钻井废弃物综合利用系统装置在兴参1井的应用

周宝合，李守明，陈景英，杨 明

（唐山中石大鑫丰石油装备制造有限公司，河北唐山 063611）

钻井废弃物综合利用系统装置在兴参1井的应用

周宝合，李守明，陈景英，杨 明

（唐山中石大鑫丰石油装备制造有限公司，河北唐山 063611）

兴参1井位于内蒙古自治区锡林郭勒盟镶黄旗翁贡乌拉苏木，由于施工井处于生态环境比较脆弱地区，要求废弃物的减量减排、无害处理，减少占地面积，高度重视环保问题。我公司的钻井废弃物综合利用系统装置，过程处理和终端处理合为一体，不需修建岩屑池及泥浆池，既有效减小了钻井废弃物的环境污染隐患，也减少了钻前施工及占地成本，做到了井场清洁化生产，达到钻井“环保”的要求。

废弃物；系统装置；综合利用

1 兴参1井的基本情况

1.1 基本数据

兴参1井位于内蒙古自治区锡林郭勒盟镶黄旗翁贡乌拉苏木，探区地处内蒙古草原，海拔1 300m左右，草原地貌。由于施工井处于生态环境比较脆弱地区，要求钻井废弃物的减量减排、无害处理，减少占地面积，达到当地的环保要求。应用无坑钻井工艺技术，实现钻井液与废弃物不落地。基本数据见表1。

表1 勘探基本数据表

1.2 钻井液体系

钻井液使用无毒无害药品配制无污染钻井液、保护地表水和目标地层。基本钻井液体系见表2。

表2 基本钻井液体系表

一开钻井液配方：4%～5%膨润土+0.1%～0.2%纯碱+0.1%～0.2%NaOH+0.3%～0.6%FD-2+0.4%～0.7%FA-367+0.4%～0.8%ZSC-201+0.6%～1%NPAN

处理添加剂：COP-LFL、随钻防漏堵漏剂。

二开钻井液配方：2%～4%膨润土+0.8%～1% NPAN+0.4%～0.6 %LV-PAC+0.3%～0.7%FA-367+0.1%～0.2%NaOH2+0.4%～0.6%ZSC-201+0.3%～0.6%FD-2+1.5%～3%AOP-1+1.5%～2%乳化石蜡+0.3%～0.5%FD-1+1.5%～2%QS-2。

处理添加剂：LV-CMC、QS-2、乳化石蜡

2 钻井废弃物综合利用系统装置

2.1 系统配置及功用

设备配置主要由不落地收集单元、破胶脱稳单元、固液分离单元三部分组成，主要设备包括：水平螺旋输送机、地埋罐、收集罐、储备罐、破胶脱稳罐、强化固液分离压滤系统、备用罐、储水罐。

第一单元废弃物收集单元。利用螺旋输送机和污水泵将钻井过程中的钻井液出口振动筛筛出的钻屑、除砂器、除泥器旋流出泥沙、离心机脱离出的泥巴及钻井污水收集并传送至废弃物储备罐，实现了不落地，井场无污染清洁钻井。

第二单元破胶处理单元。对钻井废弃物进行储存、脱稳、破胶，为进入下一单元做好准备。此环节是根据废弃物中的有害物质的类型和含量，以及污水处理要求的指标，使下一单元的滤液尽可能的达标。

第三单元液固分离单元。它的功用主要是液固分离，分离出来的固体滤饼和滤液，由铲车运送到泥饼存储场，澄清的滤液钻井可直接回用或根据当地要求进一步处理。

钻井废弃物随钻处理系统，在兴参1井钻井液钻井过程中的废弃物（钻屑、泥巴、废弃浆、污水等）可随钻即时处理，达到“不落地”要求。

2.2 设备井场布局

在钻井队四级固控系统外侧，摆放低位回收罐，分别位于振动筛对应的侧面，与除砂器、除泥器、离心机对应的一侧区域依次摆放储备罐、破胶脱稳装置、固液分离系统、储水罐、备用罐。钻井废弃物随钻处理系统布置如下图1：

图1 钻井废弃物随钻处理系统布置图

2.3 使用药剂根据兴参1井钻井液体系，钻井废弃物随钻处理使用破乳剂1号药剂，絮凝剂A号药剂。其中1号药剂与A号药剂的比例约为100∶1，同时根据泥浆浓度及实验小样适当调整。现场实验小样如图2：

图2a

图2b

图2a为取搅拌泥浆500g，添加1号药剂后手动搅拌形成的破乳泥浆，图2b为破乳泥浆加A号药剂手动搅拌后絮凝沉降泥浆。根据小样加药量启动加药系统分别加入1号药、A号药，搅拌大约15min后，启动压滤系统经行压滤脱水。

2.4 废弃物流向

兴参1井共处理泥浆为1 080m3。其中泥饼510m3，滤液570m3。经处理的泥饼和滤液流向如下：

（1）泥饼经我方送检国内有效资质检测中心制砖厂签定泥饼资源化利用合作协议书，泥饼制砖再利用。处理后的泥饼及检测报告如图3：

图3 泥饼

检测报告

（2）滤液由甲方检测完毕，送达黄旗环保局批复，运抵污水处理厂，作为污水处理厂再生水使用。

3 结论

钻井废弃物综合利用系统装置在兴参1井的应用，共处理钻井废弃泥浆1 080m3，达到了泥浆完全“不落地”的要求，减少了钻井现场的占地面积，满足了当地环保的要求，实现了草原生态环境保护的需要：草原环境比较脆弱，废弃物必须回收无害化处理。对在今后草原生态环境敏感区内的生产和环保工作有重要的指导意义。

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[2] 胡文瑞.钻井液处理手册[M].北京：石油工业出版社，1985.

[3] 刘景成.深井超深井钻井新技术与复杂钻井新工艺及钻井质量全程控制实用手册[M].北京：中国知识出版社，2006.

[4] 廖礼，张兴国，李跃明，等.废弃钻井液处理技术现状及综合措施[C]//环保钻井液技术及废弃钻井液处理技术研讨会论文集，2014：70-74.

[5] 李维斌，张 阳.大牛地气田钻井液不落地技术与实践[J].重庆科技学院学报（自然科学版），2016，18（1）：57-59.

Application of Drilling Waste Comprehensive Utilization System in Xing 1 Well

Zhou Bao-he，Li Shou-ming，Chen Jing-ying，Yang Ming

Xingcan 1 wells located in the Inner Mongolia Autonomous Region Xilinguole Meng Xianghuangqi ongon uulaiin sume，as well the construction in the fragile ecological environment area，demand reduction，harmless disposal of waste，reduce the area of environmental protection need attention.The system of our comprehensive drilling waste，processing and terminal processing as a whole，does not need to build debris pools and mud pools，which effectively reduces the environmental pollution risks of drilling waste，but also reduce the cost of construction before drilling and covers an area of，do well the clean production，to achieve the requirements of“environmental protection” drilling.

waste；system installation；comprehensive utilization

X741

B

1003-6490（2017）12-0204-02

2017-09-27

唐山市科技计划项目“钻井废弃物综合利用系统装置项目”（编号16130207A）

周宝合（1966—），男，河北唐山人，硕士，高级工程师，毕业于燕山大学流体传动与控制专业，主要研究方向为石油装备与石油钻井井场废弃物处理。