国内水基钻屑不落地技术应用现状与问题探讨

本文将国内水基钻屑不落地技术应用情况从四个方面分别介绍了其工艺、设备的优缺点,指出了当前钻屑不落地技术面临的问题,提出了相应的建议,可为国内水基钻屑钻井不落地技术的应用发展提供参考。     

适用于絮凝压滤一体机的絮凝剂优选与应用

渤海油田为解决钻井过程中产生的大量废弃钻井液,在经絮凝压滤一体机处理后,达到固液高效分离、液相循环利用的目的,进行了絮凝剂的优选研究.针对水基环保型BIODRILL A钻井液体系,筛选了5种絮凝剂进行了废弃钻井液的处理,通过初步试验,选择聚合AlCl3、聚合硫酸铁和含铁复合絮凝剂进行了进一步的对比筛选试验;结合絮凝后压...     

钻屑随钻处理技术研究

介绍了国内外钻屑处理技术现状,提出一种新型钻屑随钻处理实施方案,研制出了关键技术设备。现场试验结果表明:具有钻屑随钻处理功能的新型钻井液固控系统能够满足我国实际钻井工况要求,推广应用前景广阔。     

密闭式钻屑脱液离心机在钻井液处理中的应用

介绍了美国SWACO和HutchisonHayesInternational2个公司联合开发的密闭式钻屑脱液离心机的结构原理和使用优点。该机与HHI5500卧螺离心机组合成的封闭式固相控制系统与常用的VERTI—G固控循环系统技术参数和分离性能的对比表明,这种密闭式钻屑脱液离心机能满足大处理量、高效节能和钻屑排放有利于环保的要求,可整体提高钻井经济效益,具有良好应用前景。     

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。     

苏里格气田水基钻屑资源化利用技术研究与应用

针对苏里格气田废弃钻屑总量大、资源化利用率低、现有处理方式潜在环境风险高等技术难题,通过苏里格气田钻屑资源化难点分析、钻屑高效破稳剂G324和钻屑高效固化剂G327的研发,形成一套针对苏里格气田的水基钻屑资源化利用工艺技术.该技术可将钻屑资源化利用制备免烧砖和铺路基土.目前该技术已在苏里格气田成功试验应用,现场共试制免...     

海上油基钻屑热脱附装置研制与应用

油基钻屑环境危害大,经济价值高,处理难度大,国内外研究方向聚焦在实现油基钻屑的无害化处理、资源化利用和经济效益最大化。对油基钻屑处理技术的优缺点进行分析,优选出热脱附法是适合海上平台油基钻屑处理的技术路线。研究了热脱附技术,制定出技术路线图,并制造出第1代热脱附装置,在南海A平台开展测试,测试结果显示,单反应釜设计,处理速度慢,反应釜故障对整个系统影响大; 装置故障率高,处理效率低; 装置集成度低,安装周期长,占地面积大。针对以上问题,将装置改造升级为第2代热脱附装置:增加岩屑箱翻转架,提高上料速度; 双反应釜设计,提高处理速度; 装置集成为制氮装置撬、上料装置撬、热脱附装置撬、尾气处理撬、冷凝换热装置撬5大撬块,并在南海B平台应用。结果显示,占地面积由150 m²减小为120 m²,安装周期由7 d缩短至3 d,装置运行86 d,共处理1 116.4 t油基钻屑,平均日处理量13.0 t/d,最大日处理量21.7 t/d,处理后干渣含油率在1.3%～1.7%。     

负压振动筛原理及在油基钻井液钻屑减量中的应用

经过几十年的发展,振动筛性能有很大提高,但其对钻屑的脱液能力已达极限。40年来,应用于钻井固控,效果不明显。十多年前,经过尝试与高频低幅振动相结合的真空过滤技术应用于钻井固控时,钻屑的脱液能力显著提高,排放钻屑体积大幅减小。近年来,多种负压振动筛在国内钻井中开展了应用试验。经过对常规振动筛复合负压过滤的负压振动筛的原理、主要技术参数、现场应用与国内外类似技术的对比分析及现场应用表明,所使用的负压振动筛的处理量、钻屑含液率、钻屑排放减少量、筛网寿命、能效、设备成本、使用经济效益等都均有明显优势。负压振动筛的应用对节能减排和实现“碳中和”具有重要作用,其逐渐替代常规振动筛,将是钻井固控技术发展的必然趋势。     

油基钻屑微波热处理技术研究进展

随着社会不断发展,人们对能源的消耗逐年递增,为缓解能源紧张问题,我国正积极开发页岩气能源。页岩气开发开采过程中需要大量使用油基钻井液,这将导致大量含油钻屑的产生。油基钻屑处理不当会对周围环境产生巨大危害,因此,油基钻屑的无害化处理成为亟待解决的问题。通过简述常规油基钻屑处理技术,介绍微波处理技术的原理、特点及研究进展和展望。为油基钻屑微波热解处理技术高效节能、安全环保,为油基钻屑的资源化处理提供了新的思路和方向。     

类油基水基钻井液体系研究与应用

针对页岩气层等含易坍塌地层储层开发采用油基钻井液时存在的成本高、污染环境等缺点,以聚醚胺基烷基糖苷NAPG为主剂,并配套其他处理剂,研发出一种在抑制及润滑性能方面类似于油基的环保型水基钻井液。室内研究结果表明,该类油基水基钻井液体系在抑制性能、润滑性能方面与油基钻井液相当,抗温达140℃,具有良好的抗土、抗钻屑、抗原油、抗水污染的性能,EC₅₀为128 400 mg/L;无生物毒性,静态渗透率恢复值达90%以上。现场应用结果表明,该钻井液体系性能稳定,抑制防塌能力强,润滑性能好,有效地解决了云页平-6井二开造斜段摩阻大、定向易托压的难题,具有推广应用前景。      

抗盐抗高温水基钻井液体系研究与应用

为了满足复杂地层深井钻探钻井工艺技术对钻井液的要求,开展了抗盐抗高温深井水基钻井液体系的试验研究,研制了两套钻井液配方,评价了钻井液的抗温性能、沉降稳定性能、泥饼封堵性能、润滑性能、抑制性能和抗污性能。结果表明:体系的抗温可达200℃;静置48h后,钻井液的上下密度差小于0·05g/cm3;泥饼的渗透率小于0·5×10-3μm2;泥饼的粘附系数均小于0·1;可抗0·1?Cl2,0·1%MgCl2和10%NaCl。现场应用了3口井,效果较好。     

水射流钻径向孔用步进式钻进系统的研究

水射流钻径向孔用喷管的前端牵引钻进方式存在自牵引力小,限制了喷管长距离钻进的问题;地面下放钻进方式又存在力传递情况复杂,下放速度波动大,地面难以实现井下钻进速度精确控制等问题.鉴于此,研究了水射流钻径向孔用步进式钻进系统.该系统通过低速钻进控制器实现喷管的低速钻进,通过步进式锚定送进机构保证喷管持续钻进.试验结果表明:...     

水包油钻井液国内研究应用进展

对目前适合于深井欠平衡钻井作业的3类钻井液体系进行综合分析,从抗油、抗水侵能力、成本等角度出发,得出使用水包油钻井液体系最为合适,其配制方法简单,不需配备复杂设备,抗温能力强,流动性好,滤失量低,稳定井壁能力较强,抗水油侵能力强,润滑作用好,对储层伤害小,不影响电测和核磁测井,对环境污染小。文中对水包油钻井液体系的应用范围和基本组成,其乳状液的稳定机理,以及该体系的乳化剂使用特点进行了介绍,论述了近年来国内对该钻井液体系的研究应用现状,简要阐述了其可能的发展趋势。     

“多元协同”钻井液研究及应用

以"物化封固井壁阻缓压力传递-加强抑制水化-化学位活度平衡-合理密度有效应力支撑"的"多元协同"稳定井壁新理论为基础,对有机胺、铝基聚合物及聚合物弹性微球等主要处理剂进行了评价,研制出了"多元协同"钻井液。室内实验和现场应用表明,该钻井液具有优良的防塌性能,能有效抑制岩屑分散,起到稳定井壁和保护油气层的作用,满足复杂地质条件下钻井的需要。试验井机械钻速为6.03 m/h,2口邻井分别为3.38、4.22m/h;井眼扩大率为8.19%,邻井分别为16.1%和15.7%。     

泡沫钻井携岩极限井深模拟与实例研究

泡沫钻井环空流道中的两相流体随压力和温度的变化,其泡沫质量和流速随井深连续减小,当井深超过一定范围时,循环流体的液体体积系数增大,流型发生突变,由泡沫流转换为气泡分散流,气泡间无干扰,不存在高强度液膜,其悬浮能力、切力和流速值很低,无法实现高机械钻速下的有效携岩。该井深值被定义为泡沫钻井的"极限井深"。结合新疆油田泡沫钻井沉砂卡钻的实例,从泡沫的悬浮和携带岩屑的机理研究入手,对现场数据进行模拟和分析,充分论证了泡沫存在携岩的"极限井深"的科学性,认为泡沫钻井超过井深4000m后需进行其携岩能力评价,并采取相应的有效措施以提高泡沫携岩能力。     

超高温270℃水基钻井液体系研究

松辽盆地即将实施的大陆科探井松科2井井底温度可达260℃以上。采用室内合成的抗高温聚合物降滤失剂HR-1,改性腐植酸HS-1为主处理剂,与优选的沥青类高温封堵剂、高温稳定剂海泡石进行配伍性试验,形成了抗温270℃钻井液体系,并进行性能评价。结果表明,该钻井液具有较好的流变性和较低的滤失量,较强的抗钙土和抑制岩屑粉污染能力。钻井液高温稳定性好,270℃/96 h连续老化后滤失量小于5.0 m L。     

无土相复合盐水钻井液的研究与应用

长庆气田水平井斜井段将钻遇石千峰组、石盒子组易坍塌地层以及山西组、本溪组易垮塌煤层,以往使用的三磺钻井液防塌能力差,井径扩大率大,为了稳定井壁,提高钻井液密度和黏度后,又导致机械钻速降低,泥饼质量和润滑性变差,摩阻增大。针对以上情况,开发了复合盐水钻井液,其可由聚合物体系和抗盐三磺体系直接转化,使用甲酸钠、氯化钠和氯化钾3种盐,复配抗盐降滤失剂、提黏剂、超细碳酸钙、阳离子乳化沥青粉等材料。室内研究和现场应用结果表明,该体系具有抑制性好、防塌能力强、密度高、滤失量低、固相含量低、润滑性良好、性能易于控制等特性,有效地解决了钻进中地层掉块、垮塌、岩屑携带及阻卡等问题,起下钻畅通,下套管顺利,井径规则,平均井径扩大率在10%以内,控制了井下复杂情况的发生,满足了水平井安全钻井的需要。     

新型岩屑/掉块实时感测技术研究

为了预防和减缓井壁不稳定和卡钻等钻井事故,对岩屑/掉块的监测极为有益。钻井岩屑/掉块的传统监测方法是人工操作,缺点诸多。为了实现钻井岩屑/掉块的自动化监测,德克萨斯大学的研究人员利用最新的3D视觉技术,开发了新型岩屑/掉块实时感测系统,并利用设计的实体测试平台进行了室内试验。规则目标测试验证了新型岩屑/掉块感测系统的体积测量精度,真实岩屑测试获得了孔隙空间校正试验阈值。介绍了计算机视觉技术、新型岩屑/掉块实时感测系统设计和室内试验,并提出了相关建议。