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。     

煤层气钻井废液无害化处理优化工艺室内研究

通过对煤层气钻井液类型、钻井废液组成、特点及危害分析,根据煤层气钻井特点、煤层气废液现场处理要求,对影响钻井废液无害化处理的各种处理剂及处理工艺条件进行了研究,得到优化工艺条件:(1)破胶混凝优化工艺:PC-1脱稳混凝剂,加量8000mg/L;QP混凝助剂,加量30mg/L;YH处理剂,加量1000mg/L;pH值6～7,作用时间30min。(2)固化处理优化工艺:固化剂FS,加量7%;破胶催化剂CPCA,加量1.5%～2.0%。实验室研究结果表明,采用优化工艺处理钻井废液,处理后各项指标均能达到国家一级排放标准。     

新疆油田钻井废液固液分离实验研究及现场应用

针对中国石油新疆油田公司的废弃钻井液,研究出了化学脱稳剂对钻井废液进行破胶脱稳,并确定了固液分离以及分离出水处理的药剂配方。研制了一套以带式压滤机为核心分离设备的钻井废液处理设备,在中国石化西南分公司以及中国石油新疆油田公司进行现场应用试验。结果表明,废水达到国家相关标准要求后就地排放,分离出的干泥饼浸泡液能够达到国家相关标准要求,处理成本低于50元/m3。该处理设备工艺及设备具有简单易操作,处理成本较低等特点,具有推广应用的价值。     

油气井低密度钻井废液的无害化处理技术研究

在回顾油气田钻井废液的形成、污染、处理状况的基础上，探索了油气田低密度钻井废液的处理工艺、处理剂配方。研究表明，通过减量-化学混凝法处理钻井废液，既可以降低处理难度，又可以降低处理成本。所筛选出的PJJ破胶剂、HNJ-1混凝剂及ASNG、HNZJ-1助剂对低密度钻井废液进行处理效果好。其COD去除率达到99.67%，把COD为18000 mg/L的原始钻井废液处理后其COD值为58. 8 mg/L，处理水质指标达到GB8978-96的一级排放标准。从研究的工艺过程可以看出，利用减量-化学混凝技术对油气井低密度钻井废液进行无害化处理，工艺简单，切实可行，能够实现零排放的要求，可以在一定程度上解决油气井钻废液对环境的污染问题。     

煤层气钻井废液无害化处理工艺技术研究

通过对煤层气钻井废液组成、特性及危害分析,结合煤层气开采钻井废液特点提出了应用高效脱稳混凝技术进行废液无害化处理方法.实验分析了钻井废液污染情况,优选了脱稳混凝处理剂、达标排放处理剂及处理工艺条件,并对处理剂作用机理进行了研究,并通过研究得到了处理煤层气开采中钻井废液无害化处理工艺流程、优化处理工艺条件.采用上述流程和工艺条件使污染指标严重超标的钻井废液经过处理后,其主要指标均能够达到GB8978 - 1996一级排放标准,实现了无害化处理.该处理工艺技术具有处理效率高、效果好、处理方便等优点.     

煤层气聚合物钻井废液无害化处理研究

针对煤层气钻井液类型、钻井废液组成、特点及危害分析,根据煤层气钻井特点及煤层气废泥浆现场处理要求,提出了对煤层气钻井废液进行现场进行无害化处理优化工艺研究。通过对处理钻井废液各处理剂研究,得到处理无害化煤层气钻进废液的优化工艺条件:PC-1脱稳混凝剂加量为8000mg/L;QP混凝助剂加量为30mg/L;YH处理剂加量为1000mg/L,pH值为5～6,作用时间为50min。钻井废泥浆固化处理优化工艺:固化剂:FS为加量7%;破胶催化剂:CPCA加量为1.5%～2.0%。通过上述优化工艺对煤层气聚合物钻井废液处理后各项指标达到一级排放标准(GB8978-1996)。     

胜利油区含聚合物采出液处理技术

随着聚合物驱采油的不断深入,含聚合物采出水的处理问题已经成为化学驱油的技术难题之一.为此研制了聚合物驱采出液破乳综合处理剂,进行了高效聚结三相分离、聚结气浮、加药气浮等处理设备和工艺的室内和现场试验研究,形成了一套较为适合含聚合物采出液处理的技术路线.通过投加高效化学破乳剂和采用高效聚结三相分离器提高油水分离效果,再对分离出的含聚合物污水先除油再除悬浮物,可全面实现水质达标回注,药剂处理成本低于1.2元/m3,具有较好的现场应用前景.     

姬塬油田废弃钻井液处理技术研究

针对姬塬油田废弃钻井液的特点,研制了一套处理工艺流程,筛选适宜的化学脱稳剂,探讨了最佳使用条件,然后对钻井液固液分离出的钻井污水和固相分别进行深度处理和固化处理,通过试验筛选出了无机絮凝剂、有机助凝剂和固化剂,研究了最佳加量,深度处理的水质和固化后固体浸出物的水质均达到国家二级排放标准。     

固-氧化脱除酸法在普光油田钻井废液处理中的应用研究

普光油田钻井废液性质稳定,常规方法处理后COD浓度未达标。通过对普光油田钻井废液中的有机物进行分析,确定采用固-氧化脱除酸法对聚磺废液进行处理。经固-氧化脱除酸法对废液进行处理后,钻井废液中的有机物降解率与氧化剂用量呈正相关性,有机物脱除处理的药剂最佳配比(体积比)为水泥∶络合剂∶氧化剂∶调整剂=1∶2∶1∶2。固-氧化脱除酸法操作简单,有机物降解效果理想,处理后水质符合GB8978—1996 《污水综合排放标准》的一级标准,适合普光油田钻井废液处理。     

河南油田废弃钻井液处理研究

针对河南油田废弃钻井液的特点,研制了一套处理工艺流程,合成了一种新型的化学脱稳剂,探讨了最佳使用条件,然后对钻井液固液分离出的钻井污水和固相分别进行深度处理和固化处理。通过试验,筛选出了无机絮凝剂、有机助凝剂和固化剂,研究了最佳加量,深度处理的水质和固化后固体浸出物的水质均达到国家二级排放标准。     

临兴–神府井区废弃钻井液处理技术

为了解决临兴–神府井区废弃钻井液处理效率低、处理成本高等问题,开展了废弃钻井液无害化处理与重复利用技术研究.在分析废弃钻井液特性以及处理难点的基础上,研发了无毒、廉价的复合高效固化剂和复合铝盐破胶剂,产生的破胶压滤液经处理后用于配制钻井液;结合减量处理设备,研究形成了废弃钻井液无害化处理与重复利用技术.现场试验表明,废...     

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/T693—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。     

大庆油田废钻井液固化处理研究

废钻井液是一种含粘土，加重材料，各种化学处理剂，污水，污油及钻屑的多项稳态胶体悬浮体系，主要成分是烃类，盐类，各种聚合物，木质素磺酸盐，某些金属离子和重晶石中的杂质，对环境造成危害。研制出了粉煤灰复合材料固化体系。该复合材料是选用粉煤灰和水泥作为主要固化剂，辅以化学添加剂的固化体系。现场应用表明，采用粉煤灰复合材料固化体系，固化物强度高，硬化速度快，固化物的浸出液毒性均在GB3550-83的控制指标内。该方法能显著降低废钻井液中金属离子和有机质对土壤的侵蚀和土壤沥滤程度，从而减少对环境的影响和危害。回填还耕也比较容易，并且成本低，具有较好的社会与经济效益。     

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。     

海洋油田水平井钻井液生物降解性研究

利用累计耗氧量方法试验评价了海洋油田水平井钻井液体系和处理剂的生物降解性。试验结果表明,无固相弱凝胶钻井液体系各处理剂具有很好的生物可降解性,其中改性淀粉类降滤失剂FLO生物降解速率最快,其次为增粘剂VIS和聚合醇防塌润滑剂JLX。无固相弱凝胶水基钻井液体系也具有较好的生物可降解性,是一种环境友好的水平井钻井液。     

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.     

用微电解氧化还原法处理油田废弃液

研究和实施油田废弃液处理过程中,遇到的最大困难是有效去除油田污水的有机质.在酸性环境下金属表面形成的电腐蚀--微电解氧化还原反应是一种有效的方法.文中就微电解氧化还原反应的机理、选材、室内试验结果及与其它处理方法的对比等方面进行了探讨.结果表明,对于处理类似钻井液这样的重污染高COD液体来说,与氧化、物理吸附等方法比较,微电解氧化还原法成本较低、效果更好、更容易在现场实现.并提出了混凝沉降与微电解氧化还原反应相结合处理重污染、高矿化度、高有机质含量的废弃钻井液和污水的方案.此方法还可用于油田其它污水的处理,如压裂后的返排液、修井液等.     

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。      

沁南区域煤层气水平井瓜尔胶钻井液技术

针对沁南区域15号煤层水平井钻井采用清洁盐水和常规聚合物钻井液施工时的井壁坍塌和储层伤害等问题,在分析储层特征及钻井技术难点的基础上,研发了瓜尔胶钻井液和生物酶破胶液。通过优化瓜尔胶加量和评价瓜尔胶的耐盐性能,并复配其他处理剂,形成了瓜尔胶钻井液;通过优选生物酶种类、优化生物酶和助排剂的加量,形成了生物酶破胶液。室内试验表明,瓜尔胶钻井液具有良好的流变性和耐盐性能,可大幅提高煤岩抗压强度,在低温下易破胶,破胶后残渣小于300 mg/L,煤岩的渗透率恢复率达85%以上。沁南区域煤层气水平井应用瓜尔胶钻井液后,井壁稳定性良好;配合生物酶破胶液可以实现低温破胶,且单井日产能提高15%以上,具有较好的储层保护效果。研究结果表明,瓜尔胶钻井液可实现煤层长水平段钻井的顺利施工,完钻后可低温破胶,为易塌煤层气水平井钻井施工提供了一种新的储层保护方法。