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。      

水网地区废弃钻井液无害化处理技术

基于水网地区环境敏感的特性,对废弃钻井液无害化处理技术进行了研究。以高氯酸盐、硝酸盐和多硝基化合物为组分的复合氧化剂YY 作水处理氧化剂效果最好。通过对无害化处理技术中破胶固液分离、出水混凝处理及废泥渣固化3 个关键技术的研究:破胶分离使用2%YH、pH 值为6、反应10 min 后固相絮凝成团;分离出水使用0.1%YM、3%YY 和0.5%YF 混凝处理后液相无色透明;废泥渣使用8 kg/m3 YB、20% YC 和15%YD 处理后胶结块硬度适中,浸出液无色透明。同时,形成了一套废弃钻井液无害化处理的工艺流程, 研制了一套现场处理设备。该技术在ZW 区块进行现场试验,经处理后的排水和浸出液主要指标达到污水综合排放一级标准。      

新型助剂为油田生态恢复添福音

<正>油田废弃钻井液无害化处理难题破解,让油田生态恢复燃起希望。昨天,中国化工报记者从陕西省石油化工研究设计院获悉,该院研制出聚丙烯酰胺降解剂HK618、破乳剂HK201、催化剂HK458等系列产品,形成了油田废弃钻井液无害化处理自主技术。该技术在延长油田实验应用效果良好,目前正进行最后的完善,即将进入市场推广阶段。废弃钻井液无害化处理已成为当务之急。陕西省石油化工研究设计院高级工程师李俊华告诉中国化工报记者,延长油田实验应用结果     

破乳压滤式钻井液随钻处理技术及应用研究

钻井过程中产生的大量废弃固液相排放后严重污染环境,已成为制约钻井工程现场实施的主要因素。常规的固控设备无法去除钻井液中细小粘土悬浮颗粒、油类、重金属离子和可溶性处理剂等。鉴于此,引入板框压滤机结合化学破乳方法,形成了破乳压滤式钻井液随钻处理技术。应用该技术可大幅提高钻井液的重复利用率,采用的移动式固相处理设备可集中处理岩屑,处理后的岩屑全部用于铺路和制砖,从源头解决了钻井污染问题。该项技术推广3年来每年可减少废液运输及处理费用3 000多万元,共节省开发费用1亿多元。破乳压滤式钻井液随钻处理技术可实现钻井液的回收利用和钻屑的无害化处理,达到了资源化、减量化和无害化的目的。     

废弃聚磺钻井液破胶-絮凝-膜处理实验研究

针对废弃聚磺钻井液中污染物的特点,进行了破胶絮凝、膜处理工艺处理废弃钻井液的研究。筛选出最佳破胶剂为BZ-PJ,其最佳加量为8 g/L,助凝剂BZ-PAM的最佳加量为7 mg/L,通过破胶使废弃聚磺钻井液脱稳,由于絮凝作用,降低了废水中各项污染物指标,在用膜过滤处理废水的3 h过程中,COD的最大去除率为72.24%,石油类的最大去除率为88.28%。废弃聚磺钻井液经过破胶絮凝、废水膜深度过滤处理后,各项指标均满足GB 8978—1996一级排放标准。     

高密度废弃水基钻井液电破胶条件的响应曲面法

随着深层、超深层油气资源开发力度的不断加大，地层压力逐渐升高，高密度废弃钻井液处理量也不断增长。传统的化学絮凝剂存在成本高、普适性差及潜在的二次污染等问题，利用外加电场是高密度废弃钻井液绿色处理的新手段。在单因素实验的基础上，运用响应曲面法（RSM）研究了电流强度、破胶时间、极板间距3个因素及其交互作用对钻井液体系的Zeta电位和粒径分布的影响。结果表明，在电流强度为8 A、极板间距为3 cm、破胶时间为10 min的条件下，废弃钻井液破胶效果达到最优。破胶后的钻井液体系的Zeta电位上升率为38.29%，达到了-26.2 mV，其体系的粒径分布D90达到了562.5μm。废弃钻井液体系的胶体稳定性得以破坏，为后续体系中有用组分的回收及废弃组分的处理工作提供有力支撑。     

2010年环保型钻井液及废弃钻井液处理技术研讨会在重庆召开

随着石油工业的迅速发展,钻井领域不断扩大,废弃钻井液数量增长势头迅猛,废弃钻井液处理处置,特别是减量化、稳定化、无害化的处理处置及环保型钻井液技术等已成为钻井液技术可持续发展的新课题。为更好地了解国内外废弃钻井液处理处置技术现状及发展趋势,推进我国废弃钻井液处理处置技术与综合利用进程,2010年5月,     

基于KH-HYDRC系统的水(油)基泥浆减量化与无害化处理技术

针对废弃钻井液长期堆积导致地表植被、土壤及地下水源污染等环境问题,介绍了基于KH-HYDRC系统的废弃钻井液减量化与无害化处理方法。废弃钻井液通过预处理系统、固液分离系统及KH-HYDRC系统的三级处理,实现废弃钻井液的循环利用和资源回收。     

基于现有固控设备的废钻井液处理及利用技术

为了达到环境保护要求,长庆钻井采用破胶-固液分离的技术,对废弃钻井液进行后期处理。针对常见破胶剂多为单一作用,破胶速度慢,效率低,自制一种复合型破胶剂CQPJ-1为一种破胶剂,其能够使黏土胶体和悬浮颗粒整体的电荷量减小,聚结稳定性下降,同时能够使高分子材料氧化分解,产生初级自由基,并引发连锁自动氧化反应,使分子量急剧降低。同时优选了一种分子量适中的高分子絮凝剂CQXN-1,它具有的阳离子和长分子链可将失稳的黏土颗粒包裹起来,形成的聚集体较无机絮凝剂所形成的絮凝聚集体更加紧密牢固,因而更有利于机械脱水。室内实验同时对双氧水、高锰酸钾、亚磷酸钠和CQPJ-1等破胶剂以及聚合氯化铝、聚合氯化铁、硫酸铝和CQXN-1等絮凝剂进行了对比评价。结果表明,通过调节废弃钻井液的pH值调整为6.0~6.5,加入2%破胶剂CQPJ-1,破胶3 h,最后加入0.15%絮凝剂CQXN-1,利用钻井队配备的离心机进行固液分离,选择离心机转速为2 200 r/min,分离效率和效果达到预期目标。处理后的液相污染指标大幅下降,重复利用配制钻井液后各项指标也符合钻井施工要求。      

油田废弃钻井液处理技术的思路与实践

随着日愈严格的环境保护及HSE体系的要求,在钻井过程中及完井后对钻井液及钻屑进行有效的无害化处理日愈重要。本文通过对国内外废弃钻井液处理技术现状的分析,以克拉玛依钻井公司在废弃钻井液处理中的试验成果,提出了西部油田废弃钻井液无害化处理的思路和建议。     

钻井液废弃物无害化处理的新技术研发

首先对水基钻井液废弃物,油基钻井液含油钻屑内在污染机理进行了研究,在此基础上,一是研发出水基钻井液废弃物用高效破胶剂、高效固化剂,形成了水基钻井液废弃物无害化处理的新型工艺技术;二是以物理、化学及微生物等技术集成形成了油基钻井液含油钻屑处理新工艺新技术。这两套工艺技术操作简单、处理效果好、投资小、可靠性好,具有很好的社会效益和经济效益。     

废弃水基钻井液用新型破胶絮凝剂的研制与应用

以丙烯酰胺(AM),甲基丙烯酰氧氯化铵(DMC)、丙烯酰氧乙基三甲基氯化铵(DAC)为单体合成了新型破胶剂BZ-CAF,其是一种有机高分子阳离子聚合物,不含金属离子,能够在破坏钻井液的胶体稳定性的同时,最大限度地不影响重新配制钻井液的性能。以丙烯酰胺和2-丙烯酰胺基-2-甲基丙磺酸(AMPS)为单体合成了助凝剂BZ-AAF,其是一种超高分子阴离子聚合物,带有大量的负电荷。对产品性能进行了评价,并对破胶絮凝原理进行了分析。经过BZ-CAF和BZ-AAF处理后分离的液体的COD去除率达到94.03%,色度去除率达到93.83%,油类去除率达到85.86%。分离之后得到的液体可以直接配制钻井液,性能稳定,和清水配制的钻井液性能相当。在大港油田5口井的现场应用表明,该技术能有效地保护环境,节约水资源,为废弃水基钻井液处理提供一种新方法,应用和推广前景较好。     

长庆陇东地区钻井废液无害化处理技术研究

针对2002～2003年长庆油田陇东地区钻井废液,在钻井废液水质分析基础上,进行了破胶剂、破胶助剂和脱色剂等化学处理剂的优选及实验研究,优选出了FeCl3、ZNJ-1、YW-1等处理剂及配方,并建立了可操作的现场处理工艺流程.通过现场中试,钻井废液物理化学强化破胶、助凝后,固液分离效果较好,分离出的固相成团,易清除和回填;分离出的污水经化学混凝脱色处理,水质清澈,符合GB 8978-1996污水综合排放二级标准.相比固相含量高、排放量少的油田所采用的固化处理方法更科学、更经济,填补了采用化学方法无害化处理钻井废液的国内该项技术的空白,具有良好的开发应用前景.     

油基钻屑常温清洗—微生物联合处理技术

油基钻井液因具有抑制性强、润滑性好、抗高温、抗污染、安全和钻速快等优点而被广泛应用在对非常规油气资源的勘探开发工作中,而其钻屑矿物油含量高、乳化严重、不易回收等缺点也成为环保治理的难点。为此,针对不同类型油基钻屑的物性特点,将高效清洗剂破乳清洗处理、油—水—固三相分离和石油微生物消除等3种工艺有机集成,试制出一套油基钻屑现场处理装置,形成了油基钻屑常温清洗—微生物联合处理技术。经过对4口井的油基钻屑进行放大试验,结果表明:油相回收率超过85%,清洗后废渣总石油烃含量小于2%,再经生物深度处理30天后,废渣中总石油烃含量降至0.3%以下,均达到相关标准的要求。结论认为:该联合处理技术实现了油相的回收再利用以及废渣的无害化处理,不仅有效解决了油基钻屑环保治理难题,而且还节约了钻井工程综合成本,具有良好的推广应用前景。     

胜利油田钻井环保技术进展及发展方向

为了解决胜利油田钻井过程中废弃物总量大、存在环境污染风险等问题,研究开发了抗高温环保钻井液,形成了钻井液随钻治理一体化、废弃钻井液资源化利用和废弃钻屑无害化处理等一系列钻井环保技术。该环保技术在胜利油田及其他油气田的钻井现场进行了集成应用,解决了钻井液环保性与功能性之间的矛盾,显著降低了钻井废弃物的总量与污染风险,初步实现了对钻井废弃物“源头设计,过程控制,末端治理”的目标。研究认为,胜利油田钻井环保技术是在钻井作业“绿色”、高效实施与可持续发展方面探索取得的初步成果,具有现实意义。结合目前环保技术发展所面临的实际问题,指出了胜利油田钻井环保技术应在废弃物前期处理随钻化、经济化,配套设备小型化、智能化,以及末端产物资源化等3个方面开展攻关研究。      

MEG钻井液页岩抑制性研究

在钻井过程中,由于钻井液滤液的侵入,地层中的粘土矿物发生水化膨胀和水化分散作用,削弱了岩石的力学强度,致使井壁发生失稳。MEG钻井液是一种具有成膜作用的水基钻井液,对页岩具有较好的抑制作用。文中简单阐述了MEG钻井液页岩抑制性机理,分析研究了影响MEG钻井液页岩抑制性的因素,实验验证MEG钻井液的成膜作用。MEG钻井液主要是通过半透膜效应、封堵作用、渗透作用及去水化作用抑制页岩的水化分散和膨胀,当 钻井液中MEG浓度足够大时,MEG分子吸附在井壁岩石或钻屑表面上形成一层憎水膜,阻止钻井液滤液向地层或钻屑中渗透。研究表明,MEG浓度大于30％时,其抑制页岩的能力优于浓度为3％的KCl溶液;钻井液中MEG的加 量是影响钻井液抑制性的主要因素,并且钻井液中加入无机盐后,无机盐与MEG协同作用使MEG钻井液的页岩抑制能力提高;钻井液中MEG浓度越高,膜效率越好,MEG浓度大于50％时,页岩内水份渗出。

     

瓜胶压裂液对储层的伤害特性

压裂液破胶后残渣是造成基质渗流率伤害和支撑剂充填层导流能力伤害的重要原因。为研究其伤害特性,从而减小对储层的伤害,在不同破胶剂加量下对两种瓜胶压裂液破胶后的性能进行测试并结合测得的破胶液黏度分析瓜胶相对分子质量大小,同时应用激光粒度仪测量两种压裂液破胶过程中的分子尺寸,对破胶液残渣进行离心并测量残渣含量,结合岩心流动实验对不同类型压裂液的破胶液进行伤害评价。研究表明：破胶时间过长会使破胶液的分子尺寸变大,出现絮凝现象,并造成更大的储层伤害;同时通常认为破胶液黏度越小,分子尺寸越小,对储层伤害越小的观点并不全面,其存在一定的局限性。     

声化学集成臭氧技术处理钻井废液实验研究

目前国内外油气井钻井废液的处理方法主要有直接排放、填埋、坑内密封、土地耕作、固化法、焚烧法、微生物法等,这些方法都存在处理费用高、处理不彻底、适用范围窄等问题,其中钻井废液的脱稳混凝处理是关键。针对钻井废液组成、特点、危害及目前国内外处理现状,根据声化学、臭氧氧化作用机理,提出了采用声化学复合臭氧氧化集成技术达标处理钻井废液的研究思路。实验分析了影响声化学脱稳及声化学复合臭氧深度处理因素,并得出如下钻井废液达标处理优化工艺：①声化学脱稳混凝处理,声强30 W/cm²、声频35 kHz、作用时间20 min、无机混凝剂PAC加量0.6%;②声化学复合臭氧氧化深度达标处理,声强35 W/cm²、声频35 kHz、O₃浓度1 000 mg/L、反应时间20 min。同时,采用电镜扫描分析了声化学脱稳混凝处理后絮体表面特征,分析了其混凝作用机理。实验研究的结果表明：该处理技术具有化学试剂加量少、二次污染较低、药剂成本低、处理效果明显等优点,同时,钻井废液处理后能够实现达标排放。