中国钻井现场污水及废弃钻井液脱水处理装置

为适应钻井作业施工满足环境保护的要求,介绍了目前中国油田对钻井作业现场污水和废弃钻井液脱水处理的方法及配套装置,展现了目前中国废弃物处理装置研发的最新动向.中国的脱水装置(板框压滤机、带式压滤机、卧式螺旋离心机)虽然已有改进,但在处理规模、处理效率、能源消耗等方面仍需提高改进,今后可以从解决降低废弃钻井液含水总量的方法上开拓思路,探讨出治理钻井废弃液的更好方案.     

钻井固控环保一体化装备的研制与应用

针对水基钻井废弃物总量大及回收利用率低等问题,结合渤海湾油田现场实际情况,将钻井废弃物不落地随钻处理与固控系统进行一体化设计,形成模块化、橇装固控环保一体化装备。简述了该一体化装备的总体布局、处理流程以及主要设备配置情况,详细介绍了其在冀中油田的4次现场试验情况。试验结果证明:"振动筛+离心机"两级净化流程有效降低了钻井成本,岩屑甩干机和干燥筛可对岩屑脱干并实现钻井液不落地,"絮凝脱水+离心机"能对废弃钻井液进行有效固液分离。最后针对现场应用中存在的问题,提出了解决方法和建议。     

页岩油油基钻屑随钻处理装置的研制与应用

钻页岩油(气)井时普遍采用油基钻井液技术,在钻井过程中产生的大量含油废弃钻屑对环境污染很严重,不能随便排放,必须进行脱油处理。为此,研制了页岩油油基钻屑随钻处理装置。该装置采用油基钻井液回收和清洗分步实施工艺,可使油基钻井液的回收率超过90%,既节约成本,又清洁环保;基于生物酶的清洗剂干粉具有清洗能力强和环保等优点,经清洗剂处理后油基钻屑含油质量分数低于1%,满足现场排放环保要求;装置集成了多种新型设备,处理能力达到5 m3/h,满足油基钻屑随钻处理要求。页岩油油基钻屑随钻处理装置在胜利油田渤页2HF井等3口页岩油井中应用,均取得较好的效果。     

胜利油田钻井完井技术新进展及发展建议

“十二五”期间,胜利油田为了实现复杂油气藏的高效开发和剩余油气的挖潜增效,深入开展了复杂结构井钻井、随钻测控仪器、新型破岩工具、膨胀管及钻井液完井液等技术研究与工具研制,初步形成了满足滩海浅海、低渗透、超稠油等难动用油气藏勘探开发需要的配套钻井完井技术。现场应用表明,大位移井、密集型丛式井技术的进步有力推动了滩海浅海油气藏的整体开发和降本增效,水力喷射径向水平井、近钻头地质导向及磁性导向钻井等技术丰富了复杂断块、超稠油等类型油气藏的精细开发手段,捷联式垂直钻井、扭转冲击钻井工具、高性能钻井液及实体膨胀管封堵等技术有效解决了复杂深井机械钻速慢且井下故障多的技术难题。在分析目前胜利油田钻井完井技术现状的基础上,分别从钻井装备自动化、高端随钻测控、信息化及绿色环保钻井等方面提出了“十三五”期间的发展建议,有利于进一步推动胜利油田钻井完井技术的快速发展,更好地满足复杂油气藏高效开发和剩余油气挖潜增效的需求。      

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。     

实现页岩气“绿色”开发的配套工艺技术体系

在川渝地区页岩气产能建设过程中,不可避免地会产生大量的废水、废气、废渣(特别是含油岩屑)和噪声,并且还有可能造成水土流失。如何防治上述环境风险源、确保页岩气的"绿色"开发,是一个重大难题。为此,总结了中国石油天然气集团有限公司在长宁—威远国家级页岩气产业示范区开发实践中形成的系列环保技术体系:(1)采用井场清污分流系统、钻井液不落地技术、随钻实时处理工艺和岩屑资源化利用技术保障钻井清洁生产;(2)优选环保型压裂液、对压裂返排液进行循环利用,从而实现压裂环保管理;(3)配套平台化作业实现"井工厂化"、实施油改电降噪音、推行环保钻井工艺、制订全面的环境评价方案等措施,进一步降低环境污染的风险。实践证明,页岩气清洁生产工艺从废弃物产生源头入手,加强作业过程控制、末端污染治理,则可实现废弃物减量、无害化、资源化的目标。结论认为,采用上述污染防治和"绿色"开发配套技术,可以有效促进该区页岩气的可持续开发。     

聚磺钻井液岩屑随钻治理固化剂的室内研究

随着新环保法的出台及环境保护要求提高,油田勘探开发要求钻井必须开展钻井液岩屑不落地治理,不允许洒落地面或挖泥浆池,造成环境污染。聚磺钻井液岩屑是钻井过程中伴随钻井液产生的废弃物,粘附钻井液材料,使CODcr、pH值,石油类、重金属等环境污染指标偏高,亟待解决。聚磺钻井液岩屑随钻治理固化剂可将废弃钻井液、岩屑中的有害成分封闭、包裹在固相中,通过物理、化学变化,从而达到限制岩屑中有害物质迁移扩散的目的。     

废弃钻井液膜滤技术的研究及应用前景

环境友好钻井（EFD）程序正在重新审视废弃物的处理和重复利用,尤其是地层水和废弃水基钻井液的重复利用。所开发的方案能够减少钻井作业所需钻井液池的容积,通过从废弃钻井液中分离水可以大大减少废弃钻井液数量,而且有利于重复利用钻井作业中的分离水并浓缩悬浮固相。目前EFD正在研究用膜滤技术来减少废弃钻井液的数量并从中分离水,用各种类型和结构的膜滤系统处理现场废弃钻井液,开发新技术解决污垢对膜所造成的影响。研究了膜滤系统从废弃钻井液中有效清除悬浮固相、降低废弃物含量的能力,处理后的废弃物可用于钻井作业或进行下一步处理。目标是开发一种由合适的膜滤系统制造的可移动处理装置,该装置可安装在井场,用于处理废弃钻井液并回收水。对油田废弃水基钻井液的各种膜滤处理技术进行了实验研究,并将其与现场配套技术相结合,开发了一种费用合理的膜滤系统。介绍了如何应用膜滤系统过滤现场和室内水基钻井液中的固相,着重研究了膜滤系统与水基钻井液的兼容性。考虑到日益严格的法规及环境要求,石油与天然气工业将致力于减少各种作业对环境的影响,优化资源的使用。这种处理方法具有双重优势：一是通过回收使水资源得到优化使用;二是通过节省大量的废弃物处理、运输和淡水费用,以合理的支出减少钻井作业对环境的影响。     

流动式海上水基钻井液EPS处理技术研究及应用

为更好解决海洋油气勘探开发中水基钻井液及钻井岩屑的废弃处置问题,对现有技术和工作模式进行了分析。对流动式EPS处理技术适用性进行了阐述,说明了工艺流程设计和使用的技术,在EPS工作船性能优选的基础上,建立了移动式海上水基钻井液废弃物的回收处理装置。通过在垦利油田群的实际应用,有效地解决相邻多个作业点的钻井液废弃物处理问题。该技术和装置在海上的成功应用,为以后水基钻井液及钻井岩屑的废弃处置问题在设备的选用和技术推广方面提供了借鉴,对更加经济有效地保护海洋环境具有重大意义。     

钻井废弃物全过程管理体系研究与应用

随着人们环保意识的加强,钻井废弃物的处理问题越来越受到关注。无污染钻井液、固相处理、钻井废弃物的回收利用等方面的研究也越来越深入。但单纯从治理的角度解决钻井废弃物的管理问题比较被动,处理成本很高。为此引入了钻井废弃物全过程管理的概念,从源头做起对钻井作业各阶段的管理方法进行探讨,建立了一种钻井废弃物全过程管理体系。从钻井废弃物管理方案设计的依据入手,对施工中钻井废弃物进行了定量分析,并建立了层级管理方案。现场应用结果表明:该体系通过统筹考量生产作业绩效与环境绩效,平衡环境保护和企业发展的关系,实现了经济效益、社会效益和环境效益的统一。     

环保型水基钻井液在胜利油田的研究与应用

废弃钻井液一直是钻井工程的主要污染物之一,而研发环保型水基钻井液体系,从源头上控制废弃钻井液环境污染,已成为现阶段实现“绿色钻井、清洁生产”的重要途径。针对胜利油田环保型水基钻井液技术需求,自主研发了基于改性淀粉的抗高温环保降滤失剂HBFR,其在淡水、盐水中均具有良好的降滤失性能,抗温达150℃,形成了环保型水基钻井液系列配套处理剂,构建了综合性能良好的抗高温（150℃）环保型水基钻井液体系（SLHB）。评价结果表明,SLHB体系具有良好的流变、滤失、抑制页岩水化及抗污染性能,高温高压滤失量为10.2 mL,EC50值大于1×105 mg/L,BOD5/CODCr为16.2%,可达到国家污水排放二级标准。SLHB已在胜利油田现场应用10余口井,较好地满足了胜利油田环保钻井液技术需求。     

环保型水基钻井液在胜利油田的研究与应用

废弃钻井液一直是钻井工程的主要污染物之一,而研发环保型水基钻井液体系,从源头上控制废弃钻井液环境污染,已成为现阶段实现“绿色钻井、清洁生产”的重要途径。针对胜利油田环保型水基钻井液技术需求,自主研发了基于改性淀粉的抗高温环保降滤失剂HBFR,其在淡水、盐水中均具有良好的降滤失性能,抗温达150℃,形成了环保型水基钻井液系列配套处理剂,构建了综合性能良好的抗高温（150℃）环保型水基钻井液体系（SLHB）。评价结果表明,SLHB体系具有良好的流变、滤失、抑制页岩水化及抗污染性能,高温高压滤失量为10.2 mL,EC₅₀值大于1×105 mg/L,BOD₅/COD_Cr为16.2%,可达到国家污水排放二级标准。SLHB已在胜利油田现场应用10余口井,较好地满足了胜利油田环保钻井液技术需求。      

废弃钻井液处理技术研究与应用进展

废弃钻井液污染大、种类多、处理难,给水质和土壤环境带来巨大的负面影响,随着近些年环保法规的日益完善,对废弃钻井液的处理技术也提出了新要求。概述了9种不同处理方法及其发展现状,重点分析了固化法、热解吸法、化学强化固液分离法、不落地技术和多种技术联用等处理技术,并对几种现行的主流处理技术进行了对比,指出了各类方法的发展前景,得出多种技术联用具有较好的发展潜力。分析认为今后的研究方向与热点在于如何低能耗、高效率地实现对废弃钻井液的资源化处理,具体工作既要包含污染物的源头、过程和结果控制,也要加强管理和相关制度的建立,综合开发新技术。      

南川页岩气田绿色开发技术优化与实践

页岩气开发利用是我国能源结构优化和大气环境质量改善的重要支撑。但油基岩屑无害化资源化处置、采出水达标处理、高噪音、温室气体排放和土地占用等页岩气绿色开发关键技术仍未彻底解决,且我国页岩气开发尚处初始阶段,生态环境保护规范和技术尚需完善。为了给未来页岩气更大范围的开发提供借鉴,对地表环境敏感、地下水文地质条件复杂的南川页岩气田开发过程面临的生态环境问题进行了分析;在已有技术基础上,对集约化用地和网电钻井压裂等污染源头减量,全井筒气密封检测技术、进流程测试技术和双节流+湿气计量采气技术等污染过程防控,油基岩屑规模化水泥窑协同处置和采出水压裂回用等废物综合利用,采出水达标处理等技术进行了优化研究。现场实践效果表明,该技术系列达到了“节能、降耗、减污、增效”的目标,取得了良好的现场应用成效,为我国其他区块页岩气绿色开发提供借鉴。     

废弃钻井液处理技术研究与应用进展

废弃钻井液污染大、种类多、处理难,给水质和土壤环境带来巨大的负面影响,随着近些年环保法规的日益完善,对废弃钻井液的处理技术也提出了新要求。概述了9种不同处理方法及其发展现状,重点分析了固化法、热解吸法、化学强化固液分离法、不落地技术和多种技术联用等处理技术,并对几种现行的主流处理技术进行了对比,指出了各类方法的发展前景,得出多种技术联用具有较好的发展潜力。分析认为今后的研究方向与热点在于如何低能耗、高效率地实现对废弃钻井液的资源化处理,具体工作既要包含污染物的源头、过程和结果控制,也要加强管理和相关制度的建立,综合开发新技术。     

国内第一口分支水平井钻井技术

胜利油田为适应提高勘探开发总体效益和开发老油田剩余油资源及特殊油藏的需要,试验完成了国内首口分支水平井－桩1－支平1井,探索了适合胜利油田钻井工艺技术特点和装备水平的分支水平井钻井完井技术。重点讨论了分支水平井工程设计、钻井工艺、定向回接、钻井液及塑性水泥固井等技术。     

涪陵页岩气田平桥南区块钻井岩屑综合利用技术

涪陵页岩气田平桥南区块页岩气产能建设过程中产生的钻井岩屑,采用常规方法处理时存在处理费用高、占地面积大和危害环境等问题,为此探索研究了页岩气井钻井岩屑综合利用技术。分析了钻井岩屑的主要危害和目前常用岩屑处理技术的不足,结合现场实际情况提出了水基岩屑随钻固化制砖和水泥窑协同处置油基岩屑等关键技术,形成了涪陵页岩气田平桥南区块钻井岩屑综合利用技术。该技术在JY205-1HF井、JY199-4HF井和JY199-5HF井进行了现场试验,结果表明,采用该技术处理页岩气井钻井岩屑成本低,且清洁、环保,经济效益好。研究认为,该技术可有效解决常规钻井岩屑处理技术经济投入高、环保压力大等问题,为资源化利用钻井岩屑、绿色开发页岩气田开辟了新途径,具有良好的应用前景。      

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。