钻井废弃物全过程管理信息化的研究与应用

钻井废弃物处置方法日趋成熟,研究重点已从钻井废弃物处理转变为钻井废弃物的全过程管理。钻井废弃物管理信息系统,就是顺应这个要求而研发的,通过先进技术进行废弃物全过程管理信息的收集、存储、分析,并向管理人员提供有价值的信息。该系统以完善、全面的数据库作为信息依托,并结合信息管理系统(MIS)、全球定位系统(GPS)、地理信息系统(GIS)、射频识别电子标签系统(RFID)、通用分组无线服务系统(GPRS)、数据库管理系统(DBMS),为钻井废弃物的全过程控制提供一个管理平台。     

钻井废弃物处理技术的应用

江汉油田与合作单位共同开展了钻井废弃物处理技术的应用,针对现场处理需要研制开发了钻井废弃物处理装置。通过处理装置在簰深1井的现场应用,污水处理外排符合GB8978-1996一级排放标准,泥饼浸出液符合国家标准。设备紧凑、便于操作、符合钻井防爆要求。     

油田钻井废弃物处理技术

油田钻井废弃物是石油勘探开发钻井过程中遗留下来的最大量的废弃物污染物，主要为由粘土、加重材料、各种化学处理剂、污水、污油及钻屑等组成的多项稳态胶体悬浮体系，危害环境的主要成分是烃类、盐类、各种聚合物、磺酸盐、某些金属离子（汞、铜、砷、铬、锌及铅）和重晶石中的杂质，这些因素使得钻井废弃物成分复杂，各项污染指标严重超标。     

钻井废弃物处理方法

过去数十年来，石油天然气界采取各种措施尽量将钻井产生的废弃物减至最低限度，以便更好地保护环境和公共安全。钻井作业者采用有利于环境的三级废物处理方法来处理钻井废弃物：在第一阶段，作业者调整钻井过程或置换适当的钻井液，使钻井过程产生的废弃物最少。这样既为作业者减少污物处理成本，又更有利于环保。第二阶段，将已经降至最低限度的钻井废弃物尽可能地循环再利用。第三级，通过合法的方式处理不能再循环利用的钻井废弃物。     

钻井完井废弃物固化处理技术及其工业应用

从钻井废弃物的特性分析入手,总结了当前中国油气田钻井废弃物处理的技术现状,结合在四川、辽河油田开展钻井废弃物处理的实践经验,分析了影响钻井废弃物固化的因素,提出了评价钻井废液固化剂的评价方法.介绍了用于处理钻井废弃物的"钻井废弃液-废水处理一体化设备"的原理,就其固液分离和分离液体的达标排放处理实施技术参数进行了优化,并在王家1井、秋25井及磨35井钻井废弃物工业试验中得到了验证.     

钻井废弃物的处理

目前，国外对钻井过程中产生固体废弃物的处理方法有：简单处理后广域播撒、深井回注、胶结固化后填埋、集中处理、微生物降解后土地耕作等。其中以欧洲对废弃物排放的处理要求最为严格，如北海油田及周围地区大都采用集中式处理的方法。     

钻井废弃物处理的计算机模型

作为钻井设计程序的一部分,专业的钻井工程师正面临着钻井废弃物处理方面问题.在钻屑和废弃钻井液处理方面,钻井工程师经常只有很少的或没有实际经验及接受培训.废弃物处理也占钻井总费用中的较大部分,而且将来很可能使作业公司承担一定责任.满足这一需求而无须进行正式培训的方式之一是,为未受培训的工程师提供根据以前处理经验开发的计算机软件.采取这种方式,未受培训的工程师能够获得在职培训,并且不会因缺乏经验而犯错误.本文的目的在于论述最近开发的计算机模型,这些模型可以解决钻井废弃物处理方面的问题.所介绍的一些模型机理如下:固控效率;产生的废弃物体积/质量;收集陆地废弃物所需泥浆池大小;废弃物运输所需集装箱;选择海上排放的技术可行性;选择排放需承担的责任;选择海上排放的费用;选择排放或重复利用需进行的处理;钻屑应用的陆地需求.虽然计算机模拟不是新技术,但其应用于钻井废弃物处理的确是新技术.例如,可应用奖-罚系统来评价海上排放选项的责任与可行性.这样就可以更现实地评价排放选项是否合适.第二点创新是应用了逆向波工程.该技术应用于钻井废弃物处理后,最终可以选择处理还是重复使用,对处理方式提出建议,以满足投入与处理准则的要求.该技术的最大优势在于为用户提供人工智能,另一主要优势是为钻井废弃物处理提供软件方法.计算机模拟处理法使人们能够以多种方式、迅速地评价各种复杂情况,从而更好地分析钻井参数与废弃物处理选项之间的关系.     

钻井废弃物分离用高效絮凝剂的研发及应用

针对钻井废弃物性质稳定,难以高效的被分离成固液两相的特点,为达到钻井废弃物快速减量化的目的,研发了可满足大处理量下快速分离稳定钻井废弃物的高效絮凝剂,絮凝剂为多种有效成分复配,在加量低于0.5%的情况下即可快速实现对废弃物的脱稳絮凝,从而高效的实现废弃物的脱稳减量。此絮凝剂在胜利油区配合脱水减量化设备进行了现场实验,实验效果较好。     

含油钻井废弃物微波热解析技术

为了满足越来越严格的环保要求,油田钻井过程中产生大量的含油废弃物势必需要经过处理满足环境要求方可排放。本文研究了含油钻井废弃物的微波热解析技术,考察了微波条件及对脱除含油废弃物中油分的影响,探讨了微波热解析机理。研究表明,微波功率和处理时间是影响含油钻井废弃物脱油效果的重要因素,对于含油15%数25%的钻井废弃物,微波功率为5 k W时处理几十秒钟即可使得油含量降至1%以下,满足排放标准,且能耗较低。提高微波功率可降低处理时间,减少能耗。同时其中的有机物可以回收使用,该技术真正实现了含油钻井废弃物的资源化和无害化。图5表6参9     

12000m钻机盘式刹车系统的研制与应用

由于12000m钻机刹车系统的可靠性和安全性尤为重要,所以研制了一种安全可靠、技术先进和适合现场使用的12000m钻机盘式刹车系统。该盘式刹车系统的技术参数根据12000m钻机绞车的主要技术参数确定,还创新性地采用了刹车间隙自动调节机构、刹车片自动回位装置等技术,有效地解决了刹车间隙自动调节问题和刹车片的偏磨问题,提高了刹车系统的安全性。在川科1井的应用表明,该盘式刹车系统运行状况良好,安全可靠。     

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.     

渤海油田钻井废弃物源头减量及资源化利用研究

渤海油田钻井过程中会产生大量的钻井废弃物,主要包括废弃钻井岩屑和废弃钻井液。随着油田开发井的增加,环境隐患、运输和处理处置成本不断增加。开展了源头减量和资源化利用的实验研究,采用负压微振过滤系统对海洋油田固控系统中的振动筛筛上物进行源头减量,采用“破胶-离心分离-臭氧气浮分离-陶瓷膜分离”工艺处理废弃钻井液,处理后的钻井液可回用配制新的钻井液。结果表明,入口岩屑含液率在100%以上,转速在24 r/min以内,滤布目数低于API160时,废弃钻井岩屑有很好的脱水效果,出口的岩屑含液率为21%~22%,回用配制新钻井液的净水中油的质量浓度在10 mg/L以下。     

井眼轨迹连续控制钻井技术研究与应用

为提高井眼轨迹的控制能力,缩短钻井周期,节约钻井成本,从井眼轨迹连续控制钻井技术原理和钻具组合2个方面进行了研究,实现了通过采用高效优质钻头配合单弯螺杆造斜钻具,并根据钻具结构的受力分析情况和施工技术要求,合理优选单弯螺杆的弯曲度数及上下稳定器的尺寸,匹配合适的钻井参数,仅一套钻具结构依次完成直井段、造斜段、稳斜段、降斜段等全井段的井眼轨迹控制过程的钻井技术方法。并通过实例分析,证明应用该技术可大幅度地提高钻井效率,可进一步推广应用。     

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。     

硅磺聚合物钻井液研究及应用

室内试验研究了不同模数的速溶硅酸钠、固体硅酸钠和不同模数的固体硅酸钾对岩屑回收率的影响,得出硅酸盐的模数越大,抑制性越好,硅酸盐加量大于2%时有好的防塌效果,硅酸钾的抑制性大于硅酸钠的结论.根据此结果,考虑到硅酸钠和硅酸钾的价格因素,将硅酸钾和硅酸钠按一定比例混合形成复合硅酸盐CS-1.通过评价复合硅酸盐CS-1与不同钻井液处理剂的配伍性,研究出了硅磺聚合物钻井液基本配方.介绍了硅磺聚合物钻井液的室内研究及其在文299井的应用情况.结果表明,该硅磺聚合物钻井液抗温达150 ℃,抗盐达饱和,有较好的抗钙、镁离子污染和粘土污染的能力;有较好的防塌效果和润滑性能,渗透率恢复值高,对油气层有较好的保护作用;现场转换简单,维护方便,在钻井过程中钻井液性能稳定,对电测、固井等完井作业无不良影响.     

四川长宁区块页岩气水平井水基钻井液技术的研究与应用

长宁龙马溪页岩矿物组分分析表明,页岩矿物主要以石英、方解石和黏土矿物为主,属于硬脆性水敏地层。为了保证水基钻井液能够在长水平段页岩中钻进,且不发生井壁失稳、井壁垮塌等井下复杂情况,经过大量室内研究,研制出以疏水抑制剂CQ-SIA和高效液体润滑剂CQ-LSA为主要处理剂的页岩气水基钻井液体系。室内评价表明,该水基钻井液抑制能力优越,滚动回收率达到97.6%;在100℃温度下恒温静置48h后,未出现重晶石沉降现象,流变性能稳定;能够抵抗30%(w)的岩屑污染。现场应用情况表明,该钻井液性能稳定,润滑性好,抑制能力强,保证了顺利钻进、电测、通井、下套管施工作业,能够满足长宁页岩气井钻井的需要。     

国内外油基钻井液研究与应用进展

在分析油基钻井液优、缺点及技术难点的基础上,对国内外油基钻井液处理剂及钻井液体系研究与应用情况进行了介绍,提出了油基钻井液发展方向.油墓钻井液具有抗高温、抗盐、有利于井壁稳定、润滑性好和对油气层损害程度小等优点,在国外已广泛作为钻深井、超深井、大斜度定向井、水平井和水敏性复杂地层的重要手段,并取得了明显的效果.国外油基...     

导向钻井系统在长裸眼定向井中的应用研究

科学的现场管理与应用先进的导向钻井技术相结合，是现代钻井的一个新的发展趋势，特别是大位移长裸眼定向井施工中，更是实现优质、快速、安全钻时的有效手段之一。文中详细介绍导向钻井系统在深港24-26井的应用情况、钻具结合、参数优选，并进行效果分析。