钻井液环保性能的评价项目与分析方法的研究.ppt

单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,*,中国石油安全环保技术研究院,2010年5月19日,钻井液环保性能的评价项目与分析方法的研究,报告人：许毓,1,废弃钻井液的环境污染特征分析,钻井液是由水、土、加重材料、多种无机和有机的钻井液添加剂等组成的多分散体系。,钻井液材料和添加剂最终都随着钻井液的废弃而废弃，与钻井时地层混入的钻屑、油、水等一起构成废弃钻井液，最终进入土壤、地表水、地下水和空气环境中造成环境污染,2,废弃钻井液的环境污染特征分析,废弃钻井液的主要污染物来源包括有机物、烃类、无机盐以及土粉、加重材料和钻屑等固体废物，表现的主要环境污染指标是高色度、高矿化度和高COD、BOD等等，同时还有重金属污染和生物毒性以及有机物的残留等问题。,对钻井液添加剂和体系的环境评价需要从重金属含量、烃类含量以及生物毒性和生物降解性等几个方面进行。,3,废弃钻井液的环境污染特征分析,环保型钻井液的基本要求：,不产生危险废物,对人、畜无毒,不抑制植物生长与发育,污染物容易快速从环境中消除，生态影响小,因此，需要从源头控制污染物的产生,控制钻井液添加剂的环境影响,4,国内外相关标准分析,水环境质量标准,GB 3838-2002 地表水环境质量标准,GB/T 14848-1993 地下水质量标准,GB 5084-92 农田灌溉水质标准,GB 1160789 渔业水质标准,GB 12941-91 景观娱乐用水水质标准,GB 3097-1997 海水水质标准,土壤环境质量标准,GB 15618-1995 土壤环境质量标准,5,国内外相关标准分析,水污染物排放控制标准,GB 8978-1996污水综合排放标准,GB 4914-85海洋石油开发工业含油污水排放标准,GB 18486-2001污水海洋处置工程污染控制标准。,6,国内外相关标准分析,(2)与固体废物相关的污染控制标准,GB 5085.13-1996危险废物浸出毒性鉴别标准,GB 18597-2001危险废物贮存污染控制标准,GB 18598-2001危险废物填埋污染控制标准,GB 18484-2000危险废物焚烧控制标准,GB 18599-2001一般工业固体废物贮存、处置场污染控制标准,GB 8173-87农用粉煤灰中污染物控制标准,GB 4284-84农用污泥中污染物控制标准,7,国内外相关标准分析,(3)国家四项海洋标准,GB 18420.1-2001海洋石油勘探开发污染物 生物毒性分级,GB/T 18420.2-2001 海洋石油勘探开发污染物生物 毒性检验方法,GB 18421-2001海洋生物质量,GB 18668-2002海洋沉积物质量,8,国外污染物排放控制标准现状,国际和国外组织（如ISO、API）在其石油天然气开采业标准体系中，都含有环境保护专业的标准包括大量的单项标准。API标准中约有15%的标准为专项环保标准，另外约20%的标准涉及到污染预防与控制。,国际上大部分国家都有系统的石油天然气开采污染物排放控制标准，如美国、英国、加拿大、尼日利亚等，这些标准在制订过程中，由于有石油公司的广泛参与，标准主要是基于最佳实用技术而制订的，具有显著的行业特点和地区特点，有些还有明确的工艺技术要求，便于执行、检查和评估。,9,环境影响评价指标和检测方法,主要参考标准及规范,土壤环境质量标准,危险废物鉴别标准,一般工业固体废弃物的贮存与填埋污染物控制指标,农用污泥中污染物控制标准,农用粉煤灰污染物控制标准,污水综合排放标准,美国、英国、加拿大和澳大利亚等国外钻井废物管理规定和管理指南,10,环境影响评价指标和检测方法,提出的清洁无害化钻井液体系环境影响评价指标分为5类9项目指标,pH值,生物毒性,重金属含量（镉、汞、铬、铅、砷）,总烃,生物降解性,在严格的环境污染控制要求中，通常还要求控制氯离子、矿化度等无机盐污染，考虑塔里木油田地区环境情况、地层水水质情况和国内现有钻井液技术水平，在这次标准研究中暂时不予考虑,11,生物毒性评价,对钻井废物生物毒性检验常用方法,糠虾（海虾）试验法,美国EPA和API推荐,GB 18420.1-2001海洋石油勘探开发污染物 生物毒性分级和GB/T 18420.2-2001 海洋石油勘探开发污染物 生物毒性检验方法采纳,发光细菌法,美国Microtox,TM,方法,中国石油天然气股份公司组织的油田化学品、钻井废物毒性评价方法和分级标准推荐,12,发光细菌法比糠虾等试验法相比,更灵敏,检测精度更高,检测时间短,成本低,本项目研究中采用股份公司推荐的发光细菌法进行生物毒性评价,检测的取样、制样和测试程序均采用该标准进行。,13,生物降解性,有机物生物降解性的方法分类,目标物质浓度变化,BOD/COD比值评定方法,BOD,5,/COD,Cr,的比值评定法,BOD/THOD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,生化呼吸线评定方法,利用脱氢酶活性的测定和三磷酸腺苷（ATP）量的测定,14,OECD和ISO常采用BOD/COD方法,OECD301系列,OECD302系列,ISO系列,分好氧生物降解和厌氧生物降解,准确可靠,耗时长（28d77d）,操作繁琐,成本高,污水处理常用BOD,5,/COD,Cr,比值法,本研究采用BOD,5,/COD,Cr,比值法,操作简便,监测仪器和方法普及,15,重金属影响评价,参考标准,GB 15618-1995土壤环境质量标准,GB 8978-1996污水综合排放标准第一类污染物,加拿大钻井废物管理指南EU50,选择的重金属评价项目共5项,镉、汞、铅、铬、砷,16,重金属含量分析方法,17,总烃,参考标准,GB4284-84农用污泥中污染物控制标准,GB 8978-1996污水综合排放标准,分析方法,GB/T 16488-1996 水质 石油类和动植物油的测定 红外光度法,18,pH值,参考标准,GB 3838-2002 地表水环境质量标准,GB/T 14848-1993 地下水质量标准,GB 15618-1995 土壤环境质量标准,GB 5085.2-1996危险废物毒性鉴别 腐蚀性鉴别,GB 8978-1996污水综合排放标准,检验方法,GB 15555.12-1996危险废物毒性 腐蚀性测定 玻璃电极法,19,环境评价监测方法中的样品预处理,钻井液体系,按固体废物的浸出毒性方法进行,添加剂,在推荐的添加剂使用浓度下，将添加剂先配制到评价基浆中，再按钻井液体系的环境影响评价方法进行,20,环境影响评价指标标准,重金属含量评价标准,21,生物毒性评价标准,22,生物降解性评价标准,23,烃类和pH值评价标准,24,常用钻井液处理剂的环保性能综合分析评价,应用提出的评价项目和分析方法，取样检测了44个钻井液添加剂中：,2个样品（PSC、SMT）的总铬含量超标，其余指标和其余样品的重金属含量均在拟定的环境评价标准之内。,2个样品为微毒，其余均为无毒。,35个有机样品中，8个难生物降解，11个较易生物降解，16个易生物降解。,25,常用钻井液体系的环保性能综合评价,按土壤质量标准规定的取样方法，取得5个现场钻井液样品。按前文确定的检测方法分别检测样品的重金属含量、pH值、总烃、生物毒性和生物降解性，根据检测结果验证所确定的钻井液体系评价标准值，并进行钻井液体系的环保性能综合评价。,26,钻井液样品的重金属含量检测结果,重金属含量均在标准值以内,27,钻井液的pH值、总烃和生物毒性检则结果,所取5个钻井液样品,pH,值在8.0310.47之间,总烃在35899572,mg/kg,之间，3个样品的生物毒性为微毒，2个为无毒。,钻井液的,pH,值、总烃和生物毒性均在标准值以内,28,钻井液的生物降解性检测结果,所检测的5个现场样品中，1个难降解，1个易降解，其余3个可降解,由于检测样品很有限，,BOD,5,/,COD,Cr,的适应性还有待进一步应用证实。,29,谢谢,30,