（11） 存在天然放射物的井场钻井废弃物的处理：石油作业中导致放射污染的来源主要有两方面，一是使用具有放射性物质的工具，如随钻检测仪、中子 检测仪等。二是钻井过程中，产生的钻屑中具有某些放射性物质，导致放射性污染。放射废弃物可以是固体、液体、气体和空气微尘，它们可能放射出一种射线(A、B、C) ，也可能放射出多种射线。将废弃物注入已堵塞的或废弃的井中，并保证水位在地下水位以下； 或在满足有关环境保护的法规要求后排放到海洋中； 或将它转化到环境可允许的含量内，并储存在一个特别指定的用于存放天然放射废弃物的地方； 甚至可以将它排放到一个孤立的和不能蒸发的池中； 有些废弃物可由原子能管理机构来处理。为了更好地解决放射性废弃物的处理问题，降低处理费用，美国大多使用盐穴处理。
         目前，陕北油气田对钻井液废弃泥浆的处理方法主要有以下几种。
        2.2  采用新的处理方法
         为提高工程效益，不少一线从业人员和学者在应用已有技术的基础上不断开拓研究领域，增进学科结合，提出了多种废旧泥浆处理的新方法。
        （1）应用粉煤灰处理
        废泥浆粉煤灰是一种工程应用潜力很大的建筑材料、路基填筑材料，并在基础工程中也有广泛使用。粉煤灰在钻井废泥浆固化中起到以下3个方面的基本作用：①活性效应：可用做混凝土的胶凝组分，与氢氧化钙发生二次反应生成类似水泥CHS凝胶的产物；②形态效应：是泛指粉煤灰颗粒形貌、粗细、表面粗糙度、级配、内外结构等几何特征，以及色度、密度等特征在固结土或混凝土中产生的效应；③微集料效应-犹如微细的骨料，使新拌的水泥浆体结构发生“解絮”作用，及粉煤灰细小微珠起填充作用，使泥浆体结构中毛细孔隙“细化”。根据钻井废泥浆含水率高的特点，固化时需要良好的吸水材料，又因为国内各大城市发电及民用每年都要产生大量的粉煤灰，粉煤灰对环境的污染和综合治理也是一大难题。因此，在钻井废泥浆固化时使用粉煤灰，的确是一个一举两得的好办法[7]。
        （2）微生物处理方法
        利用微生物处理的办法，将污染物消解掉。在一定面积的土地上喷洒一定量的废泥浆，然后耕翻土地，并加人锯木灰之类的有机质，增加土壤透气性和肥效，利用土地之土壤的吸附和微生物(驯化微生物注人土壤，加速对污染物的消解)作用，将泥浆中污染物消解掉，使其达到无害化要求。这种方法如能推广使用，是一种既简便又廉价的废泥浆处理方法。
        （3）废泥浆作为复混肥料添加剂
        电子科技大学，谢果等同志曾用正交试验法探讨了钻井废泥浆作为添加剂配制复混肥的可能性。试验配置的复混肥的主要技术(抗压强度、含水率、总有效养分、吸潮性、pH值、粒径、成粒率等)都满足国家复混肥的要求，初步证明了用钻井泥浆配制尿素-磷酸按-氯化钾系列复混肥有较好实验基础和根据，是可行的。利用钻井废泥浆制造复混肥的技术上不成熟，仍需对作物生长的影响、工程放大等问题继续深人研究，相信这种处理方法会给废泥浆无害化处理开辟新的方向。
        2.3  废弃泥浆无害化处理
        （1）无害化处理办法
        对于废弃钻井液的处理，首先要求处理剂自身具有无害性，其次对废弃钻井液中所含的有害物质，要处理到国家标准和地方标准所允许的范围。几年的努力摸索针对长庆油田废弃钻井液主要是水基的特点，根据破乳和絮凝的机理，选取了一套既简便有效又经济的处理工艺流程-废弃钻井液无害化处理，每组日可处理废弃钻井液10000多立方米。
        （2）处理剂性能
        处理剂本身无害性，不引发新的污染有较强胶凝能力，使废弃钻井液完全失去流动性，阻止其运移；有可靠的固结稳定性，使处理物在自然环境中具有抗水蚀能力；圈闭、吸附和凝聚力强，有效抑制废弃钻井液组分的迁移；无水硬性，不板结。
        （3）无害化处理作用机理
        处理剂进入废弃钻井液后，其速溶微粒首先吸收水相，发生水解反应，水解产物对体系土相产生水化作用，使粘度发生凝聚，同时，有机高分子发生不同程度的交联，废弃钻井液逐渐丧失流动性，此凝聚期在十几分钟内基本完成对废弃钻井液圈闭。此后，进入固相发育期，处理剂逐渐吸水进行水化反应，生成多种难溶的水合物晶体，并随水化的深入而不断发育，体系固相随时间的增延而增多。新固相在发育过程中与体系原固相相互交织，有利于体系向固体方向转变。当体系总固相增加至一定量后，最终使流动的废弃钻井液转变为固体体系。最后是固体陈化期，它是发育期的延续，相比结晶显著变慢。随着陈化时间的延长，固化物的物理和化学稳定性得到增强，直至药剂被完全消耗而终止反应。使得废弃钻井液体系破坏，水、土、残药分离，通过吸附作用，形成螯合物，完成对有机物和重金属离子的包被作用。在这个反应过程中，有机物的吸附和富集及螯合物的形成，以及靠挥发和渗透丢失水分增加处理物的承载强度，都需要一个过程，随着时间的延长处理效果会更好[6]。
        （4）废弃泥浆无害处理原则 a. 阳离子沉淀剂是一种含磷酸盐的无机物，沉淀重金属离子，降低其活性，同时赋予固化物一定的肥效；
        b. 阴离子沉淀剂能将可溶性阴离子有机污染物变成不溶物，降低其毒性，并调节废弃物的PH值，同时与阳离子沉淀剂协同其破乳作用；  
        c.吸附剂具有很大的比表面积，可吸附有机物和金属离子；
        d. 硬化剂通过化学反应可形成立体构架的无机聚合物包裹和固定污染物，使其在外力作用下不能游离出来，降低其迁移能力，以提高无害化处理效果。
        第3章  陕北废弃泥浆处理建议
         上述介绍的方法都是对废弃钻井液泥浆进行处理，然后排放或掩埋，在某种程度上造成了资源的浪费。因此，将废弃钻井液泥浆回收处理惊醒再利用是值得研究和采用的好办法。这样，既避免了环境污染，又没有造成资源浪费，可以说是一举两得。因此，这是一个很好的建议。而且，目前已经有很多这样的技术允许我们这样做。下面介绍一下废弃泥浆的新处理方法和回收再利用。
        2.1  废弃泥浆固化处理的建议
         （1）固化处理
        钻井废弃泥浆固化处理就是向防渗废弃泥浆土池中投入适量配比的固化剂，按照一定的技术要求进行均匀搅拌，通过一定时间的物理和化学变化，使其中的有害成分发生转化、封闭、固定作用，转变成为一种无污染的固体。固化剂有两种：一是有机固化剂成本高，容易产生二次污染，应用较少；无机固化剂具有原料易购、价格低廉、使用方便、固化效果好等优点，具有良好的市场前景。因此，最好选择无机固化剂。其中使用的主要原材料为磷酸盐、粉煤灰、生石灰、水泥、石骨粉、氯化物、絮凝剂。粉煤灰固化材料粉煤灰为典型的火山灰质材料，主要由SiO 、Al0。等杂质组成。其固化激发机理是：粉煤灰中的SiO 、ALO。等物质，在废弃泥浆中水化，受到Ca(OH)2 的碱性激发，分别生成C-S-H凝胶和水化铝酸钙类物质，水化铝酸钙又会受到硫酸盐的激发，生成单硫型的水化硫铝酸钙(AF)等产物，进一步提高废弃泥浆体系的胶凝组分和硬化质量。粉煤灰在钻井废弃泥浆固化中的基本作用：
        a. 活性效应：可用做混凝土的胶凝组分，与氢氧化钙发生二次反应生成类似水泥C H-S凝胶的产物，但其属于低活性混合材料；
        b. 形态效应：是泛指粉煤灰颗粒形貌、粗细、表面粗糙度、级配、内外结构等几何特征，以及色度、密度等特征在固结土或混凝土中产生的效应。其主要属于物理效应；
        c. 微集料效应：犹如微细的骨料，使新拌的水泥浆体结构发生“解絮”作用，粉煤灰细小微珠起填充作用，使泥浆体结构中毛细空隙“细化”。以粉煤灰为原料的固化剂体系有MS型固结材、粉煤灰复合剂固化体系和粉煤灰与磷石膏固化体系，其中都添加了大量的粉煤灰在激发剂和促凝剂的辅助作用下，使得废弃泥浆凝结、硬化，达到工程所需的力学强度[5]。 
        （2）固化处理机理及作用 
        a. 向水基废钻井液或钻井液沉积物中加入固化剂，使之转化成象土壤一样的固体（假性土壤）填埋在原处。这种方法能较大程度地减少废钻井液中的金属离子和有机物对土壤的侵蚀，从而减少废钻井液对环境的影响与危害。同时，又可保证废钻井液池在钻井工程一结束即能复耕或恢复原貌。我们公司使用的是以水硬材料为主体的无机固化剂。
        b. 根据水硬材料的凝结机理，纯水硬材料遇水会发生水化反应，水化初期以凝聚网状结构为主，使水硬材料浆液失去流动性和部分可塑性，导致凝结；而水化后期则以晶体结构网为主，已微晶体的相互接触连生，并贯穿于整个浆体。由于接触连生是依靠结合力比较强的化学键来进行的，因此具有比初期高得多的强度，水硬材料结石的强度主要在该阶段产生。 
        c. 根据水硬材料水化理论，水化材料的水化程度（最终强度效果）取决于一种被称为“钙矾石”的晶体矿物形成的数量和质量。水硬材料中一般含有大量的Ca2＋，与废浆液混合后，浆液中活性土的一小部分作为生料参与水硬材料的水化反应，其余大部分被彻底钙化，失去水敏性，并成为整个固结体的一部分，转变为永久惰性物质。
        2.2  回收再利用
         近年来，广大科技工作者已经对废弃钻井液处理做了有益探讨，取得了一些新进展。
        （1）废弃钻井液重复利用。2008 年中国石油集团西部钻探吐哈钻井公司开展了废弃聚磺钻井液低成本转化表层钻井液技术研究，开发出废弃钻井液钻表层技术配方和实施工艺。该技术通过在完井废弃聚磺钻井液中加入一定量水，降低钻井液的密度、增加其滤失量，同时引入新型无机聚合盐强絮凝剂JLT，絮凝、沉降钻井液中原有的处理剂，压缩黏土表面扩散双电层，使完井钻井液中的胶体微粒由细分散转变为适度絮凝粗分散，提高其黏度、切力和进一步增加滤失量，改造后的性能达到表层钻井钻井液的性能要求。通过在吐哈油田红胡、温米、丘陵3个区块17口井的应用，实现了完井废弃钻井液循环利用，实施井平均每口井节约钻井液成本2万元，重复利用160 m3 废弃钻井液。该技术规模推广不仅可以降低钻井成本，还可以节约大量的矿产和水资源，大幅减少钻井废弃物排放，对实现钻井清洁生产、减少环境污染、节能减排具有积极的现实意义。
        （2）废弃钻井液在水处理方面的资源化利用。武汉理工大学利用废弃钻井液研制出了高品质陶瓷滤料，经建设部水处理滤料检测中心和湖北省疾病预防控制中心的检测，其各项性能均符合过滤城市饮用水的质量和卫生要求； 此外，由于该陶瓷滤料不仅保持高气孔率、高吸附能力，还保持具有较高的强度，可代替石英砂、无烟煤、活性碳等常规滤料，满足水处理高科技发展的需要，在采油废水、轧钢废水、印染废水、造纸废水等工业污水和饮用水处理领域展现了广阔的应用前景。
        （3）废弃钻井液在交通运输方面的资源化利用。中国石油集团海洋工程有限公司近几年也采用粉煤灰复合材料固化剂技术，优选强度高，硬化速度快的固化物，进行废弃钻井液的固化和处理，固化物的浸出液毒性在控制指标内，用优化化学药剂处理钻井废水达到回注水的水质指标。除此之外，海洋生产现场所用的钻井液经过钻井循环系统中的设备甩干后，所产生的液态物质进行重复利用，固体废物运回陆地进行高温除油、化学处理等工序处理，经过环保部门的检测，各项指标达到环保要求后，用在高速公路的路基建设中，不仅节约了资源、进行了废物的再利用，也起到了节能减排的目的。
        （4）油气田开发产生的废弃钻井液具有富含水、有机质和黏粒的特点，是改良沙漠土壤的有用成分，可用来提高沙漠土壤团粒和黏粒数量，提高土壤肥力。
        a. 废弃钻井液具有高含水、有机质和黏粒的特点，是沙漠土壤的有用成分，可用来改良沙漠土壤。
        b. 利用废弃钻井液进行沙漠改良可改善土壤的理化性质，提高土壤保水、保肥和增肥能力。
        c. 具有肥效特征的废弃钻井液处理剂不仅可提高土壤肥力，且能屏蔽由金属或有机污染物引起的毒性。
        d. 利用废弃钻井液对沙漠土壤进行改良后，土壤微生物数量大幅增加，植物株高增加了约2倍，干重增加约1.5倍，生态环境改善。
        通过上述介绍，可以知道，废弃钻井液经过处理可以在很多地方得到重新利用。
        第4章  结论
         通过上述分析，首先，我们知道油气井废弃泥浆对环境的污染是非常严重的。陕北油气田废弃泥浆的处理是值得关注的；另外，我们知道，目前处理废弃泥浆的方法有好多种，但有些方法并不好或者是欠考虑，比如说掩埋处理法，当然也有一些好的办法。因此，上述对陕北废弃泥浆的处理进行了介绍。目前，陕北废弃泥浆处理的两个主要方法是固化处理和无害化处理。另外，在第三章中，介绍了一些新的废泥浆处理方法，（1）应用粉煤灰处理；（2）微生物处理方法（3）废泥浆作为复混肥料添加剂。还介绍了废弃泥浆的回收再利用，（1）废弃钻井液重复利用；（2）废弃钻井液在水处理方面的资源化利用；（3）废弃钻井液在交通运输方面的资源化利用；（4）废弃泥浆作为沙漠改良剂。
         通过分析，我们知道，原来废弃钻井液其实并没有废弃，加以处理之后还是可以再利用的。废弃钻井液的处理技术虽然已经比较成熟，但仍值得继续研究。
        致谢
        五年的读书生活转眼间就要结束了，回想过去在延安职业技术学院的五年学习生活，有无数值得我留恋的人和事。首先是学校的老师们给予我们知识的同时也教会了我如何生活，教给了我接人待物的处世方式；另外就是我的同学们，五年学习生活，我们和睦相处，互帮互助，有喜也有苦，偶尔的不愉快，现在都觉得是值得珍藏一生的宝贵财富。在此，我感谢你们，延安职业技术学院的所有老师和同学们，感谢你们。
        最后，也是最衷心的，我要感谢我的毕业指导老师，武世新老师，他严谨的治学态度值得我学习，还有她在我论文写作过程中给予我的帮助，并无数次耐心的给我修改论文，并给我提出了很多宝贵的建议。在此，谢谢您，您将是我一生的导师，是值得我学习一生的导师。
        参考文献
        [1] 周金葵.钻井液工艺技术.石油工业出版社.2009.
        [2] 倪怀英.国外废钻井液处理技术介绍[J〕.钻井液与完井液，1992(1).
        [3]余红波，李忠庆，韩志田，张建柯.浅论钻井废泥浆对环境的危害及处理技术[J].科技资讯，2006(4).
        [4]彭园，杨旭，孙长健.废弃泥浆无害化处理方法研究[J].环境科学与管理，2007(4).
        [5]杨明杰，梁万林，金庆荣，吴西湖，于根年.钻井废泥浆综合治理技术研究.矿物岩石.
        [6]谢果，张强国.钻井废泥浆作为复混肥料添加剂的实验研究.重庆科技学院学报：自然科学版.
        [7〕缪林昌，刘松玉.环境岩土工程学概论[M」.中国建材工业出版社，2005：187一195.