MTC技术在百色盆地林逢稠油热采井的研究与应用

针对林逢稠油热采井的地质特点和对固井质量的要求开发了早期强度高,低渗透,微膨胀,抗高温和流变性好的MTC矿渣泥浆固化液,并分析了矿渣泥浆固化液技术的固化机理及特点。结果表明,MTC水泥浆具有低温防水侵,强度发展迅速,固化体耐高温的特性。MTC技术实用性强,施工简单,水泥浆体系流变性好,密度易于控制,它与钻井液有良好的相容性,提高了林逢稠油热采井的固井质量。     

废弃钻井液固液分离—化学处理技术在长北气田的应用

为了解决废弃钻井液中有毒有害组分含量高导致的严重污染环境和损害人体健康等问题,从减少有毒有害组分和降低其含量出发,将初级固液分离、深度固液分离和化学处理技术结合,形成了废弃钻井液固液分离—化学处理技术。长北气田5口井的现场试验结果表明,试验井的废弃钻井液经过固液分离—化学处理后,钻井液污水、岩屑和泥饼浸出液的各项指标均满足相关排放标准,能够达标排放或循环利用,且处理成本低于常规的固化-净化法。研究结果表明,废弃钻井液固液分离—化学处理技术能够实现废弃钻井液的有效处理。      

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用矿渣将泥浆转化成水泥浆（MTC）固井技术不仅能降低固井成本，而且能将钻井工程的污染物－泥浆填入地下。减少了对环境的污染也节约了废弃泥浆的处理费用。此外矿渣MTC技术还具有提高顶替效率及固井质量等优点。但矿渣结物高温脆裂是限制矿渣泥浆转化成水泥浆（MTC）技术在高温深井条件下应用的重要原因。文章在分析了现有的各种关于矿渣高温脆裂原因的观点后，在实验观测的基础上，提出了矿渣高温脆裂原因的新观点，即矿渣高温脆裂是由于C－S－H无定型凝胶高温脱水后发生体积膨胀造成的。文章设计了验证这一新观点的实验方法及装置，并用大量实验验证了这一新观点。最后根据这一新观点提出了预防矿渣胶结物高温脆裂的措施。     

矿渣MTC处理废弃钻井液机理

废弃钻井液转化为水泥浆技术（MTC）是一种既满足环保要求又节约成本的好方法。为此进行了废弃钻井液成分分析、钻井液影响矿渣MTC性能等几方面的实验研究。结果表明：废弃钻井液的主要组成部分黏土中含有大量的SiO₂物质,不仅能够与强碱反应生成活性SiO₂,促进矿渣MTC凝固体胶结,还能够与矿渣中水泥熟料水化产物Ca（OH）₂反应,生成力学性能更好的低C/S（CaO·SiO₂分子比）比的C-S-H凝胶;矿渣MTC抗压强度随着钻井液加量的增加而增大,随着钻井液中纯碱量的增大而增大;钻井液中黏土水化程度越高,矿渣MTC强度越大;黏土12 h即可充分水化,矿渣MTC固井液的稠化时间变短,有利于提高固井液的防气窜效果,其耐高温性、耐酸侵蚀性更好。     

钻井废弃盐水泥浆无害化脱水处理研究

只有降低油田废弃钻井泥浆的水分含量,才能大大降低生产成本,使利用废弃泥浆制备建筑砖材市场化成为可能.本文以大港油田滨深3×1井的废弃盐水泥浆为实验对象,采用化学固液分离的方法,通过加入不同的絮凝剂、表面活性剂强化脱水效果.实验结果表明,废弃盐水泥浆经稀释后才能实现固液分离,加入絮凝剂、表面活性剂能有效降低泥浆含水量.表面活性剂有强化脱水效果,可使固相含水量降低到40％左右.加入0.63％的阳离子PAM处理后固相含水量最低降至35.1％.在此基础上提出了废弃泥浆脱水工艺,为工业生产提供了一定的依据.图8表1参4     

泥浆转化为水泥浆:波特兰水泥转化技术

泥浆转化为水泥浆技术可以避免传统注水泥作业中水泥浆被泥浆污染后所造成的顶替效率低、水泥石胶结强度差等问题,同时减少了对钻井废液的处理。根据转化过程中所用胶结材料的不同,MTC技术可分为两大类:波特兰水泥转化技术和高炉矿渣(BFS)转化技术。本文在调研国内外大量资料的基础上,论述了MTC水泥浆的室内设计步骤,分析了调整其流变性、稠化时间、滤失性和抗压强度的方法及所用外加剂的性能,总结了用波特兰水泥、其它无机水泥以及聚合物胶凝材料转化泥浆的办法,介绍了MTC水泥浆的现场应用情况,较完整地归纳了使用MTC水泥浆固井的独特优势。     

废弃水基钻井泥浆的固液分离研究——以四川蓬深X井为例

将钻井平台产生的废弃水基钻井泥浆进行高效、无害化处理对生产过程至关重要。以四川蓬深X井钻探作业中产生的废弃水基钻井泥浆为研究对象，进行化学强化固液分离研究。通过实验研究系统探讨了单一试剂、两种或三种试剂复配的破胶剂对泥浆固液分离效果的影响。在单因素实验中，单独加入石灰CaO的固液分离效果最佳，用量为0.8 g/ 50 mL;在两种试剂协同作用的双因素实验中，硫酸亚铁FeSO₄和CaO的用量应控制在0.6 g/ 50 mL;在三种试剂复配的正交实验中，影响分离效果的因果主次顺序为FeSO₄>CaO>PAC。研究发现，最优化条件下，PAC、FeSO₄和CaO的配比为0.3∶0.4∶0.15,所得的清液密度为1.038 g/ mL。可为钻井平台产生的废弃水基钻井泥浆的高效、无害化处理提供技术支撑。     

泥浆转化为水泥浆:水硬高炉矿渣转化技术

介绍了BPS—MTC水泥浆的室内设计和评价方法及国内外使用BFS转化泥浆的具体做法;对比了BFS—MTC水泥浆与波特兰水泥浆及波特兰MTC水泥浆的性能。应用BFS将泥浆转化为水泥浆能有效地提高固井质量,可大幅度地降低作业成本,减少对钻井废泥浆的处理,有利于保护环境。     

矿渣MTC固化滤饼能力实验研究

固井液与钻井液滤饼实现整体固化胶结一直是石油工程界期待解决的重大技术难题。由于钻井液滤饼的存在，水泥浆与井壁不能牢固胶结，固井后常常出现油气水窜等严重问题，从而造成固井失败。为此，系统地比较了矿渣MTC水泥浆与油井水泥浆在没有滤饼、普通钻井液滤饼、多功能钻井液滤饼3种情况下的界面胶结性能。实验结果表明，没有滤饼存在时，油井水泥浆的胶结性能明显优于矿渣MTC；普通滤饼存在时，水泥浆和MTC均不能得到令人满意的胶结性能；油井水泥浆不能使多功能钻井液滤饼固化胶结，而矿渣MTC能够实现多功能钻井液滤饼的固化胶结。多功能钻井液钻井技术与矿渣MTC固井技术联合使用可以适当淡化顶替技术，充分发挥矿渣MTC技术的经济、技术优势，提高固井质量。     

钻井液转变成固井液的固井技术研究

通过向钻井液中加入高炉矿渣和其它化学处理剂,可将钻井液转变成固井液(MTC)。高炉矿渣是一种具有水硬性质的颗粒材料。文中介绍了筛选矿渣,分析了影响矿渣水化反应和形成强度的因素,建立了钻井液转变成固井液的室内实验方法,研究了钻井液转变成固井液的液体性能和固体性能,评选出1种激活剂、2种分散剂和3种调凝剂,完成了密度1.50~1.70g/cm3、流动度21~26cm、API失水小于100mL、无游离水、稠化时间180~300min、24h抗压强度大于13MPa的MTC固井液配方。经冀东油田用常规固井设备和工艺在φ244.5mm套管固井中施工5口井。这5口定向井的钻井液类型有聚合物钻井液、正电胶钻井液和小阳离子钻井液。钻井液转变成的MTC团开液密度为1.62~1.81g/cm3,具有可泵性好、固化物抗压强度发展快等特点,测井表明固井质量合格,与用油井水泥固井相比可节约固井材料费约75%。     

废弃钻井液固液分离技术研究

针对江苏油田废弃钻井液处理过程中使用絮凝剂时出现的问题,探讨了废弃钻井液化学固液分离的机理.研究了单独的无机絮凝剂、有机絮凝剂以及无机絮凝剂和有机絮凝剂共同作用下对废弃钻井液和钻井污水的ζ电位的影响,优选确定了5套化学脱稳配方和2套污水二次处理试验方案.对S19-3井废弃钻井液进行了工业化现场试验,结果表明,所选用的化学脱稳配方对废弃钻井液体系有很强的脱稳效果,更易于离心脱水分离.而离心脱出水经混凝沉降和过滤处理,C0D去除率达80.8%,SS去除率达99.2%,混凝沉降、过滤效率高,外排水都符合GB 8978-1996"污水综合排放标准"规定的一级标准要求;絮凝泥渣再造浆率差,泥渣浸出液中主要污染物含量均很低,可以就地掩埋,不会对环境构成危害.     

钻井废弃泥浆固化处理技术的研究与应用

油田三大公害之一的钻井度弃泥浆的处理受到广泛关注,化学固化法已成为各油田处理度弃泥浆的重要方法。针对江苏油田泥浆组分及气候特点,论述了钻井废弃泥浆固化处理的机理,对比研究了钻井废弃泥浆固化配方,确定了具有经济实用、施工方便的废泥策无害化固化处理技术。实际使用证明该处理方法是可行的,值得推广。     

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。     

固井液与多功能钻井液泥饼整体固化胶结的可行性探讨

研究了MTC固井液和油井水泥浆固井液与多功能钻井液泥饼的胶结状况。试验结果表明，多功能钻井液泥饼的固化反应直接受到固井液水化反应机理和过程的控制。在MTC浆水化反应初期会产生大量发生水化反应必需的可溶性离子，这些可溶性离子渗透到多功能钻井液泥饼内部，为其提供了可激发水化反应的可溶性离子，从而实现了整体固化胶结；而在油井水泥浆与多功能钻井液泥饼的胶结试验中，能够渗透到泥饼内部的大多是Ca^2 ，而Ca^2 离子极易和泥饼中的膨润土颗粒和处理剂发生絮凝反应，形成不会固化而且破坏胶结强度的絮凝产物，剩下的少量Ca(OH）2难以激活多功能钻井液泥饼的水化反应，因此整体固化胶结难以实现。要实现油井水泥浆固化体与多功能钻井液泥饼的整体固化胶结，应该对固井液体系进行必要的改进，使其在水化反应过程中产生的水溶性离子的种类和数量能够满足泥饼固化的需要；同时应该注意研究新的能够激发和促进泥饼固化水化反应的钻井液添加剂，对钻井液进行必要的改进。     

响应面优化深层废弃水基钻井液无害化处理工艺

针对大庆油田深层致密气废弃水基钻井液固液分离难、泥饼含水率高（>80%）、存在二次污染的问题,开展了废弃水基钻井液无害化处理技术研究,在分析废弃水基钻井液特性与处理难点基础上,应用Box-Behnken中心组合实验和响应面分析法,通过考察破胶剂、助凝剂与絮凝剂的最佳配比对废弃钻井液固液分离效果的影响,创新建立了固液分离泥饼含水率与处理配方参数间的数学模型,研发出了以脱稳絮凝为核心的废弃水基钻井液无害化处理技术,形成了脱稳-絮凝-固液分离处理工艺。现场实验结果表明,废弃水基钻井液经该项技术处理后,泥饼含水率为47%,泥饼浸出液悬浮物含量为63 mg/L,泥饼浸出液中石油类、COD等9项主要污染指标符合GB 8978—1998《污水综合排放标准》、DB23/T693—2000《黑龙江省废弃钻井液处理规范》相关要求,该技术成果解决了大庆油田深层水基钻井液破胶脱稳效果差等难题,具有较好的推广应用价值。     

废钻井液无害化处理的室内研究

介绍用化学固化方法处理废钻井液,其实验内容包括两部分:一是选用固化剂,对废钻井液进行固化处理,考察固化时间、固化温度对固化程度的彰响;二是将固化7d后的样品加入去离子水,振荡8h,制备固化体浸出液。通过对现场固化剂的选择;废钻井液固化处理效果;固化温度对固化效果的影响;固化时间的影响;与国外专利配方处理比较5个方面的室内试验证实,废钻井液固化后有一定强度,其水浸出液清彻透明,无毒无害,达到排放标准,固化体可进行掩埋恢复地貌,也可作为建筑材料使用。文中还针对不同的现场条件,在不适于固化处理的地区,进行了固液分离处理的室内研究,研究出了以HPAM为主,酸为辅的固液分离絮凝剂。考查了HPAM的分子量、水解度以及酸浓度对分离效果的影响。     

钻井废弃泥浆土壤化实验研究

为了解决目前废弃泥浆固化处理后占用大量土地资源且存在着环境污染隐患的实际问题,开展了钻井废弃泥浆土地资源化的研究。根据钻井废弃泥浆的特点和土壤环境质量标准(GB15618—1995)的要求,将废弃泥浆中的污染物进行固定化处理,使其不向水环境转移;然后将处理后的泥浆与经过选定的富含微生物的土壤混合,泥浆中污染物降解后余下的固相成分(膨润土等)转化为土壤资源。对固定污染物药剂的用量、泥浆与土壤混合比例等条件进行了实验,并进行了大豆发芽实验。实验结果表明:泥浆中固定污染物药剂加量在20g/L以上时,可以有效固定其中的污染物,其浸出液中COD和SS浓度能达到GB8978—1996中的一级标准,固相物可以达到土壤环境质量一级标准;处理后的泥浆与土壤比例等达到1∶2时,对大豆发芽率没有明显不利影响。结论认为:通过该方法将钻井废弃泥浆转化为土壤资源是可行的,开发了一种废弃泥浆处理的新方法。