钻井废水深度连续处理装置

钻井废水深度连续处理装置为一体化撬装式处理装置,主要用于油气田勘探钻井过程中产生的废水处理。该装置将化学混凝、斜板快速分离、吸附氧化、超滤、反渗透等技术工艺集成一体,各处理工艺既可单独使用,也可有机结合,既可满足钻井后期高浓度废水处理,又可用于钻井前期低浓度废水处理和井队搬迁后残余废水处理,具有广泛的适用性。在现场处理的钻井废水可以达到直接排放标准。装置安装、操作、运输方便,解决了油气田作业过程中钻井废水处理达标难的问题,提高了绿色作业水平,降低了环境风险。     

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。     

橇装式小直径管排水采气作业装置研制成功

中国石油集团钻井工程技术研究院江汉机械研究所与长庆油田分公司油气工艺技术研究院共同研制的橇装式小直径管排水采气作业装置已获成功。该装置主要由橇装小直径管装置、井口防喷系统、注剂装置、监视测量系统等组成，采用全液压控制和操作，主要用于低压、低含水气田排水采气作业。     

橇装式小直径管排水采气工艺技术

长庆气田低压低产气井携液能力差、井底易产生积液，影响正常生产，为此探索了橇装式小直径管排水采气工艺技术。该技术自引进以来，由于装置的绞车动力不足、管子堵塞等问题而最终停用。针对这些问题，结合长庆气田的气井特点，开展了小直径管加工、橇体设计、绞车系统、控制系统和注入头等关键技术研究，成功研制了国内首台类似连续油管的橇装式排水采气装置及配套工具，并实现全套装置国产化。通过现场3口井试验，使小直径管排水采气工艺技术在气田得到成功应用，并通过与其他排水采气工艺的联合作业，为水淹井复产、低压低产气井排水采气探索出了新的技术途径，完善了排水采气工艺技术。     

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气田的边远地区存在着大量零散天然气资源，由于受地理环境所限，无法就地利用，敷设管道集气外输又很不经济；为此吉林油田、中国石油天然气总公司和中国科学院低温中心联合开发研制了５００ＬＮＧ橇装式工业实验装置进行回收利用。该装置设计天然气处理能力为６５０ｍ３／ｈ，采用分子筛深度脱水，同时脱二氧化碳；气轴承膨胀机氮气循环致冷回收ＬＮＧ工艺，设计ＬＮＧ产量为５００Ｌ／ｈ。该装置于１９９６年１２月整体试车成功，各项技术指标均达到或接近设计值，基本达到工业化生产条件。整个装置包括１０个橇块，全部设备国产化，水、电、燃料等全部自给。     

CQS1.2/0.6型采气废水处理装置

针对油田采气废水COD、BOD5浓度高 ,采气站点分散 ,单个站点采气废水量小 ,原有处理工艺复杂、成本高等问题 ,研制了CQS 1 2 / 0 6型采气废水处理装置。装置由电凝反应器、溶气气浮系统、过滤系统和电气控制系统 4部分组成 ,这种装置以电凝聚处理为主体 ,辅以溶气气浮和机械过滤处理工艺 ,采用整体橇装型式 ,可车载运移。现场采气废水的处理试验表明 ,装置在去除采气废水中的油、悬浮物、色度及COD等方面都具有较好的效果     

移动式作业废水处理装置的研究

针对目前油田作业废水处理量少且面广 ,处理费用高 ,且大多数废水处理工艺已不能满足国家对企业污染物排放达标规定要求的问题 ,研制出移动式作业废水处理装置。装置以旋风气穴浮选机为核心 ,配备水力旋流器和核桃壳过滤器。作业废水经过水力旋流器进行油水预分离 ,再经旋风气穴浮选机分离、沉淀 ,最后经核桃壳过滤器过滤三级处理后 ,最终出水水质可达到国家规定的排放标准。     

海陆两用模块化橇装式连续管作业机的研制

为了加快连续管技术在我国的发展与应用,研制了海陆两用模块化橇装式连续管作业机。该作业机按功能分为4个橇装模块,分别是操作控制橇、动力控制橇、盘管滚筒橇和井口装置橇,防喷系统适用70 MPa的井口高压,一套防喷系统可以密封多种管径的连续管,配备了多种形式的井口连接转换装置,注入头的提升力充足,在作业遇阻时解卡能力强。现场试验和应用结果表明,该连续管作业机运行平稳,控制准确方便,最大走管速度达60 m/min,注入头与滚筒动作协调一致,达到了作业要求。     

进口天然气橇装式脱水装置运行评价及参数优化

靖边气田投入开发以来使用了几十套进口橇装式脱水装置，良好的性能为气田的生产提供了有力保障，成为集气站生产的核心设备。随着气田的进一步开发，部分橇装式脱水装置出现了三甘醇溶液发泡、盐结晶堵塞、三甘醇损耗量增大等问题，这些问题给气田的生产组织带来一定困难。因此，挑选了部分具有代表性的橇装式脱水装置进行性能评价试验，通过对橇装式脱水装置各单元运行参数以及脱水后水露点等进行现场测试，进一步摸索了橇装式脱水装置的合理处理能力，优化运行参数，完善工艺，确保脱水装置平稳、经济运行。     

中国石油钻井院

<正>01 PCDS-Ⅰ精细控压钻井系统中国石油集团钻井工程技术研究院依托国家科技重大专项自主研制的PCDS-Ⅰ精细控压钻井系统,集恒定井底压力与微流量控制功能于一体,可进行近平衡、欠平衡精细控压钻井作业,通过环空压力监测与控制、回压补偿能有效避免窄密度窗口井涌、井漏等钻井复杂情况。该系统填补了国内空白,打破了国外垄断,达到了国外同类技术的先进水平。02连续管技术中石油钻井院在集团公司的支持下,经过多年的技术积淀,先后完成连续管技术与装备(国家863项目)及连续管修井装备与工具等多个国家和集团公司重大研究课题;相继开发出橇装式、车装式、拖挂式及车橇混合式连续管作业机和拖挂式钻机。该系统主要适用于解决深井压力敏感地层、高温高压地层、窄密度窗口地层等条件下的安全钻井问题。     

DS-0.5 t/h型油田专用撬装水处理站

针对物探、油田钻井等野外流动性作业的人员生活用水,以及发电机组等设备的冷却用水都不同程度地存在着水质较差或供给困难的问题,结合油田钻井的特点及要求,研制出适合野外钻井人员及设备用水专用撬装水处理时,经油田使用证明,性能可靠,自动化程度高,移动方便,能完全满足高矿化度高硬度地区钻井人员及设备用水。     

钻井废水废气同步消减新技术及现场示范

钻井废水、钻井柴油机废气污染物和排气噪声是石油天然气钻探作业环境保护的主要治理对象。根据热力学原理和气液动量、热量、质量传递相变机理,研发了钻井废水废气同步消减新技术。其技术原理为:钻井废水与柴油机废气两相流直接接触传热传质,废气余热消减废水,废水吸收废气烟尘同时使废气降温降噪减阻,替代柴油机排气消声器。为此,设计了与钻井190型涡轮增压柴油机配套的ST系列废水废气现场同步处理示范装置,并在四川龙岗和新疆克拉玛依等多种地质结构的油气钻井现场实施。结果表明,单台810kW柴油机1200r/min工况下平均消减废水能力为0.538m3/h,废气烟尘基本消除,降噪效果比消声器提高4.2%～23.7%(倍频带)而背压降低70%以上,柴油机功率损失比减少1%。实践证明,该技术改变了钻井废水末端治理的现状,以源头治理方式实现钻井现场废水不加药、不外排、不转运,为提高钻探作业环保水平提供了可靠的技术保障,对建立石油天然气钻探清洁生产体系具有重要意义,并可以大幅度减少钻井现场废水池征地和基建投资,产生显著的经济、环境和社会效益。     

气体介质条件下的固井技术

近年来,四川油气田大力推广应用了气体钻井技术,对于大幅度提高机械钻速和避免井漏等钻井复杂情况起到了十分重要的作用。为了避免气体钻井结束后替入钻井液可能引发的井漏、井眼不稳定等复杂情况,缩短钻井周期、降低钻井成本,进一步提高固井质量,在川渝地区探索实践了气体介质条件下339.7 mm表层套管和244.5 mm技术套管共18井次的干井筒固井作业,基本形成了一套气体钻井后干井筒（井眼内为纯气体时的井筒简称为干井筒）固井工艺技术方案与措施。在干井筒固井施工过程中,主要作业环节的工艺技术包括：气体介质条件下井眼准备及下套管技术、非连续液相注水泥技术等,并介绍了防井漏、防井壁失稳、防环空堵塞等技术。实践表明：干井筒固井施工的固井质量明显高于常规固井的质量;注水泥浆施工工程风险小;可消除气体钻井结束后替入钻井液再固井作业可能带来的井下复杂情况。     

组合式含油污水处理装置在小区块油田的应用

为解决边远小区块油田含油污水处理和注水难的问题,开发了橇装组合式含油污水处理装置。装置由聚结平行板除油器、提升泵、初级过滤器、压盘式过滤器和净化储水罐等组成。在延长油田的现场应用表明,当来水悬浮物含量小于60 mg/L,含油小于1000mg/L,投加30×10~(-6)聚合铝药剂时,装置的压盘式过滤器出水悬浮物含量小于2mg/L,含油小于4mg/L,达到《碎屑岩油藏注水水质推荐指标》中A2类水质标准。这种装置与长轴电动离心泵配合使用时,可在同一橇座上组成污水处理-注水一体化装置。     

龙岗地区复杂压力层系下非常规井身结构设计与应用

在龙岗地区的油气勘探开发过程中,传统的5层井身结构设计无法安全应对三高（高温、高压、高含硫化氢）、多压力层系和压力不确定性强等地质风险。以地层情况和相关压力信息为依据,结合现场实际,对油管、生产套管和完井管柱的设计,地层压力体系和必封点的分析,6层套管层次的优化以及小间隙下抽吸压力和激动压力的校核等问题进行了深入的研究,并据此设计了龙岗西部超深井和复杂压力层系下的非常规井身结构方案。从2008年至今,该方案先后在龙岗61井、龙岗62井、龙岗63井和龙岗68井成功实施,从而进一步提高了龙岗地区在钻完井过程中对地质风险的预防和控制能力。非常规井身结构设计适应了超深井以及复杂多压力层系下三高气井的生产要求,为四川盆地油气勘探提供了可靠的钻井安全保障,在川渝等复杂地区的勘探开发中将会得到进一步推广和应用。     

川渝气田深井和超深井钻井技术

20世纪70年代以来，通过组织科技攻关和新技术试验，取得了一系列重大技术成果，发展了一整套适合四川盆地碳酸盐岩裂缝性气藏地质特点的天然气配套钻井技术；全面开展了以提高机械钻速为中心的钻井新技术配套攻关试验和推广应用，深井钻井速度不断提高。然而，深井钻井速度低、成本高的问题仍严重制约着川渝气田天然气勘探开发的快速发展。20世纪90年代末以来，企业深化改革和油气勘探开发的发展，推动四川盆地深井钻井技术进入了快速发展的新时期，在欠平衡钻井、气体钻井、水平井钻井和深井钻井提速等重大项目的科技攻关与钻井新技术及新装备的集成配套推广应用等方面，取得了一系列成果和突破。针对川渝地区复杂地质条件和油气勘探开发的要求，提出应继续开展对井漏、高含硫气井钻井完井、深井固井等技术研究。加强高端钻井装备与工具的引进和配套开发，不断发展四川气井井控技术，以满足川渝气田地区深井钻井日益复杂的井控技术要求。     

川东北气田伴生CO2注入川中油田EOR可行性分析——以普光气田伴生CO2注入桂花油田为例

四川盆地普光气田CO₂含量为8％～10%,每年高空燃烧排放的CO₂量约为6.9×10⁸ m³。为了实现低碳油气开发,挖掘资源潜力,建议将CO₂气从天然气中分离后注入川中侏罗系油藏,以提高这些低渗透致密油藏的采收率。在分析了川中桂花油田的开发历史后,绘制出桂花油田开采预测曲线,如采用大型压裂酸化、钻水平井、成像测井、三维地震储层预测技术,加上CO₂混相驱油提高采收率等,预计桂花油田的年产油量将在2015年恢复到4×10⁴ t,2020年达到7×10⁴ t,2025年达到10×10⁴ t。同时,经济分析的计算结果也支持这一建议,如把碳税和碳交易收入作为考虑因素,则该项目的可行性将更充分。随着川东北早三叠世-晚二叠世酸性大气田的陆续投产,比如同属于中国石油天然气股份公司的龙岗气田将有更多的CO₂需要加以埋藏,届时亦可将莲池油田、金华镇油田、公山庙油田和中台山油田等纳入CO₂混相驱油提高采收率试验区。     

四川盆地页岩气水平井分段压裂技术系列国产化研究及应用

随着四川盆地页岩气勘探开发的持续深入,实施水平井分段压裂改造已成为页岩气这种非常规气藏有效开发的必要手段。针对四川长宁—威远国家级页岩气示范区水平井储层特点,结合套管固井完井方式,通过开展自主攻关与现场试验,在页岩气水平井压裂改造方面逐步形成了一套完整的技术系列,包括:新型复合桥塞分段工具、高效降阻滑溜水体系、优化分段设计技术、体积压裂工艺、连续油管钻磨技术、连续混配、连续供砂、连续作业技术、返排液重复利用技术等,从而实现了页岩气水平井储层改造的最优化体积和效果。应用结果表明:自主研发的页岩气水平井复合桥塞优化分段、滑溜水体积压裂工艺及工程配套技术,能够有效提高工程时效和增加井口产能,为页岩气水平井规模效益开发提供了技术保障,为下一步四川盆地页岩气工厂化压裂的实施提供了技术支撑。     

油气钻井井场防雷击理论及实践

钻井井场防雷击是一个系统工程,涉及多种复杂设备,需要满足防火防爆防雷等耐环境特殊要求,不是普通防雷厂家在井场简单地安装防雷器所能解决的。针对川渝高雷暴地区雷击风险高的特点,中国石油天然气集团公司川庆钻探工程公司对钻井井场专用防雷击系统进行了科技攻关,开展了钻井井场防雷接地、井场总等位联结和井场接零保护等理论研究,将电气保护、防静电和防雷击3者有机结合起来,形成油气钻井井场防雷击实用理论,并将该理论应用于钻机总体设计、改造及安装。两年多来,在川渝地区68台钻机上进行了应用,结果证明,该理论在降低井场直击雷损失和预防感应雷方面起到了重要作用。同时,在使用中发现了该系统存在的问题,制订了相应的整改措施,并指出采取屏蔽和均压方法可将直击雷损失降到最低,以及功能地与现场故障地错误联结的危险性。     

川渝地区油气钻井井场土地复垦技术探讨

川渝地区是我国石油天然气的主产区,油气资源丰富。在油气资源开采的同时,对该地区紧缺的耕地资源保护也不可忽视。因此,推进钻井井场土地复垦工作意义重大。分析了川渝地区钻井井场土地损毁特点,从工程、化学和生物等方面论述了相应的复垦措施与技术。并针对复垦工作中存在的典型问题提出了建议。