用脱氢酶活性的测定和三磷酸腺苷（ATP）量的测定等。参考有关文献并结合油田实际，选用评价钻井液添加剂和钻井液废弃物生物降解性的标准，如表2-4所示。表2-4 钻井液添加剂及钻井液废弃物生物降解性的标准Y=BOD5/CODCr（100%）Y2515Y255Y15Y5生物降解性容易较易较难难2.2.3 钻井液添加剂及钻井废弃物生物毒性评价标准为了比较不同钻井液添加剂之间、钻井废弃物之间的生物毒性大小，以便指导油田钻井液添加剂的使用和钻井废弃物的排放，需根据生物毒性测试结果进行毒性分级。测定生物毒性的常见方法有糠虾试验法和发光细菌法。本文选用发光细菌法进行测定，气生物毒性标准见表2-5。表2-5 钻井液添加剂及钻井废弃物生物毒性评价标准测试方法剧毒高毒中等毒性微毒无毒排放限制标准发光细菌法 EC50，mg/L10431042.3 钻井液添加剂环境可接受性分析2.3.1 钻井液添加剂监测分析结果钻井液添加剂有害物质分析关系到钻井工程的源头控制及了解废弃钻井液中污染物的来源。钻井液添加剂中Pb、Cd、Cr、As和Hg的测定结果见表2-6。表2-6 钻井液添加剂有害物质监测分析编号样品名称测定结果，mg/KgPbCdCrAsHg1FA-3672.200.4591.533.110.0032KPAM2.740.56310.17.920.0723FT-12.151.0141.111.10.0474NaOH3.850.3120.4253.010.0815XY-2735.265.688.67.310.0686KPAN1.632.9141.33.780.0037CMC-LV10.80.6250.2504.270.0898PAM0.5900.58928.13.290.0039Na2CO30.6340.82412.75.050.00310SMK1.301.695.701034.880.00611CMC-HV10.95.250.2504.880.00512PAC1419.290.2021874.220.01013SM-140.87.3021.13.570.23314NH4-HPAN92.09.9036.71.990.00615KHPAN0.5710.83141.92.230.00316KCl1.020.4660.2502.280.00317FCLS9251661.761043.720.09618PHP21.90.20118.91.920.01119KF-12.622.5618.91.250.01020SMP58.59.1662.77.700.03721OSAM-K6.723.1521.13.110.00322BaSO435913519617.20.108 由表2-6可知，各种钻井液添加剂中Pb、Cd、Cr、As和Hg五种重金属污染物的含量差别较大。其中各种添加剂中Pb的含量范围为0.571925mg/Kg，Cd的含量范围为0.201166mg/Kg，Cr的含量范围为0.2501.76104mg/Kg，As的含量范围为1.2517.2mg/Kg，Hg的含量范围为0.0030.233mg/Kg。因此，必须结合钻井工程实际，使那些含重金属污染物少且能满足钻井需求的钻井液添加剂，既能保证优质高速钻井，又能达到环境保护的目的。2.3.2 钻井液添加剂生物降解分析 选择BOD5/CODCr的比值评定方法，按照表2-1所选定的分析测试方法，测定各种钻井液添加剂的BOD5和CODCr，并根据表2-4所选定的评价标准，判断其生物降解性，其结果见表2-7。表2-7 钻井液添加剂生物降解性分析与评价结果编号添加剂BOD5，mg/LCODCr，mg/LBOD5/CODCr，%可生化性判断1FA-367145.46110013.0较难2KPAM74.379767.6较难3FT-1122.5784914.4较难4NaOH5XY-27144.9364522.5较易6KPAN271.7797228.0易7CMC-LV182.186721.0较易8PAM16.252696.0较难9Na2CO3-1.823010SMK69.2255212.5较难11CMC-HV73.108298.8较难12PAC141139.3489215.6较易13SM-122.91124518.4较易14NH4-HPAN-163.4