论文摘要：在石油天然气钻井行业，配制钻井液需要消耗大量的新鲜水，并添加各种化学药剂，其中油基钻井液还要使用大量的矿物油。废弃钻井液构成了最大的废物流，其中的多环芳烃是生物毒性的来源。通过实施减少地下漏失、地面损失的清洁生产方案，可显著减少钻井液的环境影响，降低钻井成本。
论文关键词：清洁生产,钻井液,环境
1.前言
在石油天然气钻井行业，就环境影响而言，钻井液（钻井泥浆）是最为显著一个方面：配制钻井液需要消耗大量的新鲜水，添加维持钻井液性能化学药剂，废弃泥浆构成了最大的废物流，甚至是环境负债，其中油基钻井液（非水溶性钻井液）矿物油相含的多环芳烃（PAH）是生物毒性主要来源。例如，在与厄瓜多尔石油二十年的联营期结束后，根据政府按新的法规监督审计的结论，从按1995年开始，德士古石油公司（TexacoPetroleumCompany）花费4000万美元，对161处泥浆池进行生态恢复，包括清理、换土、水处理、分析、植被恢复等多个环节。另一方面，钻井液对提高钻井效率、保护油气藏、防治井喷事故起着不可或缺的作用。
按国际惯例，废弃泥浆的环境责任由业主—油气开发商承担，尽管如此，对于专业的钻井液公司，为主动保护环境、提升竞争力，开展专项清洁生产审核、实施清洁生产方案，依然十分必要。
2.审核重点与效果
2.1.产污节点分析
钻井液的循环大致可以分为两个部分，在地下是通过钻杆、钻头高压喷射到钻遇层，而后携带岩屑从井筒返回地面。在地面则是经过一系列的固液分离、性能调整、增压后重新进入地下。图1是地面循环示意图。在正常循环情况下，固液分离系统的固相物会将钻井液带出循环系统，造成了钻井液的损失，或者说是废弃钻井液的形成。如在钻进过程中调整钻井液的性能、更换钻井液配方、完井时，也会部分、甚至全部排放。
图1钻井液地面循环示意图
根据现场实测数据，某口水平井累积配制钻井液1940m，到完井时，累积排放200m，回收392m，井筒内留存144m，循环损失1200m。排放和循环损失合计1400m，价值达100万元，占配置总量的72%，其中新鲜水780，卤水653吨，柴油18吨，其他添加剂的综合为327吨。
2.2.清洁生产方案
采用先进的堵漏工艺及材料，可显著减少钻井液在井筒内的漏失和降失水。投入防漏材料费用100万元，防漏成功率85.91%，堵漏成功率78.79%。根据钻遇的地质情况，每年可获得经济效益147万元。
在保证润滑性能、满足钻井生产的前提下，采用的新型润滑剂有RT001、聚合醇，固体润滑剂等替代柴油。年减少柴油2791吨的使用，价值1674万元，扣除润滑剂的费用后的净效益达1346万。
3.持续清洁生产
钻井液公司的清洁生产水平满足当前环境管理的要求，但与国际先进水平相比，还有一定的差距，应在以下几个方面持续推进清洁生产：
通过减少基液的多环芳烃含量降低生物毒性。高芳烃柴油通常含有2~4%PAH，低毒矿物油的芳烃含量0.8%，二者的LC50介于0~0.25%。经特殊处理的矿物油芳烃含量远远小于0.1%，毒性微乎其微，LC50可达20%。
提高固控系统的分离效率。安装干燥器可减少震动筛后的钻屑上钻井液损失89.5%，从原来的从34.2%降到3.61%，既可减少废物的产生量，也显著地节约钻井液的费用。
推行全面的钻井液管理（TFM）。由专业公司提供钻井、完井、废物处置全过程的钻井液服务，采用前沿技术、工艺和设备，能够降低业主的环境责任风险，提高钻井液系统的成本绩效。
建设区域性的废物中心处理厂（CTRD）。2002年，美国的Hamaca项目用以处置钻井和采油废物。对于钻井泥浆和岩屑，主要采用凝聚、脱水。对于含油超过5%的完井液，需要增加2级油水分离装置，处理后的废水用于钻井液配置。钻井泥浆和废物处置费用可降低36%。同时，由于CTRD的支持，可以减少钻井辅助设备，机动和安装更加快速。
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