钻井污水处理实践

阐述了钻井污水处理的必要性及处理难度，针对钻井污水处理特点，设计了处理流程：油水分离，混凝反应，沉降反应，固液分离和深化处理。研制的ＨＺＷ—８型钻井污水处理装置可以完成前四个流程。ＳＮ—１２并处理实践表明，经该装置处理后的排放水符合ＧＢ３５５０—８３《石油开发工业水污染物排放标准》第一级第Ⅱ类和第二级第Ｉ类标准。该装置结构紧凑，能满足６０００ｍ左右钻机污水处理要求     

钻井污水ζ电位的影响因素试验研究

钻井污水是一种含有粘土粒子、电解质、钻井液添加剂及少量油的多组分分散体系,粘土颗粒基本处于胶体范围,ζ电位是该体系的重要特征。以模拟粘土悬浮液和实际钻井污水为对象,研究ζ电位的变化规律。研究表明,pH值和添加剂是影响ζ电位的主要因素。由于钻井液添加剂的存在,钻井污水ζ电位性质不同于单一粘土悬浮液,无机絮凝剂对ζ电位的影响大于有机絮凝剂,有机絮凝剂对ζ电位影响不明显。试验结果表明钻井污水絮凝机理是无机絮凝剂以吸附电中和与压缩双电层为主,有机絮凝剂则以吸附架桥为主。钻井污水的最佳处理工艺宜采用先投加无机絮凝剂后投加有机絮凝剂的处理方式。     

喷射式气浮法钻井污水处理技术试验研究

针对我国钻井污水的性质 ,新研制了一套室内模拟气浮装置 ,并提出了相应的工艺技术。室内试验和理论计算均表明 ,钻井污水的气浮处理效果受气泡尺寸的影响甚大 ,即适当选取不同的喷嘴结构 ,筛选出最优喷嘴 ,可使气泡尺寸足够小 ,达到分离要求。而不同的气流速度对气泡的半径也有较大影响 ,气流速度愈低 ,气泡半径愈小 ,气泡数量也愈少 ;不同的气流速度对除油和除悬浮物也有一定影响 ,使用最优喷嘴 ,把气流速度调至 30 0mL/min ,除油效率达到91 5% ,除悬浮物效率达到 87 2 %。     

车载式橇装油气田废水处理装置

由于油气田作业产生的废水含多种添加剂 ,处理难度较大 ,且各油田作业分散 ,废水间歇排放 ,不适合采用常规连续式固定废水处理装置处理。经大量实验研究 ,提出了一套适合处理油气井作业废水的工艺流程 ,即“预处理—混凝沉降—微电解—催化氧化—活性炭吸附”五步法处理工艺。车载式橇装油气田废水处理装置采用了五步法处理工艺 ,它适合油田油气井作业分散、废水量小、排放间歇的特点 ,运行过程中还可根据现场废水污染特点进行优化组合。该装置采用两台大型卡车载运 ,处理规模为 10 0m3/d ,出水COD小于 15 0mg/L。     

钻井污水处理单元设备及工艺流程研究

钻井污水产生的面广 ,量大 ,成分复杂 ,水质差别很大 ,不可能用一种固定的装置及流程有效地处理不同油田的钻井污水。江汉油田钻井污水含有较多的悬浮物和油分 ,还含有各种钻井液添加剂和大量的氯离子。通过对取自 3口井的不同钻井污水水样所做的电絮凝、离心分离和气浮等试验 ,优选出最为经济、高效的单元处理设备。利用这些模拟单元体优选出可供各油田选用的 3套工艺流程。在此基础上 ,经过改进的ZJW— 3B移动式钻井污水处理装置 ,完成了 3口井的工业试验。各项试验表明 ,高速离心机分离的处理效果较理想 ,但设备投资费用大 ,而化学混凝—斜管沉淀—气浮—过滤工艺流程的技术成熟 ,性能稳定 ,处理后的水质达到了排放标准 ,为钻井污水的处理开拓了新的途径。     

钻井污水处理技术探讨

针对钻井过程中产生大量污水直接排入采油厂污水站,造成污水处理不达标的问题,通过实验,提出了化学混凝沉降法和化学混凝沉降+氧化还原法两种钻井污水处理工艺技术,经现场处理试验,能有效解决钻井污水处理问题。     

稠油污水处理技术的试验研究

方法利用大罐沉降、气浮、投加CW－01反相破乳剂、旋流分离器等除油工艺，对新疆克拉玛依红山嘴油田浅层稠油区外排污水含油进行了试验处理。目的回收外排污水中的原油，减轻环境污染。结论通过四种外排污水除油工艺试验，认为添加除油剂每年可回收原油1．6×104t，经济效益达1200多万元。结果在污水中投加CW－01反相破乳剂8～12mg／L，再经外排水达标处理污水含油可控制在10mg／L以下；若将污水深度净化处理后还可保证水质达到锅炉回用水指标，而且投资少，其投入产出比达1：30。     

气体钻井地面分离系统的现场试验研究

气体钻井地面分离系统是用来回收环空返回到地面的携岩气体.为检验气体钻井地面分离系统的现场适应性能以及对钻井操作的影响,在气体钻井现场进行现场试验.试验结果表明:两级旋风分离器分离总效率维持在99.8%以上,分离性能高效稳定;过滤器出口浓度在0.02～0.05 mg/m3之间,且出口气体中粉尘最大粒径小于5 μm,完全能够达到回收利用的要求.该地面分离系统的使用对气体钻井立管压力影响较小,证明井口携岩气体回收利用可行.     

套管钻井专用钻头试验研究

在分析套管钻井技术存在钻头单井成井率难点的基础上,简要介绍了Ф339．7、Ф273．1mm表层套管钻井钻头（镶齿固定式和延展胀开式钻鞋）、Ф244．Ф244.5mm技术套管钻井钻头（铰接胀开式钻鞋镶齿固定式和延展胀开式钻鞋）和Ф177．8mm油层套管钻井钻头（钢体PDC钻头）的结构、原理、技术特点和技术参数。详细叙述了Ф339．7、Ф273．1mm表层套管钻井钻头和Ф177．8mm油层套管钻井钻头的单元试验和现场试验情况。结果表明,大庆油田研制的套管钻井专用钻头可以满足现场应用要求。     

粒子冲击钻井系统设计及室内试验研究

粒子冲击钻井是一种可方便用于常规钻机的钻井新技术,特别适用于那些由于具有极高的抗压强度而导致机械钻速降低的地方。根据国内现有钻井设备与技术条件,结合川东北南方海相"难钻"地层岩性特性,开展了粒子冲击钻井系统研究与设计工作,在粒子冲击钻井专用工具、粒子注入及回收系统设计和破岩机理等方面取得了重要进展,初步形成一套粒子冲击钻井技术方案。室内样机试验表明,设计的粒子冲击钻井系统方案可行,为该技术的进一步研究及应用打下了基础,也为国内硬地层钻井速度的进一步提高提供了一种全新的思路和办法。     

克拉玛依油田高含硫含油污水处理技术试验研究

针对克拉玛依油田含油污水乳化严重,油水密度差小及硫化物含量高的特点,确定高效脱硫絮凝剂的研制和开发是解决高含硫含油污水处理的关键。通过实验筛选研制出具有高效脱硫作用的净水药剂。结果表明”当脱硫絮凝剂HG-2投加量为60-80mg／L．助凝剂PAM为4-6mg／L,可使处理后的滤前水质含油量≤10mg／L、悬浮物含量≤5mg／L、硫化物含量≤2mg／L。现场模拟试验验证了高效脱硫絮凝剂性能优良,能够满足克拉玛依油田高含硫含油污水处理达标回注的要求。     

PFS与改性PAM复合絮凝剂处理油田污水试验研究

絮凝作为油田污水的一级处理,具有投资低、运行费用低等优点.以胜利油田采油污水为研究对象,将聚合硫酸铁(PFS)分别与FA、AN、F04、F06、F08组成的无机-有机复合絮凝剂PFS-PAM系列对含油污水进行处理,结果表明,PFS-AN在除去COD、除浊、除油等效果均最优,沉淀速度快,沉降时间短,达到油田回注水标准.     

自制聚硅氯化铝在钻井污水中的应用

基于钻井污水含铁量高的特点,在室温、常压下以硅酸钠、硅酸乙酯和三氯化铝为原料制备了聚硅氯化铝(PASC),并将其与筛选出的阴离子聚丙烯酰胺(APAM)复合使用,通过分析其对铁离子去除率的影响,确定了最佳的操作条件:温度30℃,pH=7.0,PASC加量为50.0mg/L,APAM加量为10.0 mg/L,搅拌速度60 r/min,搅拌15 min,静置40 min。此条件下污水的铁离子去除率可达96.03%。实验表明,复合絮凝剂PASC和APAM是处理钻井污水的理想絮凝剂,采用PASC处理钻井污水的絮凝效果明显好于聚合氯化铝(PAC)。     

直线电机抽油泵系统试验研究

直线电机能够产生直线往复运动,将其与抽油泵相结合形成一种新型无杆采油设备,彻底取消抽油杆及地面传动机构,从而大幅降低系统能耗,提高系统效率.通过试验研究得到直线电机抽油泵特性及其变化规律,具有理论及工程实际意义.     

海上油田含油污水离心分离方法研究

研究了涠12-1油田采油污水的离心处理工艺及不同化学药剂处理的离心分离除油效果。分析了在不同转速下加药量不同的离心分离除油效果，并比较了离心分离与自然沉降两种分离方法的除油效果．确定了处理工艺方案。结果表明，与自然沉降相比，离心分离的处理方法除油效果更佳；提高转速后分离效果变佳。当转速为3500r／min。药剂加量为150mg／L时，污水含油量即可降至6mg／L以下。污水处理工艺流程简单，适合现场应用，经济可行。     

复配絮凝剂在城市生活污水处理中的应用

将聚合氯化铝铁(PAFC)与聚丙烯酰胺(CPAM)复配用于处理城市生活污水,絮凝搅拌试验得出最佳的应用条件为:PAFC投加量30 mg/L,CPAM为4 mg/L,pH为6~8。此条件下具有沉降速度快、除浊效率高等特点。聚合氯化铝铁与聚丙烯酰胺复配的絮凝性能比聚合氯化铝铁更加优异。     

井底钟摆类钻具转动规律的实验研究

利用根据相似理论设计出的钻柱动力学模拟试验装置,对不同钻压、自转频率条件下钟摆类底部钻具组合转动特征进行了模拟试验研究。应用快速傅立叶变换(FFT),提取出底部钻具组合的公转频率并进行图表分析。结果表明,钟摆类底部钻具组合存在正向涡动、无规则转动和反向涡动三种运动形式,运动状态主要与自转频率有关,存在一个"临界自转频率",自转频率低于"临界自转频率"时正向涡动;在"临界自转频率"附近时无规则运动;自转频率高于"临界自转频率"时反向涡动。另外发现,钟摆类底部钻具组合发生反向涡动时公转频率与自转频率之比约等于钻柱直径与井眼间隙之比。     

自动垂直钻井执行系统试验研究

在自动垂直钻井系统中,要求执行系统能够对控制系统的指令做出迅速、准确的响应。由于执行系统的结构复杂,通过理论模型研究的方法很难得到其准确的性能参数。建立了室内模拟试验系统,完成了执行系统工作性能的试验研究,得出了其压力-上盘阀驱动扭矩、流量-压力、压力-纠斜力拟合曲线和关系式,并证明了研制的执行系统的工作性能符合自动垂直钻井系统的控制要求。     

新疆百重7稠油污水处理研究

针对新疆百重7井区稠油污水特点,结合现场条件进行水处理药剂种类、加药量和投加方案的筛选。考察了水流速度、净水剂、助凝剂投加时间间隔对净水效果的影响。结果表明,水流速度0．84m／s,净水剂与助凝剂加药时间间隔1min时净水效果最佳。对4种污水处理工艺流程进行模拟试验,确定重力除油一混凝沉降一过滤处理为最优处理工艺流程。处理后的水质达到油田注水指标,可以直接回注,既避免了环境污染,也节约了大量资金。     

地面旋流油水分离器分离效率试验研究

为了研究旋流油水分离器的影响因素,优化其关键结构尺寸,获得最佳使用工况,开展了旋流分离器的油水分离试验。研究结果表明:随着进液口直径的增大,分离效率先增大后减小,圆锥段角度表现出同样的规律。随着排油口直径的增大,分离效率逐渐减小,圆柱段长度则表现出相反的规律。随着工作压力的增大,分离效率先迅速增大后相对稳定,最后迅速降低。随着排量的增加,分离效率先基本稳定在最优值而后骤降。随着油水比和原油黏度的增大,分离效率呈现出先缓慢下降而后迅速下降的规律。在本试验条件下,旋流油水分离器最优的结构参数组合为进液口直径12 mm,排油口直径3 mm,圆锥段角度11°,圆柱段长度70 mm。优化后的旋流油水分离器的最佳工作压力为1.5～4.0 MPa,日处理量控制在45 m³以内,适用于油水比低于20%、原油黏度低于40 mPa·s的工况。研究结果可指导地面旋流油水分离器的设计及现场应用。