La contaminación ambiental causada por los residuos de perforación se debe principalmente a la presencia de una gran cantidad de iones de metales pesados solubles en agua y sustancias inorgánicas en ellos. Tras disolverse en aguas superficiales y subterráneas, estas sustancias se propagan y transfieren gradualmente con el tiempo, lo que eventualmente representa graves amenazas e impactos para el entorno vital de animales y plantas, e incluso puede causar su muerte.
Por lo tanto, un mayor fortalecimiento del tratamiento de los residuos de perforación tiene un papel práctico muy importante.
Entre los residuos de perforación, se producen principalmente aguas residuales de perforación, gases residuales y fluidos de perforación. Las tecnologías de tratamiento de residuos, tanto nacionales como internacionales, se basan principalmente en el tratamiento microbiano de perforación, el relleno, el sellado de pozos, el tratamiento centralizado externo, la inyección de una capa de seguridad y tecnologías sencillas de tratamiento y descarga.
Además, la tecnología de tratamiento de formación mediante labranza y reinyección ofrece buenos beneficios ambientales, pero presenta importantes limitaciones de uso y no puede popularizarse ni promoverse en la región. Asimismo, estas tecnologías de tratamiento imponen ciertos requisitos para el lodo y no son aptas para todos los sistemas de lodos residuales de perforación. El método de solidificación, debido a su considerable impacto ambiental y sus altos riesgos ambientales, se probó parcialmente en 2004 y se prohibió por completo en 2012.
La tecnología de tratamiento de lodos residuales de perforación, que no se precipitan al suelo, utiliza equipos montados sobre patines, lo que permite una combinación orgánica de tecnologías de tratamiento físico y químico, garantizando así el tratamiento de los lodos residuales durante la perforación. Además de garantizar que los lodos residuales cumplan con las normas de emisiones, también reduce los costos de inversión, genera menos riesgos ambientales y ofrece una excelente operatividad y aplicabilidad universal.
Actualmente, los residuos generados durante el proceso de perforación tienen un impacto ambiental. Esto se debe a que el fluido de perforación a base de agua contiene una gran cantidad de agentes químicos, como álcalis, CMC, polímeros, lubricantes, lignito sulfonado (SMC), resina fenólica sulfonada (SMP), asfalto sulfonado (SAS), inhibidores, silicato de sodio, ácido húmico y agentes de taponamiento. El fluido residual de perforación no solo contiene ciertas cantidades de sustancias oleosas, sustancias fenólicas y sulfuros, sino también pequeñas moléculas orgánicas solubles y compuestos poliméricos que requieren biorreducción.
El análisis muestra que el fluido residual de perforación tiene características de alto croma (marrón-marrón oscuro), alto contenido de sólidos suspendidos (1000-5000 mg/L), alto contenido de DQO (1000-70000 mg/L) y alto valor de pH.
Actualmente, el problema de la contaminación ambiental causada por los residuos de perforación es cada vez más grave. Además, las aguas subterráneas y las aguas pluviales superficiales provocan la precipitación de contaminantes. Con el flujo de agua de lluvia, estos se transportan y transfieren, y el impacto ambiental se ha agravado.
Específicamente, el impacto de los residuos de perforación en el medio ambiente se manifiesta en los siguientes aspectos: Primero, el pH de los residuos de perforación es demasiado alto. En circunstancias normales, el pH de los residuos de perforación en yacimientos petrolíferos es de aproximadamente 8-10. El pH ultraalto y la presencia de altos niveles de sal y sustancias derivadas del petróleo provocan la compactación y degradación del suelo.
En segundo lugar, la DQO es alta y el croma excede el estándar. Los residuos de perforación contienen una gran cantidad de sustancias sulfonadas y materiales lubricantes, incluyendo ciertos materiales anticolapso del asfalto. El uso de estos aditivos para yacimientos petrolíferos puede optimizar la eficiencia general de la perforación, pero debido a la alta DQO, causará contaminación de las aguas superficiales.
En tercer lugar, una pequeña cantidad de agentes de tratamiento puede provocar que los iones de metales pesados superen el estándar. Algunos agentes de tratamiento son difíciles de degradar tras su vertido al medio ambiente. Si se acumulan en el suelo durante un tiempo prolongado, afectan el sistema suelo-planta y causan intoxicación, lo que resulta en una disminución de la calidad de los productos agrícolas. Por ejemplo, al monitorear la calidad del suelo y las aguas subterráneas en un lugar determinado, se observó que varios indicadores de contaminación se excedían considerablemente debido a la influencia de los residuos de perforación.