高性能水基钻井液废物不落地处理先导试验

高性能水基钻井液是“水代油基”钻井液技术发展的新型水基钻井液,采用物理分离-资源化处理工艺处理高性能水基钻井液废物,回收钻屑夹带的钻井液,剩余固相通过资源化处理制成铺路基土和免烧砖等资源化产品,产品的浸出液主要指标达到GB 8978—1996《污水综合排放标准》一级标准,产品质量符合相应的国家建材产品质量要求。     

苏里格气田水基钻井废物资源化处置

为避免或减小水基钻井废物对环境造成的影响,苏里格气田本着“建一个气田,留一片绿色”的理 念,对液相循环利用,固相外委处置,同时进一步探索钻井岩屑减量和资源化利用途径。文章通过对钻井岩屑成分分析,对泥浆池土壤和植被进行环境调研,进一步探讨钻井废物在苏里格气田的处置及资源化利用,介绍 了2015年之前固化法的应用情况,2015年之后实施钻井液不落地技术的应用情况。提出优化钻井液体系,强化现场处置及监管力度,进一步实现源头控制及循环利用。同时,结合国内外钻井废物处置、再利用现状,积极 探索钻井固废铺垫井场、铺垫油区道路等资源化利用方式。     

钻井液不落地处理技术与模式探讨

废钻井液不落地处理技术是基于钻井队“固控”系统的废弃物处理技术,岩屑固渣处理及废液处理回用是其核心技术。在分析以固化填埋为主的传统废钻井液处理技术的基础上,借鉴国外“零排放”理念,探讨了废钻井液不落地处理的概念、思路、技术、工艺与模式,对当前存在的处理剂、处理技术、装备、工艺模式、环保可回收体系等问题进行了分析,提出了相应技术对策。应强化在破胶脱水、固液分离、固废处理、关键装备、模式优化及新体系等方面的研究。     

水基钻井废物泥浆池原位处理环境影响分析

通过对长庆油田水基钻井废物泥浆池原位处理的历史情况进行调研,分析了泥浆池对周围植被和土壤的影响。结果表明：泥浆池内玉米、牧草的平均生物量分别比泥浆池外高出15.3％和44.5％,钻井废物 提高了土壤的碱性。玉米籽粒及泥浆池内、外土壤中的重金属含量均未超标,泥浆池对牧草中的重金属含量无明显影响。分析发现钻井废物中含有大量的微量元素,可以促进植被生长,且钻井液添加物可以提高土壤肥力,使其具有土壤化利用的潜力,为钻井废物资源化利用提供了方向。     

我国页岩气开发钻井废物污染防治技术进展

我国在逐步加大页岩气开发力度的同时,也在加大页岩气开发过程中的环保技术研究,以促进页岩气开发绿色可持续发展。文章分析了页岩气开发过程中钻井废物处理存在的主要问题,针对这些问题,介绍了环保型钻井液、水基钻井废物处理与资源化、油基钻井废物处理与资源化等技术及其应用进展。提出了强化源头控制,从钻井液、井身结构设计、钻完井等方面进行全面管控,提高钻井液的循环使用效率,研发高效的废液净化工艺,降低钻井废物的产出,并实现钻井废物资源化的发展思路。     

化学清洗法处理磺化水基钻井液

文章以化学清洗法为主要处理手段,其中以破稳剂、清洗剂和重金属离子固化剂为主要药剂进行处理。现场工程实践结果表明：当破稳剂浓度为50 g/L、清洗剂浓度为5％、重金属离子固化剂浓度为20％时,磺化水基钻井液经此工艺处理后可达到DB23/T 1413—2010《油田含油污泥综合利用污染控制标准》及GB 15618—1995《土壤环境质量标准》二级标准的要求。     

水基钻井废物处理工艺研究与试验

水基钻井废物含化学添加剂、含油物质、盐类及岩屑等,化学组分种类繁多,处理难度大。采用 “微波辅助破胶 旋流振动 压制脱水 微生物处置”工艺对水基钻井废物进行多元协同处理研究与试验,随钻连 续处理了3口井的三开段组分相对复杂的水基钻井废物,按照DB65/T3997—2017规定的检测方法,全过程动 态跟踪检测分析。结果表明：该工艺对主要污染因子COD、苯并（a）芘及含油率分步去除效果明显,随钻处理可 满足现场生产要求,处理后的固废各项指标均满足DB65/T3997—2017《油气田钻井固体废物综合利用污染控 制要求》,与固化处置相比,固废量可减少85％以上,大幅减少了井场固废堆存量。     

苏南区块钻井液不落地技术

介绍了苏南区块清洁生产的亮点以及钻井液不落地技术的工艺流程、设备和人员配置等。现场应用结果表明,该套钻井液不落地技术具有固液分离彻底、岩屑干燥总量少、现场标准化建设好等优点,但存在地埋罐容积偏小、钻井液不落地设备班饱和处理量偏小的问题;提出加大地埋罐容积（与钻井队锥形罐容积相匹配）、增加压滤机功率和提高钻井液不落地人员素质的改进方向。     

柿子皮制备环保型水基钻井液处理剂及其作用效能研究

将柿子皮粉末作为水基钻井液添加剂,其性能评价结果表明,柿子皮粉末具有较好的降滤失作用;随着老化温度的升高,柿子皮粉末处理水基钻井液黏度先增大再降低后又增大,柿子皮粉末在水基钻井液中降滤失作用逐渐减弱,大于150℃后失去降滤失作用;线性膨胀率实验和泥球实验表明,柿子皮粉末水提取液对膨润土的水化膨胀有一定的抑制作用,优于4%(w)KCl溶液;配伍性实验结果表明,随着老化处理温度的升高,柿子皮粉末与改性淀粉体系钻井液配伍表现出增黏和较好的降滤失作用,与聚丙烯酰胺体系钻井液配伍效果不佳,尤其在120℃处理后黏度骤降(从30.0mPa·s降到4.0mPa·s),且失去降滤失作用。     

页岩气油基钻井液损耗分析与回收利用

针对四川页岩气井三开采用油基钻井液产生的油基钻屑污染环境、难以处理的问题,首先分析了现场钻进过程中油基钻井液损耗的问题,钻屑携带的油基钻井液是造成钻井液损失的主要原因且数量较多,需要将其回收利用从而降低成本。文章介绍了现场回收钻井液的设备及其原理。利用评价回收油基钻井液性能的公式,在W-7井进行了回收效果的讨论,结果表明,回收设备可以较好降低回收钻井液的低密度固相,回收后的油基钻井液没有对循环中的油基钻井液造成影响。四川页岩气多口井在现场使用了回收设备,节约了成本,效果显著。     

化学热洗法处理页岩气开采废钻井液

针对页岩气开采过程中所产生的废钻井液处理,采用化学热洗的方法对废钻井液进行了油、水、固三相分离,并使用5％的清洗剂对废钻井液中的泥砂和岩屑进行除油。结果表明：温度为40℃、搅拌转速为160 r/min、破稳剂浓度为50 g/L、清洗剂的浓度为5％时,废钻井液中油的回收率达到了98％,泥砂与岩屑的含油量均小于2％。     

废弃钻井液处理技术研究

文章分析了废弃钻井液的研究现状及处理方法,包括：简单处理再利用法、注入安全地层或井的环形空间法、回填处理法、MTC转化技术法、固液分离法、坑内密封法、土地耕作法、再回收利用法、微生物降解法、固化处理法。得出：固化处理法为各大油田最为常用的处理方法,前景较好。开发并研制高效环保的固化剂或复合固化剂,降低处理费用,固化体的再次利用等是废弃钻井液固化处理技术的发展方向。     

川渝地区页岩气钻井固废分类资源化处置利用略论

本文在简要分析川渝地区主要页岩气区域长宁、威远和涪陵页岩气钻井作业主要特点基础上,重点论述了页岩气钻井不同井段及不同钻井液体系钻井固废性质特点,针对页岩气钻井水基固废和油基钻屑两大类固废的资源化处置利用情况及存在的主要问题进行了论述,提出了川渝地区页岩气钻井应分井段或分不同钻井液体系固废进行收集并分类采用不同处置利用技术进行资源化处置利用,可达到更经济安全环保的利用效果。水基钻井固废就地生物处理资源化土壤利用是最优先择,第二选择是就地作为井场公路及井场场地路基建设利用,其次才是制成水泥块或免烧砖,最后才是转运制砖利用;油基钻屑的处置利用最关键的问题是争取脱油能按一般固废对待的国家或地方政策或规定争取,脱油后的油基钻屑最好的资源利用方式应是协同水泥窑焚烧处置,其次制成水泥块或作井场路基材料利用。同时针对性提出了页岩气钻井固废分类处理利用等方面的建议措施,对油气勘探钻井环保决策管理者和工作者具有一定参考价值和指导意义。     

大庆中浅层低成本水基钻井液技术研究与应用

针对大庆油田中浅层水平井钻井过程中,易发生缩径、剥落、掉块等井下复杂,使用油基钻井液存在高成本、高污染,使用常规水基钻井液又存在配方复杂、维护困难的难题,通过优选低分子量聚胺抑制剂、降滤失剂、润滑剂等处理剂,并通过室内正交实验和配方优化,最终研发出一套低成本的中浅层水平井水基钻井液。室内实验表明,该体系具有优良的抑制性能,页岩滚动回收率大于90%,线型膨胀率低于8%;100℃条件下高温高压失水小于8 mL;润滑性良好,极压润滑系数0.09;能抗20%黏土污染,成本比油基钻井液下降60%以上,比常规水基钻井液下降30%以上。在现场应用过程中,该体系性能稳定,解决了缩径等井壁失稳难题,安全钻达设计井深。该钻井液技术在性能满足钻井施工的同时,能够替代油基钻井液,且成本比油基钻井液下降60%以上。     

水基钻屑固化填埋对周边土壤环境的影响

为了探讨水基钻屑固化填埋对周边土壤环境的影响,以西南某页岩气田为例,选取了3处具有代表性的井场,先对水基钻屑固化处置方式和效果进行了评价,然后再对水基钻屑固化填埋池周边土壤进行监测,分析了固化填埋池对周边土壤环境的影响。结果表明,井场的水基钻屑固化填埋池周边土壤重金属的综合污染指数分别是0.45,0.56,0.29,三个井场的水基钻屑固化填埋池周边土壤重金属的综合污染指数均小于0.7,与相关标准相比,说明水基钻屑固化填埋暂时未对周边土壤造成影响,属于清洁水平。短期内水基钻屑的固化填埋效果较好,对周围土壤的环境影响较小。     

微生物处理水基钻井固废技术应用

对常规水基钻井固废处理方法进行简要介绍,总结了常规水基钻井固废处理技术存在的问题。通过添加0.5％左右的微生物降解菌处理钻井固废,工程实例研究表明,在一定条件下,通过微生物的作用,钻井固废中的有害物质能得到自然降解。X3井钻井固废使用微生物进行处理,3个月后检测钻井固废中主要有害重金属的含量,检测结果满足GB15618—2018《土壤环境质量农用地土壤污染风险管控标准（试行）》,处理后浸出液中pH值、COD、石油类满足GB8978—1996《污水综合排放标准》一级标准,结果表明微生物处理钻井固废的方法切实可行。     

页岩气压裂返排液处理技术探讨

介绍了页岩气压裂返排液的主要成分及常用处理方法,探讨了国外返排液处理新技术,提出了返 排液处理发展方向。返排液处理常用技术主要有自然蒸发、冻融、过滤、臭氧氧化、化学絮凝、电絮凝、反渗透和蒸馏等,而新技术主要是各种处理工艺的组合应用,以氧化、絮凝为主。返排液处理技术的发展应朝着各种工艺复合应用,物理处理为主,化学处理为辅的方向进行,开发电絮凝和高级氧化等新技术,研制撬装处理设备,使处理工艺模块化,并对有用成分进行合理回收再利用,降低处理成本,为页岩气开发提供技术支撑。     

一种水基抗温钻井液的高温流变性研究

钻井液的高温流变性对于深井、超深井快速、安全地钻进具有重要影响,而高温老化冷却后测定的钻井液流变性能并不能代表高温条件下的流变性能。因此采用Fann50SL型高温高压流变仪对抗高温水基钻井液体系的高温流变性进行了研究,求得其流变参数,最高实验温度达到了220℃。综合考察了温度、密度、聚合醇、聚合物和盐等因素对钻井液体系流变性的影响。结果表明,塑性黏度与温度间遵从二次函数关系,温度升高,塑性黏度呈指数规律下降,且体系的密度越大,受温度的影响越大;在低温段(¹50℃)加入聚合醇和聚合物会对体系流变性产生明显影响,高温段(150150℃)加入聚合醇和聚合物会对体系流变性产生明显影响,高温段(150²20℃)影响较小;盐对高密度钻井液体系流变性的影响明显大于低密度钻井液体系。该研究可为现场施工中钻井液体系流变性的调控提供指导。     

钻井液废弃物无害化处理的新技术研发

首先对水基钻井液废弃物,油基钻井液含油钻屑内在污染机理进行了研究,在此基础上,一是研发出水基钻井液废弃物用高效破胶剂、高效固化剂,形成了水基钻井液废弃物无害化处理的新型工艺技术;二是以物理、化学及微生物等技术集成形成了油基钻井液含油钻屑处理新工艺新技术。这两套工艺技术操作简单、处理效果好、投资小、可靠性好,具有很好的社会效益和经济效益。     

石榴皮作为抑制性钻井液处理剂的研究

将石榴皮作为钻井液添加剂,评价了其作用效能。结果表明,石榴皮对钻井液具有一定的降滤失作用,抗温性可达170℃以上;与改性淀粉配伍性好,在室温和120℃老化浆中具有较好的降黏、降滤失作用,与聚丙烯酰胺配伍性略差;泥球实验和线性膨胀率实验表明,石榴皮浆液对膨润土的水化膨胀有一定的抑制作用,且随着石榴皮量的增多,抑制效果越明显;粒度分析表明,石榴皮浆液对钻井液中的黏土具有一定的絮凝作用,可以显著提高黏土的粒径。