临兴致密砂岩气区块废弃钻井液固液分离实验研究

针对临兴致密砂岩气区块废弃钻井液,研究影响固液分离工艺的因素,开展pH值、絮凝剂类别和浓度等对于废弃钻井液脱水率的影响实验。结果表明,调节pH值至中性或弱酸性和加入絮凝剂条件下,通过离心分离废弃钻井液脱水率可达89.62%,比未加药处理效率提高55.2%。加酸和絮凝剂调质后离心的处理工艺适用于临兴致密砂岩气区块废弃钻井液处理。分离出的液相重复配制钻井液体系性能满足现场技术要求。     

阳离子型稀土-铝高分子杂聚絮凝剂的合成及其在废弃钻井液处理中的应用

以稀土氯化物和结晶氯化铝为无机组分、丙烯酰胺和二甲基二烯丙基氯化铵为有机组分、过硫酸铵及亚硫酸氢钠为引发剂,合成了一种新型的阳离子型稀土-铝高分子杂聚絮凝剂。利用FTIR,TG,SEM等方法分析了该絮凝剂的结构和固液分离性能。实验结果表明,该絮凝剂中无机与有机组分之间形成了离子键杂化结构,因此同时具有无机絮凝剂与有机絮凝剂的特点,具有很好的吸附能力及团聚能力。对水基钻井液废液有很好的固液分离效果,加量为6 000 mg/L时,废液脱水率可达90%以上。钻井液废液经该絮凝剂处理后,所得液相呈中性,悬浮物含量极低,且KCl和NaCl的含量基本无变化,可循环用于钻井液配浆,实现液相零排放。     

陕西榆林废弃钻井液固液分离技术研究

采用稀硫酸作为破胶剂,通过室内抽滤实验对各种常用絮凝剂进行了优选,优化了废弃钻井液固液分离配方,即采用酸化破胶后加入3.09 g/L硫酸铝和3.09 g/L硫酸铁,能够将废弃钻井液进行脱稳分离。经陕西榆林现场应用表明,废弃钻井液应用此技术脱稳后,一次压滤成功,滤饼中平均含水量为31.79%。与前期固液分离效果相比,滤饼平均含水量降低了17.90%,废弃钻井液处理成本降低了10.21%。     

海上油田废弃钻井液固液分离技术研究

为保护海洋生态环境,必须对海上油田废弃钻井液进行处理。以我国海上油田使用较广泛的有机正电胶钻井液为例,研究了废弃钻井液的固液分离技术。室内就酸化对破胶影响、无机混凝剂种类和加量、有机絮凝剂加量、pH值对絮凝效果影响以及适宜沉降时间等进行了研究。结果表明,对废弃钻井液进行酸化处理有利于固液分离和降低化学需氧量COD;优选出聚合硫酸铁PFS为无机混凝剂,适宜加量为3000mg/L;阳离子聚丙烯酰胺加量为10mg/L;pH值在6～8时有利于脱稳和絮凝;沉降时间不低于30min。现场试验结果表明,废弃钻井液固液分离后固相可以达到农用污泥排放标准。     

苏里格气田废弃钻井液固液分离及回用研究

为了解决长庆苏里格气田清洁化生产中废弃钻井液净化处理难题,研发出了适合于一开低固相钻井液净化处理的固液分离及回用技术,试验成功后推广应用270井次,固液分离出的清液可用于配制二开清水聚合物钻井液,清液回用率达到100%,解决了一开低固相钻井液的回收利用问题。研发了适合于完井钻井液的净化处理技术,现场试验并推广应用290井次,能将现场完井钻井液彻底破胶、脱稳,再经过井队现有固控系统处理后,固相与液相彻底分离,净化后常规井液相密度≤1.05g/cm³,粘度≤30s,水平井液相密度≤1.10 g/cm³,粘度≤32s。固液分离后的液相用于配制现场钻井液,各项性能参数与采用清水配制的基本相同,实现液相全部回用。分离出的固相与现场钻屑一并无害化处理后,也达到苏里格气田钻井液“不落地”要求。     

响应面优化深层废弃水基钻井液无害化处理工艺

针对大庆油田深层致密气废弃水基钻井液固液分离难、泥饼含水率高（＞80%）、存在二次污染的问题,开展了废弃水基钻井液无害化处理技术研究,在分析废弃水基钻井液特性与处理难点基础上,应用Box-Behnken中心组合实验和响应面分析法,通过考察破胶剂、助凝剂与絮凝剂的最佳配比对废弃钻井液固液分离效果的影响,创新建立了固液分离泥饼含水率与处理配方参数间的数学模型,研发出了以脱稳絮凝为核心的废弃水基钻井液无害化处理技术,形成了脱稳-絮凝-固液分离处理工艺。现场实验结果表明,废弃水基钻井液经该项技术处理后,泥饼含水率为47%,泥饼浸出液悬浮物含量为63 mg/L,泥饼浸出液中石油类、COD等9项主要污染指标符合GB 8978—1998《污水综合排放标准》、DB23/T 693—2000《黑龙江省废弃钻井液处理规范》相关要求,该技术成果解决了大庆油田深层水基钻井液破胶脱稳效果差等难题,具有较好的推广应用价值。      

废弃钻井液固液分离技术研究

针对江苏油田废弃钻井液处理过程中使用絮凝剂时出现的问题,探讨了废弃钻井液化学固液分离的机理.研究了单独的无机絮凝剂、有机絮凝剂以及无机絮凝剂和有机絮凝剂共同作用下对废弃钻井液和钻井污水的ζ电位的影响,优选确定了5套化学脱稳配方和2套污水二次处理试验方案.对S19-3井废弃钻井液进行了工业化现场试验,结果表明,所选用的化学脱稳配方对废弃钻井液体系有很强的脱稳效果,更易于离心脱水分离.而离心脱出水经混凝沉降和过滤处理,C0D去除率达80.8%,SS去除率达99.2%,混凝沉降、过滤效率高,外排水都符合GB 8978-1996"污水综合排放标准"规定的一级标准要求;絮凝泥渣再造浆率差,泥渣浸出液中主要污染物含量均很低,可以就地掩埋,不会对环境构成危害.     

一种环保型钻井液絮凝剂的研制与评价

固相含量对钻井液的性能影响很大,往往需要使用化学絮凝方法并结合固控设备来维持适宜的固相含量。为有效去除钻井液中的固相颗粒,研制出了一种高效环保的钻井液絮凝剂——阳离子明胶。并对其絮凝效果和作用机理进行了分析评价。评价过程及结果如下:①通过核磁氢谱和电位测量对合成的产物进行了化学表征;②通过浊度实验、粒度分析、电位测量等方法评价了该絮凝剂的絮凝效果,并对其絮凝机理进行了分析。结果表明:阳离子明胶对高岭土絮凝效果显著,在20 mg/L时可使高岭土分散液的剩余浊度百分率下降至4.0%,可有效包裹、桥联黏土颗粒,使高岭土粒径显著增大。同时,该絮凝剂也可使钻井液中固相颗粒显著增大,结合固控设备可使钻井液固相含量由22.5%降至12.6%,其絮凝效果优于常用的水解聚丙烯酰胺类絮凝剂。      

氮气泡沫驱对原油破乳脱水的影响及对策

对氮气泡沫驱采出液与常规采出液按不同比例混合,进行对比破乳实验,发现随着油样中氮气泡沫驱采出液比例的提高,不同时间下脱水率均会下降。其中氮气泡沫驱采出液的脱水率最低,其2 h脱水率最低仅为46.16%。按不同比例向常规采出液中加入起泡剂,进行破乳实验,当氮气泡沫驱起泡剂质量浓度低于100 mg/L时,起泡剂对原油破乳的影响很小;当起泡剂质量浓度高于100 mg/L时,原油脱水率急剧下降,在破乳剂加量120 mg/L条件下,起泡剂质量浓度200 mg/L时较空白组脱水率下降了64.30%。通过破乳剂筛选实验发现,优选出的AR型油溶性破乳剂对氮气泡沫驱采出液的破乳效果优于现场样,2 h脱水率为91%,脱出水中含油质量浓度为398 mg/L,脱水率较现场在用破乳剂提高12%,16 h净化油含水率降至0.42%。通过改用AR型破乳剂,优化现场工艺,外输原油含水率降至0.5%以下,达到现场原油脱水要求。     

废弃钻井液氧化脱稳分离方法

针对废弃钻井液具有的胶体化学稳定性特点,提出氧化脱稳分离方法进行无害处理。通过研究确定了最佳脱稳反应条件,并筛选出适宜的絮凝剂,确定了固液分离的影响因素。结果表明：采用氧化脱稳和混凝工艺处理废弃钻井液后,其滤液透光度达83.5%,浸出液COD为128mg/L,色度为30,均达国家排放标准。该工艺处理成本较低,且处理后泥饼可直接填埋处理。     

渤海油田钻井废弃物源头减量及资源化利用研究

渤海油田钻井过程中会产生大量的钻井废弃物,主要包括废弃钻井岩屑和废弃钻井液。随着油田开发井的增加,环境隐患、运输和处理处置成本不断增加。开展了源头减量和资源化利用的实验研究,采用负压微振过滤系统对海洋油田固控系统中的振动筛筛上物进行源头减量,采用“破胶-离心分离-臭氧气浮分离-陶瓷膜分离”工艺处理废弃钻井液,处理后的钻井液可回用配制新的钻井液。结果表明,入口岩屑含液率在100%以上,转速在24 r/min以内,滤布目数低于API160时,废弃钻井岩屑有很好的脱水效果,出口的岩屑含液率为21%~22%,回用配制新钻井液的净水中油的质量浓度在10 mg/L以下。     

含油污泥减量化处理现场中试试验

研究分析了某油田含油污泥的组分特点,针对性地进行了实验。根据室内研究结果,提出了脱稳—絮凝—固液分离的技术路线,设计出中试设备并进行中试试验。中试设备的核心是反应脱稳罐,有效容积为1 m3、配备调速搅拌器,可满足不同转速的搅拌要求。油泥脱稳后进入筛网过滤器进行固液分离,分离水送回原水池处理,脱水油泥含油量达20%以上,可用作燃料。设备运行稳定,在脱稳剂加量为3%,PAM加量为400 mg/L时,形成絮体较大,固液分离效果明显,过滤速度快,分离水清澈,过滤2 h,剩余含油污泥含水率在60%左右。经脱水后的含油污泥量减少到原来的1/3左右,为后续的资源化利用提供了条件。现场试验结果与室内研究结果相符。     

页岩气压裂液体技术取得新突破

正近日,由中国石油西南油气田公司天然气研究院(以下简称天然气研究院)研发的新型压裂液体技术及压裂返排液综合处理技术取得4项新突破。(1)针对高矿化度和高硬度返排液回用影响滑溜水降阻性的问题,通过分子模拟设计,开发了一种同时耐100 000mg/L矿化度和3 000mg/L硬度的阴离子降阻剂及滑溜水,现场降阻率达73%,实现了高矿化度、高硬度返排液大规模回用。     

含聚原油脱水室内试验研究

聚合物驱油(简称聚驱)是目前提高原油采收率的一项重要手段,但聚驱采出液中含驱替用的聚合物,改变了乳状液的性质,脱水难度大于普通水驱。针对某脱水站来液含聚合物的实际情况,对不同聚合物浓度原油乳状液进行了电导率、油水界面张力及脱水效果试验,确定了电脱水器正常工作的极限进液含聚浓度为300 mg/L。对破乳剂进行了筛选,明确了采用破乳剂复配和絮凝剂组合的投加方式进行脱水,配方体系为破乳剂DP9201与XP-1421(复配比例1:1,加药量100 mg/L)和絮凝剂聚合氯化铝(加药量20mg/L),90 min条件下脱水率可达87%。     

废弃高密度钻井液固液分离的实验研究

对废弃高密度钻井液进行了稀释沉降和化学絮凝脱水的固液分离实验研究。结果表明，该方法不仅回收了９０％的加重材料（重晶石粉），而且破坏了废钻井液的胶体体系，使其絮凝脱水，实现固液分离，脱水残渣可安全地埋入地下，有效地解决了废钻井液对环境的污染问题。     

辽河油田废弃钻井液处理技术

针对辽河油田钻井废弃液为水基、油基钻井液混合液的特点，采取了一套既有效又经济的处理工艺流程。根据破乳和絮凝的机理，选出了处理工艺流程主要用到的化学试剂——破乳剂和絮凝剂的种类及相应的最佳反应条件：加入18mg／L小阳离子，在60℃下破乳，回收60％以上的油，除油后的固液两相混匀，加入20mg／L的Ciba351和1500mg／L硫酸铝进行絮凝处理。研究结果表明，该处理技术能使废弃钻井液中的油、泥、水三相得到有效分离，使污泥量减少，出液污染物含量有很大改善，处理后固相基本符合国家固体废弃物排放标准，基本上解决了辽河油田废弃钻井液的处理排放问题。     

废弃钻井液固液分离—化学处理技术在长北气田的应用

为了解决废弃钻井液中有毒有害组分含量高导致的严重污染环境和损害人体健康等问题,从减少有毒有害组分和降低其含量出发,将初级固液分离、深度固液分离和化学处理技术结合,形成了废弃钻井液固液分离—化学处理技术。长北气田5口井的现场试验结果表明,试验井的废弃钻井液经过固液分离—化学处理后,钻井液污水、岩屑和泥饼浸出液的各项指标均满足相关排放标准,能够达标排放或循环利用,且处理成本低于常规的固化-净化法。研究结果表明,废弃钻井液固液分离—化学处理技术能够实现废弃钻井液的有效处理。      

强絮凝钻井液在苏里格气田的试验应用

随着国家环境保护工作的进一步深入,地面泥浆池进行钻井液净化处理的方式将会被彻底取消,这就要求钻井液必须进行罐式循环。为提高罐式循环的钻井液净化效果、维持良好的钻井液性能参数,保障井下施工安全顺利,研制出了适合苏里格气田钻井现场用快速絮凝的强絮凝处理剂,并确定了强絮凝剂钻井液的配方。室内实验表明,在20 s的时间内,该钻井液能快速对浓度为100 kg/m3的膨润土浆进行有效絮凝沉降,使固液分离、实现净化目的,满足了钻井现场罐式循环钻井液净化的需要。该钻井液在S47-8-66H2井进行了现场试验应用,试验井段长1800 m,平均机械钻速为27.42 m/h,与2014年苏里格水平井直井段平均机械钻速23.00 m/h相比,提高了19.22%;该钻井液在罐式循环中成功地实现了良好净化,为苏里格气田钻井现场岩屑不落地的环境保护工作提供了很好的借鉴作用。      

废弃油基钻井液中油相回收室内研究

废弃油基钻井液是钻井作业完成后产生的废物,分析测得江汉油田废弃油基钻井液密度为1.3 g/cm3,pH值为8～9,含油量为53.2%,含水量为20.4%,固相含量为26.4%,其油相主要是柴油,还含有少量矿物油。通过单因素实验筛选出适合该体系的药剂有破胶剂浓硫酸(加至体系pH值为2)、混凝剂PFS及阳离子聚丙烯酰胺絮凝剂、破乳剂CHP21680,并确定了合适的加药顺序为:破胶剂→破乳剂→混凝剂、絮凝剂。通过正交实验确定各因素对油相回收率影响程度由大到小为:破乳剂>混凝剂>絮凝剂;最佳加药量为:破乳剂为150 mg/L,混凝剂为2 g/L,絮凝剂为20 mg/L,此条件下油相回收率达83.7%。     

丙烯酸酯-甲基丙烯酸共聚物乳液反相破乳剂的 制备及应用

海上油田污水处理设备少,停留时间短,对污水处理药剂要求极高。为了提高油水分离效果,提升污水处理水质,以丙烯酸乙酯（EA）、甲基丙烯酸（MAA）和丙烯酸十八酯（SA）为原料,通过乳液聚合法制备了丙烯酸酯-甲基丙烯酸共聚物乳液型反相破乳剂（EMASA）。对EMASA的结构进行了表征,并以除油率为主要指标通过瓶试法考察其净水性能,最后在海上油田A平台开展现场中试试验,分析了EMASA反相破乳机理。结果表明,合成产品的实际结构与理论结构相符,EMASA的热分解温度为214.5℃。EMASA的净水效果优异,在最优加注量（30 mg/L）下的除油率为96.5%;协同现场絮凝剂的除油率为98.9%。在现场中试试验中,当EMASA的加量为30 mg/L时,分离器出口水中的含油量由255.75 mg/L降至197.58 mg/L,降低22.74%,除油率由95.5%提高至96.52%。EMASA利用卷扫和破坏油水界面膜强度两种作用实现油水分离,在处理碳酸氢钠水型采出液时的效果明显。