中国废弃钻井液处理技术发展趋势

从国内外废弃钻井液对环境的影响入手,研究了国内外废弃钻井液的处理方法。分别从环保型钻井液和钻井液添加剂的开发、减少废弃物的排放、回收和重复利用等方面就废弃钻井液处理和发展趋势进行了论述,并提出了建议。     

废弃钻井液无害化处理技术

１．问题提出石油钻井施工过程中产生大量的废弃钻井液，其主要成份是粘土、水、各种化学添加剂等；这些废弃钻井液中含有有毒有害重金属、碱、盐、油污、有机物等多种污染物质。长期遗弃在现场就会因风吹和雨水的冲刷，对周围的土地及地下水资源造成污染，并长期占用破坏土地，使土地不能尽快恢复耕种。这种状况在人均占有耕地少及水资源日益紧张的今天，解决废弃钻井液对土地周围环境及水资源污染问题，具有特别重要的意义。２．废弃钻井液无害化处理的机理废弃钻井液无害化处理是基于废弃钻井液中含有一定数量的固体颗粒，当向废弃钻井液…     

废弃钻井液处理研究进展

针对废弃钻井液处理方法在国内外的发展现状,从废弃钻井液的组成和对环境的影响入手,论述了国内外处理废弃钻井液的方法和技术.介绍了13种处理废弃钻井液的方法;并介绍了废弃钻井液的综合利用技术;同时对一些特殊条件下如含高价离子、放射性、油基和海上废弃钻井液的处理也进行了讨论.指出废弃钻井液处理技术的发展趋势为:开发新的环保型钻井液和钻井液添加剂;加强固控,减少废弃物的排放;开发综合利用新技术;降低成本,优化环境;加强井场废弃物的管理.     

海上废弃钻井液的无害化处理方法研究

随着中国石油行业快速发展,钻井井场产生废弃钻井液增多,大量废弃钻井液对海洋陆地环境造成严重污染,对废弃钻井液无害化处理对生态环保具有重要意义。随着对环保的重视,钻井中产生的钻井液处理受到关注。废弃钻井液是海上油田开发中产生的主要污染物,其含有多种有害物质,无害化处理对保护海洋生态环境健康具有重要意义,本文综述国内外废气钻井液生物毒性评价,指出建立多生物能级的钻井液毒性评价方法。     

钻井液添加剂定量荧光评价方法的探讨

分析了建立钻井液添加剂定量荧光评价方法的必要性,介绍了钻井液添加剂的荧光机理。从提取溶剂的优选、添加剂的处理方法和荧光测试方法 3个方面,对钻井液添加剂荧光评价方法进行了探讨。同时,提出了一种添加剂荧光评价新方法——"岩屑热滚提取-荧光分光光度计法",并对塔里木油田 2口井使用的钻井液添加剂及其体系进行了荧光对比评价。评价结果表明,环己烷是一种理想的钻井液添加剂荧光评价分析溶剂。文中提出的新方法符合现场荧光录井的实际,既能对钻井液添加剂做到定量荧光评价,同时又能确定钻井液添加剂所产生的荧光对原油荧光显示的干扰程度,具有广阔的应用前景。     

WDX硅酸盐钻井液的强抑制性和HSE优越性

采用改性硅酸盐和多种无毒害添加剂,研制出了强抑制性WDX硅酸盐钻井液,测试了该钻井液的主要工程特性,分析了硅酸盐的改性机理和稳定井壁机理,测试并评价了WDX硅酸盐钻井液的生物毒性、重金属(铅、铬、镉、汞、砷)和石油类含量及pH值等环保指标.实验结果表明,WDX硅酸盐钻井液具有良好的流变性和抑制性,130 ℃时钻井液的线性膨胀率小于6%,页岩回收率大干95%;该钻井液对操作人员无毒害,其重金属含量不超标,不合石油类物质,急性生物毒性等级为无毒;将1份废弃钻井液与2份土壤混合后,其pH值为8.0,土壤中废弃钻井液环境保护指标完全满足GB 4284-84、GB 8978-1996的相关规定,实现了环境保护与工程性能统一的目标.     

利用发光细菌法快速测定钻井液完井液的生物毒性

根据GB／T15541－1995和美国糖虾生物试验法,建立了快速测定钻进液完井液添加剂及体系生物毒性的发光细菌法,并用发光细菌法对钻井液完井液添加剂、体系、废弃钻井液、钻屑及污水等样品进行了生物毒性测定。该方法具有快速、简便、廉价等优点。     

钻井液添加剂的荧光特性评价

钻井液添加剂的荧光发射直接影响地质荧光录井。介绍了钻井液添加剂的荧光发射机理及荧光定量分析的影响因素，并利用2种方法对近40种常用钻井液添加剂进行了荧光评价，考察了温度对添加剂荧光特性的影响。评价结果表明，所有钻井液添加剂在原油荧光发射波长范围内都存在荧光发射，其中沥青类产品荧光强度最高；温度对添加剂荧光特性的影响因添加剂类型而异。认为钻井液添加剂对原油荧光的影响既取决于添加剂本身的荧光发射强度，又取决于添加剂与岩屑的相互作用程度，提出了“荧光干扰度”的概念，建议在模拟现场实际条件下对钻井液添加剂进行荧光评价。     

2010年环保型钻井液及废弃钻井液处理技术研讨会在重庆召开

随着石油工业的迅速发展,钻井领域不断扩大,废弃钻井液数量增长势头迅猛,废弃钻井液处理处置,特别是减量化、稳定化、无害化的处理处置及环保型钻井液技术等已成为钻井液技术可持续发展的新课题。为更好地了解国内外废弃钻井液处理处置技术现状及发展趋势,推进我国废弃钻井液处理处置技术与综合利用进程,2010年5月,     

水力旋流分离废弃油基钻井液的研究现状

论述了石油钻井液中油基钻井液的特点,分析了废弃油基钻井液的组分及危害。对当前处理废弃油基钻井液的主要方法和国内外在水力旋流分离废弃油基钻井液方面研究现状进行了介绍。     

长庆油田水基环保成膜钻井液研究与现场试验

长庆油田的地理气候条件独特，要求该油田所用钻井液应具有无毒、易降解和环境可接受性好的特点，为此，以多糖衍生物G312为主剂，通过优选其他添加剂，形成了适合于长庆油田低压、低渗、低孔储层的水基环保成膜钻井液。该钻井液利用多糖衍生物的半透膜作用和有机胺独特的抑制防塌作用，达到了既能保护储层又能保护环境的目的，与传统的烷基葡萄糖甙钻井液相比，具有防塌性能好、主处理剂加量少、抗温抗盐能力强的优点。室内性能评价结果表明:水基环保成膜钻井液无生物毒性，重金属含量等达到了污水排放标准要求；由于具有半透膜效应，该钻井液抑制性较强，岩屑在其中的线性膨胀率与在清水中相比降低了35.6%，岩屑一次回收率达到94.80%、二次回收率达到89.34%；耐温性较好，可耐120℃高温，综合性能优良。水基环保成膜钻井液在长庆油田苏里格地区A井进行了现场试验，钻井过程中没有发生井下故障，井径规则，电测、下套管作业一次到底，且钻井液的环保性能指标达到了污水排放标准。研究结果表明，水基环保成膜钻井液的环保性能和其他性能均能满足长庆油田的要求。      

钻井液处理剂及体系对聚合醇JLXI浊点的影响

聚合醇类水基防塌钻井液体系(简称 PEM)作为适应环境保护要求的一种新型钻井液体系应用越来越广泛。PEM 的核心处理剂为聚合醇类水基防塌润滑剂 JLX,JLX是一种非离子型低分子量聚合物,其作用机理是具有浊点特性。研究了钻井液体系及常用处理剂对两种聚合醇 JLX1 和JLX2 浊点的影响。实验结果表明,无机处理剂如 KCl 对 JLX浊点有显著的影响;而有机高分子处理剂的影响则较复杂,低浓度时能使 JLX 浊点上升,高浓度时则使 JLX 浊点下降;体系也能降低 JLX 浊点,并且对低浓度的无机处理剂如 KCl有一定的缓冲作用。     

国内外油基钻井液研究与应用进展

在分析油基钻井液优、缺点及技术难点的基础上,对国内外油基钻井液处理剂及钻井液体系研究与应用情况进行了介绍,提出了油基钻井液发展方向.油墓钻井液具有抗高温、抗盐、有利于井壁稳定、润滑性好和对油气层损害程度小等优点,在国外已广泛作为钻深井、超深井、大斜度定向井、水平井和水敏性复杂地层的重要手段,并取得了明显的效果.国外油基...     

新型水基钻井液在延长油田页岩气水平井的应用

页岩气钻井多采用油基钻井液,以解决井壁垮塌等复杂情况,但油基钻井液存在成本高和污染环境等弊端。随着新环保法公布和环保意识不断提升,研发出适合页岩气钻井的水基钻井液迫在眉睫。延长油田是国内首个国家级陆相页岩气示范区,为此,以延长油田为例,对延长油田延长组页岩矿物组成和微观结构进行了全面分析,揭示了该地区井壁失稳机理及钻井液构建思路。并在此基础上,对钻井液体系关键处理剂进行优选及配方实验,研发出了一套新型水基钻井液体系,其各项性能与油基钻井液相当,HTHP失水仅4.6mL,滚动回收率达到了95%以上,极压润滑系数0.103。现场应用结果表明,新型水基钻井液能够满足延长油田页岩气水平井对钻井液的性能要求,有效保证井下安全。同时,对国内页岩气水基钻井液的研究和发展具有一定的参考价值。     

海洋钻井液有机物添加剂生物降解性实验研究

用累计耗氧量法对海洋钻井中常用钻井液有机添加剂在自然海水中的生物降解性进行了实验研究，并进一步探讨有机物生物降解性同其化学结构的内在联系。结果表明．淀粉类添加剂最易降解，纤维素类及烯类单体聚合物次之，两性离子聚合物及SMC不但不易降解，还对微生物有一定的抑制作用。这为海上钻井作业选择易降解的环保型钻井液有机添加剂提供合理有效的评价方法，并为海洋勘探开发过程中研制开发环保性能好的有机物添加剂提供了理论依据。     

钻井液不落地技术在白鹭湖井工厂的应用

白鹭湖井工厂项目位于风景区,环保要求严格,不允许废钻井液固化填埋,为了保护环境和实现钻井液重复利用,在该项目施工完成的43口井应用钻井液不落地技术。现场施工难点有机械钻速快、随钻处理量大、压滤水重复利用难、设备多且占地面积大、长裸眼段对钻井液性能要求高,所钻遇上部地层造浆严重、下部地层易塌,因此优选了氯化钙强抑制环保钻井液体系。改进后形成了粗颗粒岩屑不加药离心分离固化,细颗粒脱稳压滤处理的钻井液不落地处理技术;另一方面,处理剂由过去的直接加入改成以药液方式加入,压滤时间由原先的60 min减少至20 min,最大处理量达到了9 m3/h;再者,岩屑搅拌罐进压滤机管路在原有的砂泵供料基础上,增加立式液压柱塞供料泵;改进后的岩屑槽设计了辅助冲水管线,解决了岩屑槽内的堆积问题。钻井实践表明,在大型丛式井组井工厂施工中,应用钻井液不落地技术,及配套的环保型钻井液体系,能够满足严格的环保要求及提高钻井液的重复利用率,并且大幅提高机械钻速,降低了钻井成本。      

微裂缝封堵剂评价新方法及强封堵钻井液配方优选

硬脆性泥页岩井壁失稳问题是致密油气等非常规资源钻井过程中的常见难题,目前普遍认为增强对泥页岩微纳米裂缝的封堵,是减少井下复杂的关键。选用一种孔径与泥页岩的微裂缝比较匹配的新型混合纤维素滤膜,替代滤纸做滤失实验,通过对比瞬时滤失量大小,评价了单一处理剂溶液对滤膜的封堵效果。利用该方法进行评价,优选出微纳米粒径的石灰石和二氧化硅复配使用,辅以聚胺、铝合物等抑制封堵剂,构建了一种无黏土相微纳米强封堵钻井液。评价结果表明,该体系在较低表观黏度下,具有较高的动塑比和φ6、φ3读数,有利于水平井井眼净化;具有较低的滤失量,岩屑滚动回收率接近100%,封堵能力远高于常规聚合物体系,可用于致密油气、页岩气等非常规能源的钻进。     

钻井液研究与使用应考虑的环境问题

在深井钻井和海洋钻井中,钻井液中的各种化学添加剂和油基钻井液用量日益增多,对自然生态环境造成一定的危害。现在世界各国环境保护日益受到重视,这对钻井液体系及其添加剂的研究和使用提出了新的要求与挑战。钻井液及其添加剂的危害,主要表现在所含物质有毒和难生物降解,评价方法主要是采用生物毒性测试和生物降解性测试。对生物毒性测试,文中主要介绍了美国石油学会(API)制定的钻井液96h生物鉴定试验、加拿大的显微毒性试验和其它生物毒性试验,以及生物降解性试验。     

环保钻井液技术现状及发展趋势

综述了环保钻井液技术发展现状,通过分析环保钻井液存在的问题,对环保钻井液的发展趋势提出了认识.环保钻井液应具有:与油基钻井液相当或接近的抑制性能;配制和维护成本与普通水基钻井液相近;满足施工地区的环保排放标准,对农业生产无害,最好是有益于当地的生态环境;保证施工人员的健康和安全;适应于各种复杂井和深井的钻探需要.在今后的环保钻井液技术研究中,应该重视对天然高分子材料和各种环保处理剂的改性和完善以及对无毒无污染的有机盐和无机盐使用技术的攻关,解决环保钻井液抑制性和抗温性问题,开发低成本高性能的无毒环保钻井液.     

微裂缝封堵剂评价新方法及强封堵钻井液配方优选

硬脆性泥页岩井壁失稳问题是致密油气等非常规资源钻井过程中的常见难题,目前普遍认为增强对泥页岩微纳米裂缝的封堵,是减少井下复杂的关键。选用一种孔径与泥页岩的微裂缝比较匹配的新型混合纤维素滤膜,替代滤纸做滤失实验,通过对比瞬时滤失量大小,评价了单一处理剂溶液对滤膜的封堵效果。利用该方法进行评价,优选出微纳米粒径的石灰石和二氧化硅复配使用,辅以聚胺、铝合物等抑制封堵剂,构建了一种无黏土相微纳米强封堵钻井液。评价结果表明,该体系在较低表观黏度下,具有较高的动塑比和φ6、φ3读数,有利于水平井井眼净化;具有较低的滤失量,岩屑滚动回收率接近100%,封堵能力远高于常规聚合物体系,可用于致密油气、页岩气等非常规能源的钻进。