威202H3平台废弃油基钻井液处理技术

目前处理废弃油基钻井液一般采用集中填埋或回注地层,依然存在潜在的环境污染问题,同时也浪费了大量矿物油资源。笔者对威202H3平台废弃油基钻井液进行回收利用研究,首先测定了废弃钻井液本身的性质,测得其表观黏度为100~120 mPa·s、塑性黏度为80~100 mPa·s、动切力为20 Pa、初终切为20/35 Pa/Pa,粒度主要集中在5.59~13.74μm。在现场及实验室进行复配再利用研究,发现在威202H3-3井龙马溪地层加入2 m3废弃油基钻井液后,油基钻井液终切不断升高、动塑比难以控制;利用废弃油基钻井液中劣质固相,在长宁H12-3井用于配制堵漏浆,施工顺利,效果较好。因此得出,废弃油基钻井液回收再利用的困难在于其中含有大量粒径小于20 μm的固体颗粒,现有固控设备难以除去,并且现有处理技术均存在安全、占地面积、能耗、交通运输、环保及成本问题,建议这种废弃油基钻井液体系用于配制页岩地层发生漏失时的堵漏浆,在一定程度上减小经济损失。而在今后废弃油基钻井液处理技术的研究过程中,如果超临界CO₂流体萃取技术能够降低成本,将成为废弃油基钻井液重要的处理技术。      

废弃油基钻井液破乳剂的研制及应用

化学破乳法是处理废弃油基钻井液比较理想的方法,但需要专用破乳剂,因此限制了其在现场的推广应用。为此,本文以某气田角51井废弃油基钻井液为研究对象,采用"破乳-絮凝-分离"的处理工艺,研制了一种废弃油基钻井液专用破乳剂ZYFYP,该破乳剂由AE8051、BP-169、AP-05和OP-10组成。当AE8051、BP-169、AP-05、OP-10质量比为3:2:1:3且加量为0.8%、絮凝剂PAM加量为0.2%、表面活性剂OT-75加量为1.2%,助洗剂Na5P3O10加量为10%、废弃油基钻井液温度为15℃~50℃时,在转速3500 r/min下离心分离5 min后,油回收率为98.6%。ZYFYP适合不同密度废弃油基钻井液油的回收处理,处理过程不需要加热,对设备要求不高,成本较低,对不同密度废弃油基钻井液油回收率大于96%。     

溶剂萃取法处理废弃油基钻井液技术研究

废弃油基钻井液是油气田钻井过程中产生的危险废弃物。本文概述了溶剂萃取法处理废弃油基钻井液的萃取机理、影响因素和萃取剂筛选原则,探讨了溶剂萃取法中存在的问题,提出了相应建议。     

声化破乳离心分离处理废弃油基钻井液实验研究

利用声化破乳-离心分离法处理废弃油基钻井液,考察破乳剂加量、加热温度、超声时间和离心机转速对脱油率的影响。通过实验确定了破乳效果最好的破乳剂是BASF-L62。运用单因素实验和正交实验对声化破乳-离心分离处理废弃油基钻井液的影响因素进行了研究。实验结果表明:在加热时间20min、破乳剂加量200mg/L、加热温度70℃、超声时间9min、离心机转速8 000r/min和离心时间10min的条件下,声化破乳-离心分离法处理废弃油基钻井液的脱油率达81.78%。     

声化破乳-离心分离处理废弃油基钻井液实验研究

利用声化破乳-离心分离法处理废弃油基钻井液,考察破乳剂加量、加热温度、超声时间和离心机转速对脱油率的影响。通过实验确定了破乳效果最好的破乳剂是BASF-L62。运用单因素实验和正交实验对声化破乳-离心分离处理废弃油基钻井液的影响因素进行了研究。实验结果表明:在加热时间20min、破乳剂加量200mg/L、加热温度70℃、超声时间9min、离心机转速8 000r/min和离心时间10min的条件下,声化破乳-离心分离法处理废弃油基钻井液的脱油率达81.78%。     

新疆油田废弃钻井液固化处理技术

油田钻井作业中排放的废弃钻井液,能在长时间保持液态,对环境保护、油田建设及人畜的安全都不利。本文通过对国内外废弃钻井液处理方法的调研,结合新疆油田情况确定了对废弃钻井液固化处理的方案。针对新疆油田常用的聚磺、钾钙基和聚磺混油三种体系的废弃钻井液,确定了不同固化时间与固化体强度的废弃钻井液固化处理配方。并在新疆油田八区进行了四口井次废弃钻井液的固化处理,达到了预期的效果。     

废弃钻井液处理研究进展

针对废弃钻井液处理方法在国内外的发展现状,从废弃钻井液的组成和对环境的影响入手,论述了国内外处理废弃钻井液的方法和技术.介绍了13种处理废弃钻井液的方法;并介绍了废弃钻井液的综合利用技术;同时对一些特殊条件下如含高价离子、放射性、油基和海上废弃钻井液的处理也进行了讨论.指出废弃钻井液处理技术的发展趋势为:开发新的环保型钻井液和钻井液添加剂;加强固控,减少废弃物的排放;开发综合利用新技术;降低成本,优化环境;加强井场废弃物的管理.     

延长油田油基钻井液废弃物回收处理技术

油基钻井液应用中产生的废弃物的高效处理难度大是制约其广泛应用的重要原因和难点之一,针对油基钻井液技术难点,研发了高效的岩屑除油剂(CYJ-1)及针对废弃油基钻井液的破乳剂配方。研发的除油剂为一种润湿剂,通过改变岩屑表面润湿性实现除油。实验结果表明,其除油率高达98.27%,除油效果良好。通过破乳实验确定了破乳剂单剂种类及复配比例,并确定了破乳剂配方的最佳反应温度、反应时间、离心速度、离心时间等条件。将研究成果在现场云页平1井进行了初步试验。现场试验表明,CYJ-1及废弃油收油剂配方效果良好,处理效率高,实现了基油的回收利用,固相排放达到要求,有效降低了钻井液成本,减少了环境污染。     

高性能水基钻井液在哥伦比亚HUILA省Gigante油田的应用

哥伦比亚HUILA省Villeta地层为大段泥、页岩层,因页岩层理和微裂缝发育导致井壁失稳严重,钻井事故频发,安全钻达目的层极其困难。为解决该地层的井壁失稳,通常采用油基钻井液。但随着哥伦比亚环保政策越趋严格,废弃油基钻井液和油基钻屑不可避免地带来环境问题。采用强封堵高抑制性的高性能水基钻井液,成功地解决了HUILA省Villeta地层中的钻井失稳问题。本文分析了Villeta地层井壁失稳原因,在考虑环境和物流限制下研究了一种高性能水基钻井液,通过实验确定了高性能水基钻井液配方,监测现场性能参数,通过实践在现场Villeta地层得到了很好的运用,为哥伦比亚HUILA省Villeta地层钻井液运用提供了借鉴。     

超低摩阻水基钻井液在页岩气水平井的应用

油基钻井液具有优异的抑制性、封堵性、润滑性,是目前页岩气井作业的主要钻井液类型,但其对生态环境造成严重影响、过高的成本及废弃钻井液和钻屑处理压力限制了其在钻井中的应用。涪陵焦石部署4口水平井,钻探目的层为龙马溪组-五峰组,目的层含大段泥页岩,裂缝发育,易水化分散、垮塌漏失风险大。针对涪陵水平井要求低摩阻及地层泥页岩易发生井壁失稳的特点,研究了一套超低摩阻水基钻井液体系。该体系具有较好的流变和抑制性能,同时具有和油基钻井液相当的润滑性能。现场应用表明,超低摩阻水基钻井液实现了页岩气井水平段全流程高效安全作业,与同区块油基钻井液相比机械钻速提高了24.7%,每米钻时降低了6.2%,水平段起下钻1～2次,而油基钻井液需要2～3次,其中涪陵X4井水平段长2235 m,创完钻时国内页岩气水平井水基作业记录。该超低摩阻水基钻井液在涪陵页岩气的成功应用有望实现页岩气水基钻井液替代油基钻井液作业。     

国外新型钻井液的研究与应用

综述了国外以环保型水基钻井液、防塌钻井液、无黏土相水基钻井液、抗高温水基钻井液、微泡钻井液为代表的水基钻井液,以全油基钻井液、趋于零滤失量的钻井液、低毒油基钻井液、低固相油基钻井液、抗高温油基钻井液和可逆乳化钻井液为代表的油基钻井液,以及抗高温、恒流变特征的合成基钻井液体系的研究与应用情况。参50     

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。     

中国石化钻井液技术进展及发展方向

围绕油气勘探开发及钻井工程对钻井液技术的需求,介绍了中国石化钻井液技术的研究及应用进展情况,从超高密度钻井液、新型低密度钻井液、非常规油基钻井液、抗高温钻井液、合成基钻井液、聚胺钻井液、复杂地层防漏堵漏技术、气体泡沫及可循环泡沫钻井液、深井超深井优质钻井液、废弃钻井液钻屑及废水回收处理技术,以及基础理论研究和仪器与评价方法的研发等方面进行了叙述,最后根据对钻井液技术发展需求的分析,指出了中国石化钻井液技术的发展方向.     

用于页岩气水平井的防塌水基钻井液体系的优选与评价——以长宁—威远国家级页岩气示范区为例

页岩气水平井钻进中常采用油基钻井液体系来解决页岩井壁失稳问题,但却面临废弃油基钻井液和油基后期岩屑处置的环保问题,因而迫切需要研制一种能防止页岩垮塌的水基钻井液来替代油基钻井液。为此,在分析四川盆地长宁—威远地区页岩矿物组分和微观结构的基础上,对构成防塌水基钻井液体系的关键处理剂,如封堵剂、抑制剂、润滑剂等进行了评价和优选,并确定了加量范围;然后通过室内配伍实验和复核,研制出防塌水基钻井液体系并对其性能进行了评价。结果表明,该钻井液的封堵性、抑制性、润滑性等性能均优于该区使用的聚磺钻井液、聚合物钻井液,接近或达到油基钻井液的水平。在长宁—威远国家级页岩气示范区进行的水平井钻进现场试验结果表明,该钻井液体系密度可达到2.31 g/cm~3,抗温能力达到130℃,在造斜段和水平段表现出良好的封堵能力和抑制能力,具有很好地防塌效果。该钻井液体系对实现该区页岩气的清洁生产与效益开发将发挥重要作用。     

油基钻井液的推广及循环利用

针对普通水基钻井液在钻进中强、强水敏性油藏时会造成储层污染、产量降低的问题,指出了油基钻井液在钻进该类油藏时的优势和其成本高、对生态环境有污染的缺点。为了大面积推广应用油基钻井液,重点介绍了油基钻井液的特性和稳定性影响因素,并通过室内评价证明了油基钻井液在油层保护中的良好效果,着重阐述了油基钻井液在王庄油田的现场应用情况,并探讨了油基钻井液的循环利用技术。研究结果表明,油基钻井液不仅具有良好的油层保护效果,而且具有较好的社会经济效益。     

DSW-S纳米颗粒对油基钻井液的稳定作用

为获得高性能油基钻井液,采用疏水改性二氧化硅类纳米颗粒材料DSW-S提高油基钻井液的稳定性,研究了DSW-S的微观形态与疏水性,考察了DSW-S加量对油基钻井液流变性和电稳定性的影响,分析了纳米材料稳定钻井液的作用机理。结果表明:疏水的DSW-S纳米颗粒有助于稳定W/O乳液,可使油基钻井液黏度和切力增加。3%DSW-S即可使油基钻井液的破乳电压从318 V增至535 V,使钻井液的乳化稳定性大幅提高,有助于油基钻井液在页岩地层的安全快速钻进。     

国内油基钻井液技术进展评述

油基钻井液具有抗高温、抗盐、井壁稳定、润滑性能高等优势,国外在上个世纪六十年代已经开始了油基钻井液的研究与应用,我国近年来也开展了油基钻井液的研究,并在页岩气开发中得到广泛应用。国内目前研究形成的有全油基钻井液技术、植物油钻井液技术、可逆乳化钻井液技术等,推动了国内油基钻井液技术的进步,但仍然存在一些问题,因此对国内油基钻井液的技术进行分析,总结研究进展。     

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。     

密度对油基钻井液性能的影响

随着高密度油基钻井液被使用的越来越多,高密度时油基钻井液表现出的性能不稳定也逐渐被现场工程师发现。研究了密度对油基钻井液性能的影响,以及不同密度下温度、剪切时间、油水比、有机土、CaCl₂浓度和劣质固相对油基钻井液性能的影响。研究结果表明,重晶石能增加油基钻井液的黏度和切力,提高钻井液的乳化稳定性;油基钻井液的破乳电压和重晶石的加入量呈线性关系;在高密度时,油基钻井液的表观黏度受温度、油水比、有机土和劣质固相的影响程度比低密度时大;破乳电压在高密度时受油水比、CaCl₂浓度和有机土的影响比低密度时大。综上可知,密度的增加不仅单独对油基钻井液性能造成影响,还提高了油基钻井液对其它因素的敏感性。因此在使用高密度油基钻井液时,要加强对现场钻井液性能的监控和调节。      

油基钻井液润湿剂评价新方法

润湿剂是油基钻井液关键处理剂之一,目前尚未建立油基钻井液润湿剂评价标准。针对现有油基钻井液润湿剂评价方法的不足,基于油相塑性黏度、重晶石颗粒在油相中沉降速率、重晶石颗粒在油中的沉降体积等参数,建立了一种新的简单易行的油基钻井液润湿剂评价方法。选用了3种油基钻井液润湿剂A、润湿剂B及润湿剂C进行了润湿性能评价,基于以上评价参数,润湿剂的润湿性能优劣顺序依次为润湿剂C、润湿剂A和润湿剂B。为进一步验证所建立的油基钻井液润湿剂评价方法的可行性,通过实验评价了以上3种润湿剂的接触角以及加入以上3种润湿剂后油基钻井液的性能,研究结果表明,所建立的新的评价方法能有效评价油基钻井液润湿剂的润湿性能。