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油田环保中钻井泥浆回收利用分析

2019-10-19卜凡康

石油研究 2019年11期
关键词:石油钻井回收利用

卜凡康

摘要:随着经济和科技水平的快速发展,泥浆的主体构成主要是水和细黏土,在形态上有乳浆稠度,便于施工过程中注浆使用,提升钻探效率。钻探施工过程存在较多的危险性,地层结构不同,孔壁往往会出现坍塌,处理不到位就会造成施工事故,那么,为了全面保持稳定,则需要在施工过程中,采用泥浆护壁方式,确保孔壁不出现坍塌,维护生产建设安全。

关键词:石油钻井;废泥浆;回收利用

引言

钻探施工对泥浆要严格使用,这样,才能确保钻探施工全面顺利进行。从技术层面看,制浆材料的选择、泥浆处理剂配比都直接关系到泥浆性能,只有全面保证性能优质,才能更好地提升施工效果。文章重点分析了各种常用制浆材料及化学处理剂性能,进一步提出在泥浆中的作用,为钻探施工正确应用泥浆提供借鉴。

1钻井泥浆净化系统要求

(1)流程管线结构。由纯内置管线改变为内外置结合的管线。(2)罐面结构。由封闭式罐面改为敞开式罐面结构。(3)中压泥浆枪管线。初期为减少中压管线腐蚀和保温,将中压管线设计在罐面方钢管内。由于中压泥浆管线承压高、腐蚀快,一般寿命在1年左右。将中压管线设计在罐面方钢管内现场更换不方便,且在出现腐蚀、渗漏时不易发现。为解决上述问题,将中压管线设计在方钢管外面,方便现场检查和更换;同时为方便清理中压管线内沉积的泥沙和清除残液,将中压管线的两端设计成法兰加盲板的结构。(4)加重台结构。前期为方便搬家和安装,将加重泵和加重漏斗设计在罐端;但随着钻井难度越来越大,加重频繁,罐端的有限空间已经无法满足快速加重的需要。为满足快速加重的需求,防止井涌、井喷事故的发生,将罐端加重装置移出,制作独立加重底盘,采用双泵双射流混合装置结构,加重空间增大,人员操作更加方便,保证加重作业不受影响,满足快速提高泥浆密度的要求。加重流程和剪切加药流程进行并联(见图1),使加重和加药实现互换。同时保留了剪切泵,对于部分高分子药物进行剪切添加,保证药品混合均匀。

2泥浆性能指标

2.1黏度

泥浆黏度也是重要的参数指标,是泥浆分子、固相颗粒以及液相间内部摩擦力的体现。为了保持黏度,则要根据孔壁稳定性、钻孔速度等进行选择,这样才能形成综合意见,保證泥浆的黏度符合施工技术要求。泥浆黏度决定了施工的质量,更决定了施工安全,如果黏度高就会造成岩粉不沉淀、密度大等问题,严重影响到钻井效率;如果黏度不够,容易冲刷井壁泥皮,影响下一步混凝土介入施工。所以说,施工中需要全面解决好泥浆黏度的问题,泥浆黏度高低由黏剂进行调节,如果过高,则适当增加,保证增黏剂问题,确保优质泥浆提高施工效率。

2.2含砂量

含砂量是泥浆重要指标,如果过高则黏度不大,影响钻探施工安全,增加了钻具水泵等的磨损,控制不好还会损坏设备。含砂量过高就会形成孔壁泥皮松弛,这样孔壁稳定性就变差,施工过程就存在潜在的危险性,一般情况下,泥浆的含砂量要低于3%,这样才能提高施工速度与质量,保护设备安全,避免出现过度磨损。

3废泥浆回收利用技术

利用相关的添加剂和其他材料,能够有效的改变废泥浆的化学性质,使得废泥浆变成有着水泥特性的可利用的材料。回收利用废泥浆的最有效方式就是将废泥浆分离固液,利用固液进行分离后再把固体的废弃物和液体类废弃物回收进行利用。将无水氯化钙与氯化镁按照科学比例配制好,做成脱稳剂的溶液,再把脱稳剂融入到废泥浆里,用工具均匀的搅拌好,再把絮凝剂填入废泥浆的池子里开始搅拌,最后静置一段时间,等稳定之后把上面的清液取出来。被分离的水还能够在配置钻井液时作为循环水进行有效的利用,还可以降低工程在钻井泥浆方面的投资成木。这些分离水在进一步的加工处理后,会更加环保,满足排放的环保标准,可以直接进行排放,不会对环境造成污染破坏问题。废泥浆在固结之后,还可以用来建设油田的井场道路,而泥浆中还有较高的含油量,在烧制中还可以节约燃料,能用来烧砖作业,还可以覆盖在防风林土壤的表层上。

4泥浆回收利用形成的环保效果及经济效益

钻井在石油开采的过程中是必不可少的环节,而泥浆又是钻井过程中不可缺少的物质,如果钻井泥浆的处理不当,将对生活环境及地下水造成极大的污染。所以把钻井废泥浆采用相关的技术进行固液分离,将液体进行循环利用不对外排放,将固相物质进行相关处理达到标准后再利用,这就相当于形成了钻井作业过程中的物质循环,对外排放量大大减少,避免钻进废泥浆中的有害物质对环境造成污染及破坏,这对于环境保护的意义是非常重大的。由于对钻井废泥浆固液分离后,分离出来的上清液可以作为钻井液配制的原料用水,减少了外取用水量;分离出来的固相物质达到再利用要求所需要添加剂品种比较少,添加剂成本不高,而且处理达标后的固相物质回收利用价值比较高,经济效益比较好,例如井场内的道路建设所花费的成本比使用废物利用前的成本要低,所以针对钻井废泥浆的回收再利用既提节省了自身的运行成本,又取得了额外的经济效益,最主要的是保护了环境,让我们赖以生存的环境不受到破坏,我们生活所必须的水体不受到污染,保证了油田企业的健康稳定发展,所以钻井废泥浆回收利用的意义重大,效果良好。

结语

随着中国石油工业的快速发展,钻井作为石油与天然气开采的前期工程,会产生大量的钻井废泥浆。由废弃钻井液带来的污染问题越来越受到世界各国的重视。泥浆是钻探工程中重要的环节,需要合理选择、配制和管理,这样,才能有效提高工程速度与质量,降低劳动强度,减少井内事故发生,实际施工过程中,要按照规范控制泥浆质量,确保钻探施工科学顺利推进。

参考文献:

[1]费连成,白宝云,黄卫东,等.盐水泥浆在罗布泊大陆环境科学钻探中的应用[A].第十三届全国探矿工程(岩土钻掘工程)学术研讨会论文专辑[C].2005.

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[4]姜清龙.气举反循环深孔钻进[A].亚洲大陆深部地质作用与浅部地质-成矿响应学术研讨会论文摘要[C].2008.

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