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 如今，钻井液配制所面临的主要挑战是在满足在某些深井、延伸区域和水平油井中日益苛刻的高温和高压环境要求的同时，避免对环境造成损害。钻井液的成分应精心选择，以使排放的泥浆或钻屑可能对环境产生的影响降至最低水平。对环境的关注是当前钻井液研究和开发的主要推动力。钻探平台工人的健康对钻井液的应用同样有着重要的影响。为将健康风险降至最低水平，所使用的钻井液产品都经过精心选择。
尽管对成功的油井钻探而言，钻井液必不可少，但它们同样是钻探作业中比较艰难的几个方面之一。从钻孔中带出的钻屑必须被处理掉，附着于其上的钻井液也是如此。而且，尽管井场的占地面积相对较小（被限制在钻井作业附近地区），但它对钻探平台附近环境的影响可能会很大。钻井液对环境的影响程度取决于所使用的泥浆类型和主要的环境条件。在海上，较之油基泥浆，各种水基泥浆通常危害性最小。（相反，陆地上钻井液废物的排放可造成不同类型的影响，较之所含的碳氢化合物，泥浆中所含的盐份可能会造成更严重的问题。）
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生物降解
生物降解是有机物质（如石油）通过活生物（通常是微生物，特别是细菌）的作用所进行的分解。某些物质比其它物质生物降解得更快、更完全。最终降解使化合物转化为水和二氧化碳。某些物质可能会降解为较小的中间分子。这种降解被称为初级降解。这些分子通常是最终生物降解过程中的中间产物，但在某些情况下，它们可能比原污染物存在时间更长或毒性更大。
生物降解在需氧（有氧）和厌氧（无氧）条件下都可发生。如果污染物在水中散布得很均匀，则通常会有更多的氧气供需氧生物进行降解。由于水基泥浆溶于水，因此在水中更容易分散。沾油钻屑不象水基泥浆分散得那样好，它们往往会沉积在钻探平台附近的一小块海床中。当快速的细菌活动用尽某一区域中的可用氧气时，这种高浓度的有机物质就可导致厌氧条件的产生。
生物体内蓄积
化合物在生物体细胞内的积累称为生物体内蓄积。这种生物体内蓄积的量取决于物质进入生物体细胞的速度和它被分解或排泄的速度之间的平衡。如果生物体摄取了少量的污染物，它可以将其清除，而不会造成大量的蓄积。但如果生物体不能将污染物从其体内清除，就会导致生物体内蓄积。另外一种情况也可导致生物体内蓄积，即当环境遭受严重污染时，在相同的时间内，生物体摄取的污染物量可能大于它能排泄的污染物量。除非降低污染物浓度，否则就会导致生物体内蓄积。
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对于许多种污染物而言，污染物对环境的影响取决于它的排放及其在整个环境中散播的方式。沾油钻屑被排放到水下时，由于无法象水基泥浆分散得那样好，会形成钻屑堆，覆盖于海床的部分区域上。高度积聚的有机物质（如石油）对生活在海床上的动植物有极大影响。氧气随有机物分解而被用尽后，就可能会产生有毒的硫化物。这种环境条件可导致离钻探平台非常近的底栖生物几乎全部死亡。
紧临钻探平台周围有一个复原区，在此区域内生活的动植物能够耐受某种程度的污染。耐受力较差的生物生活在离污染源更远的地方。随着井场环境复原，它们又会逐渐出现在离钻探平台更近的区域。大多数污染区出现在距钻探平台现场 500 米（约 1600 英尺）内的区域，但据报道，在远至 10 公里（超过 6 英里）的区域都已发现了某些污染导致的生物效应。在有强水流的地区进行海上钻探作业时，排放到海中的钻屑往往会四处分散，并在靠近排放地点的海床上留下一层较薄的覆盖物。这使它们更易受到对其上附带的钻井液进行分解的微生物作用的影响，从而加速了海床环境的复原。
由于被油基泥浆污染的钻屑严重危害环境，世界上许多地方都严格限制它们的使用，同时也促使人们着手开发对环境更友好，不仅性能优良，而且毒性更小，在大多数情况下更容易生物降解的合成钻井液。
钻井液的调整视地理位置和地方法规的不同而有所不同。测试的目的是确定各类化合物的毒性，附加测试旨在搜集有关生物降解和生物体内蓄积的数据。
毒性测试同样用于预测污染物对接受环境的影响。实验的结果用于预估在不对环境造成直接、毒性效应的条件下可排放污染物的最大量。具体要进行何种测试视地方法规和污染物的可能结果而论。例如，在某些地区，测试对象是油基泥浆对底栖生物（通常所说的沉积物再造家）所造成的影响。由于这些动物以沉积物为食，从中摄取营养，因而可能会受积聚在海床上的沾油钻屑的影响。而对水基泥浆的测试对象则是更易受水溶性污染物影响的某些鱼类。
生物降解是减小钻井液对环境的长期影响的关键因素。钻井液设计中另一个需要考虑的问题是减小对鱼类、沉积物再造家、藻类和浮游动物的毒害。但首先，减少产生的废物量同样重要。这一目的可通过尽可能多地循环利用钻井液和以更容易达到此目的方式对钻井液进行设计来实现。例如，在泥浆振动筛滤网上，低粘度钻井液更容易与钻屑分离。它促进了钻井液的复原，并降低了向海中的有机物排放量。
钻井液最初是泥浆，只不过是泥土和水的混合物。现在除了名称之外，则鲜有雷同。许多因素（不仅仅是环境安全）都必须加以审慎权衡。
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