石油开采时产生大量钻井泥浆，泥浆由钻井液、岩屑、完井返排液和压井储存的重泥浆等组成，是一种含黏土、加重材料、水、石油和钻屑的混合体系[1-2]。其基本特点是pH值为8~10、矿化度高、色度深、含固率高、黏度大、COD值和矿物油含量高等，并且泥浆部分具有生物毒性[3-6]，未处理排放会对环境造成危害[7]。ZHANG等[8]研究表明，钻井1 m产生0.3 m3泥浆，一口井产生泥浆约800~1 200 m3，岩屑约1 000 m3。传统泥浆经固化技术处理后，虽方便堆放、存储和运输等[9]，但因其矿物油含量高，油与泥水间的相容性较差，难以达到预期效果，且废弃物未能资源化利用[10]。目前，泥浆采用不落地技术处理后得到岩屑、油泥和水3部分[11-12]，岩屑通过水洗、絮凝分离和化学处理后，用来填充路基[13]；油泥中氯离子和其他有害成分等析入水中后，将油泥经真空负压或板框压滤等方式脱水后[14]，制成泥饼；水经处理后达到相应排放标准，作回用水等[15]。
泥饼所含污染物种类和含量相对原始泥浆有所减少和降低，但其产量大，仍存在石油烃、高含盐量和pH值偏高等问题[16-18]，若随意堆弃，不仅占用土地、污染环境，同时堆体边坡还有滑坡风险[19]。目前，泥饼综合利用主要涉及油田的道路铺设、井场铺垫、固废场封场覆土和坑洼地填充等[20-21]，也用于烧结制砖[22-24]、建筑场地基填充等方面[25-26]。GORBAEV等[27]研究将含油污泥作为原料烧制砖块，降低了环境污染且废物得到了综合利用。近年来，路基填充、烧砖等市场需求有限[23, 28-29]，而园林绿化和生态修复等方面所需土壤资源匮乏[30-31]，将油泥无害化处理后，再添加环境材料进行土壤改良作绿化基质用土[32-33]，不仅可实现油泥的资源化利用，而且具有可观的经济和生态效益。王茜等[34]向黄土中添加水基钻井油泥，混合土壤结构得到改善，保水保肥能力提升，促进了植物生长。
文献计量学是一种基于数理统计基础，定量分析文献知识传递的方法，通过对文献的相关指标进行分析，从而阐明研究领域的发展动态[35-36]。高云峰等[37]基于CNKI数据库分析了我国矿山修复相关文献，指出当前矿山修复涉及土地复垦、生态补偿和矿山公园建设等方面，提出因地制宜进行矿区生态修复理念。
为了解国内外石油钻井油泥处理及资源化应用研究进展，本研究采用文献计量法，分析2007-2021年国内外钻井油泥相关文献，以期在油泥处理处置及综合利用方面为研究者提供参考。
为保证数据的代表性，国内外文献分别选自CNKI和WOS数据库。检索时间为2007年1月1日-2021年12月31日，筛选主题词同时出现在文献题目、摘要、关键字和全文中等，并且全文内容与该领域有一定的相关度，从而把这类文献纳入本次研究范围。在CNKI数据库以“钻井”“泥浆”和“应用”为主题词进行检索，获得文献3 895篇；在WOS数据库以公式TS=((drilling AND muds) AND application)进行检索，获得文献762篇。
基于检索结果，采用文献计量法从文献的年度发文量、类型、国家、期刊、高被引论文、学科分布、研究机构、资助基金和相关标准等方面进行分析；采用Excel 2016软件处理数据，利用Origin 2019软件绘图，借助VOSviewer软件分析研究热点。
年度发文量反映了该领域受关注程度和研究动态等。图 1表明，自2007年以来，中文和英文发文量整体均在增长，说明国内外对油泥领域重视程度在不断提高；中文发文量呈先升高后降低的趋势，2016年中文出现最大发文量，这可能与2016年“土十条”颁布，土壤污染受到关注有关；英文发文量和总被引频次均呈上升趋势，中文总被引频次整体呈下降趋势，2018年后英文总被引频次高于中文，2021年英文发文量虽只有91篇，但其总被引频次高达2 100次，这与国际英文发文量上升和发文水平高有关，中文发文质量有待提高。
文献类型按照内容和形式的不同进行汇总归类，便于研究者获取相关文献。图 2和图 3表明，该领域中、英文文献类型主要有学术期刊、学位论文和会议论文等；中、英文文献以学术期刊为主，分别占总发文量的70.94%和73.70%，说明该领域均以研究型论文为主；英文会议论文高于中文会议论文，可见该领域国际英文学术会议影响力高；中、英文研究文献类型存在差异，但国内外均对该领域有较高重视程度。
关键词可直观反映该领域的研究热点，热点图谱中圆圈越大表示其活跃度越高，距离越近表示其关系越密切。图 4和图 5表明，国内外在该领域研究热点接近，但侧重不同，国内研究集中在钻井技术和油泥处理两方面，国际研究除关注钻井液和泥浆外，对钻井废水有较多研究。据此分析，国内外对油泥资源化利用方面研究较少，未来应加强油泥资源化利用方向的探究。
国家发文量反映了国家在该领域内的活跃程度。由表 1可知，中国总发文量高于其他国家，总被引频次仅低于美国，但篇均被引频次低于Top10其他国家，说明中国发文质量和影响力有待提高；美国H指数(国家H指数是指该国家所发文章至少H篇被引用了H次，其反映了该国家科研成果影响力大小)居首位，说明美国在该领域发文影响力大，伊朗和沙特阿拉伯出现较高H指数原因可能与其国家石油储量丰富有关，其研究水平较高；发文量、总被引频次、篇均被引频次和H指数等表明中国有较高的活跃程度，但国际影响力较小，后续应提高研究水平。
国家年度发文量反映了国家在年度时间上对该领域的关注度。图 6表明，中国和美国年度发文量均呈上升趋势，其他国家年度发文量变化不大；2010年前美国各年度发文量均高于中国，之后中国年度发文量均明显高于美国，可见中国对该领域重视程度较美国逐年提高；在2019和2020年，美国、中国年度发文量分别达到最大，可见两国在该领域的研究都得到了较好的发展，而在2021年两国均出现较之前年度数量下降情况，可能与部分最新发表文献尚未录入数据库有关。
期刊的相关指标反映了文献来源刊物的综合水平。表 2和表 3表明，中、英文Top10期刊发文量各占总量的20.13%和31.36%；《钻井液与完井液》发文量和总被引频次位居中文期刊第一，但其影响因子和篇均被引频次低于《石油钻探技术》《天然气工业》和《断块油气田》等期刊，说明这3者在国内该领域综合影响力大；《Journal of Petroleum Science and Engineering》发文量、总被引频次、篇均被引频次和H指数均居英文期刊首位，说明其在国际上该领域影响力高，受国内外学者关注程度高。
高被引论文反映了在该领域有较高影响力的研究成果，有助于了解国家/地区科研水平。表 4和表 5表明，国内外高被引论文研究关注点不同，国内中文高被引论文研究主要集中在钻井技术和钻井液两方面，对钻井油泥处理及资源化应用等方面研究较少；国际英文高被引论文研究主要集中在钻井材料、泥浆和污染水处理等方面；英文论文总被引频次最高的是美国，其次是加拿大和印度，可见3国在该领域的研究水平处于国际领先地位。
学科分布反映了不同学科对该领域的关注程度。图 7和图 8表明，该领域研究涉及多学科，国内外各有侧重：中文发文量前3的学科依次是石油天然气工业、地质学和矿业工程，分别占总量的55.53%、7.65%和6.34%，石油天然气工业发文量居首位，说明石油钻井过程对环境污染危害严重，石油天然气行业对该领域重视程度极高；国际英文研究涉及工程、矿产、能源和生态环境等学科，其中工程学科方面的发文量居首位，占总发文量的81.89%，矿产、能源、生态等3者和工程学科有交叉重合，3者分别占总量的51.71%、35.04%和16.93%。
分析研究机构可了解科研单位在该领域的研究水平及影响力。由表 6和表 7可知，中、英文Top10机构的发文量分别占总量的36.71%和31.76%；中国石油大学(华东)所发论文总被引频次、篇均被引频次和总下载数均居中文发文机构首位，可见此单位在国内该领域研究水平及影响力高；法赫德国王石油矿产大学所发论文总被引频次、篇均被引频次和H指数居国际首位，表明该大学在国际上发文水平高；英文发文量较多的机构所属国家依次是中国、美国、沙特阿拉伯和巴西，中国所属机构发文量多，但总被引频次、篇均被引频次和H指数等低于美国和沙特阿拉伯，这与两国研究水平处于国际前列有关。
基金资助项目为学者创新性研究提供基础，也反映了国家对该领域的重视程度，如图 9和图 10所示，图中的百分比为某项基金资助发文量所占前10资助基金发文量的比值，可知中文发文量前3的资助基金均是国家基金项目，说明该领域研究受到国家层面的关注；英文发文量前5的资助基金分别是中国相关基金(国家自然、中央高校、重大科技)、美国康菲公司基金和澳大利亚必和必拓公司基金，这3个国家对应基金资助发文量分别占总量的15.09%、1.57%和0.92%，可见中国在该领域支持科学研究的力度大。
国内油泥相关标准见表 8。目前，我国未出台油泥相关国家标准，已发布的行业标准适用范围有限，具有局限性，黑龙江、陕西、新疆、四川等地方标准以及广东省团体标准为地区油泥处置及综合利用提供依据，但没有统一的处置要求。推测下一步国家及各省将出台油泥处置及综合利用相关标准。
国际上在油泥方面出台了相关标准，美国《危险废物法案》规定填埋时总石油烃(TPH)质量分数小于2%；加拿大《Alberta Directive 58》要求回填和筑路时TPH质量分数分别小于2%和5%；欧盟在该方面没有统一的标准，其处置参考各国法规；亚洲各国要求不一，如新加坡要求含油率小于1%可填埋，卡塔尔、巴林、迪拜和沙特阿拉伯要求用作土壤时含油率分别小于0.1%、1.0%、1.0%和5.0%。
基于对CNKI和WOS数据库2007-2021年油泥的相关文献分析，得出如下结论：
(1) 该领域国内外中、英文发文量均呈增长趋势，发文类型均以研究型论文为主；期刊《钻井液与完井液》和《Journal of Petroleum Science and Engineering》分别在国内外影响力大，中国石油大学(华东)和法赫德国王石油矿产大学分别在国内外影响力大，中国国家自然基金在国内外资助发文量位居首位。
(2) 该领域主要发文国家是中国和美国，中国对该领域重视程度高，但国际影响力小，而美国、沙特阿拉伯和伊朗等发文质量和研究水平处于国际领先地位。
(3) 国内外对该领域研究各有侧重，国内研究重视钻井技术和油泥处理，对钻井废水处理关注度小；国际研究较多关注钻井材料、钻井泥浆和废水处理；国内外均对油泥综合利用研究较少。
(4) 油泥资源化利用是当前的研究热点，推测下一步国内外在油泥综合利用方面会做大量研究工作。
2023, Vol. 52 Issue (2): 148-156 2023, Vol. 52 Issue (2): 148-156