油基钻屑改质流体燃料处理技术研究

本文针对国内外对于油基钻屑处理存在的二次污染、能耗高、油回收利用率较低、处理成本高、安全性能较差等问题,研究了油基钻屑改质流体燃料处理技术,该技术通过细粒化、乳化分散等工艺,将油基钻屑改质为流体燃料,改质后得到的流体燃料燃烧性能达到了水煤浆一级标准,是一种理想的流体燃料,达到油基钻屑资源化处理的目的。通过川西地区GS307-2井、JS33-19井现场应用,表明该技术能够实现钻井过程中现场随钻、快速、安全处理油基钻屑,实现变废为宝、节能减排的目的,具有很高的工业价值和应用前景。     

油基钻屑三相离心机研制与应用

针对页岩气开发中的水平段钻井所采用油基钻井液而产生的油基钻屑环境污染问题,研制了适用于油基钻屑处理的三相离心机,设计了转鼓液面调节装置和溢流实时调节机构两种高效分离结构,实现了改变固相含液量及在不停机情况下实时改变离心机工作特性的目的。现场试验证明,三相离心机工作性能稳定,参数调节方便,满足了油基钻屑处理的需要。     

油基钻屑微波热处理技术研究进展

随着社会不断发展,人们对能源的消耗逐年递增,为缓解能源紧张问题,我国正积极开发页岩气能源。页岩气开发开采过程中需要大量使用油基钻井液,这将导致大量含油钻屑的产生。油基钻屑处理不当会对周围环境产生巨大危害,因此,油基钻屑的无害化处理成为亟待解决的问题。通过简述常规油基钻屑处理技术,介绍微波处理技术的原理、特点及研究进展和展望。为油基钻屑微波热解处理技术高效节能、安全环保,为油基钻屑的资源化处理提供了新的思路和方向。     

页岩气油基钻屑萃取处理技术

随着页岩气、致密气等非常规油气的开发,因油基钻井液较水基钻井液有不可替代的优点,油基钻井液的使用规模逐渐增加,但钻井过程中产生的油基钻屑是含油危险废弃物,对环境、生态及安全均产生严重的影响。因此,研发了一种萃取剂CQJ,形成了适合于处理页岩气油基钻屑萃取工艺。该萃取剂CQJ与常规溶剂相比,具有闪点高、挥发性低、萃取效果好、毒性低的优点。对四川页岩气某区块油基钻屑进行了油基钻屑萃取处理中试,累计处理油基钻屑56 m3,取得了良好的效果。结果表明:处理后钻屑含油量平均达到0.76%,其钻屑浸出液指标符合污水排放标准;萃取剂回收率平均达到95.4%,油回收率平均达到91.5%,萃取剂可重复使用,同时回收油性能满足二次配制油基钻井液要求,实现了无害化、资源化,不造成二次污染的目标。      

油基钻井液含油钻屑水射流除油技术

针对某油田含油钻屑深度除油的难题,进行了污染物分析,开发了含油钻屑水射流除油技术。通过用水分测定器测定主要成分含量,用微波消解—电感耦合等离子体质谱法测量重金属含量,对含油钻屑进行分析,得出主要污染物为油类。通过研究不同条件下的除油效果,最终确定了水射流除油技术的最佳工艺:泵压为0.4 MPa,流量为271 L/min,喷嘴类型为40°实心锥型喷嘴,射流时间为20 s,射流高度为110 mm。用Oil420 型红外测油仪测得处理后钻屑含油量为1.32%,除油率为95.76%,可直接排放。且产生的污水经测试,EC₅₀ 远大于30 000 mg/L,BC 比值在25% 以上,安全无毒、可降解,无环境污染问题,成功解决了含油钻屑深度除油的难题。      

油基钻井液含油钻屑无害化处理工艺技术

开发出一种新型油基钻井液含油钻屑无害化处理工艺技术,该技术将甩干机机械除油处理工艺、高效除油剂化学处理技术和石油微生物处理等3种除油处理技术通过科学设计、合理的配比有机集成在一起.利用该技术对新疆油田阜东081井白油包水钻井液和苏10-32-45CH井全油基钻井液中的钻屑进行了处理,取得了良好的效果,通过离心甩干和生物法处理后,钻屑的含油量降至了1.17％,符合国际通用含油量不大于2％的指标要求,达到了预期的效果.应用结果表明,该工艺是一种操作简单、投资小、处理效率高、可靠性好的含油钻屑无害化处理及油类回收利用的新技术,具有较好的社会效益和经济效益.     

浮选法处理油基钻屑实验研究

油基钻屑因组成复杂、处理难度大,成为固废处理领域主要难题之一.在组成和性质分析的基础上,采用浮选法处理油基钻屑.通过单因素实验考察了磨矿时间、浮选时间、捕收剂用量和抑制剂用量对油基钻屑浮选效果的影响.结果表明:磨矿时间18 min、浮选时间35 min、捕收剂用量1400 g/t、抑制剂用量1600 g/t,浮选尾矿的...     

油基泥浆钻屑处理技术发展现状及展望

本文对比了目前常规的几种油基泥浆钻屑的处理技术,对油基泥浆钻屑的未来处理技术的发展做了展望。     

海上油基钻屑热脱附装置研制与应用

油基钻屑环境危害大,经济价值高,处理难度大,国内外研究方向聚焦在实现油基钻屑的无害化处理、资源化利用和经济效益最大化。对油基钻屑处理技术的优缺点进行分析,优选出热脱附法是适合海上平台油基钻屑处理的技术路线。研究了热脱附技术,制定出技术路线图,并制造出第1代热脱附装置,在南海A平台开展测试,测试结果显示,单反应釜设计,处理速度慢,反应釜故障对整个系统影响大; 装置故障率高,处理效率低; 装置集成度低,安装周期长,占地面积大。针对以上问题,将装置改造升级为第2代热脱附装置:增加岩屑箱翻转架,提高上料速度; 双反应釜设计,提高处理速度; 装置集成为制氮装置撬、上料装置撬、热脱附装置撬、尾气处理撬、冷凝换热装置撬5大撬块,并在南海B平台应用。结果显示,占地面积由150 m²减小为120 m²,安装周期由7 d缩短至3 d,装置运行86 d,共处理1 116.4 t油基钻屑,平均日处理量13.0 t/d,最大日处理量21.7 t/d,处理后干渣含油率在1.3%～1.7%。     

油基钻屑热解析油的异味去除实验研究

油基钻井液产生的含油钻屑大多采用热解析的方法净化处理,但这种高温热解析回收的残余油存在难闻的异味,严重影响了热解析油在油基钻井液中的回收利用效果。通常情况下,物质产生异味的主要原因是其中含有易挥发的异味组分。采用蒸馏方法测定了现场柴油基钻屑热解析油中的低沸点馏分含量,研究了酸解方法、吸附-离心方法以及蒸馏方法对热解析油的异味去除效果,同时,采用气-质联用仪测定了热解析油处理后的组分,分析了热解析油产生异味的原因。结果表明:热解析油中低于150℃的馏分含量为2.5%,这些轻质组分是其产生异味的主要原因。该热解析油经酸解或吸附-离心后,仍然存在一定量的低沸点烯烃等成分,不能去除异味。蒸馏方法能有效去除热解析油中的低沸点馏分,将收集的高沸点馏分油回收用于油基钻井液,异味去除效果明显,现场可操作性强。      

微波处理油基钻屑脱油效果及特性研究

随着非常规油气田开发规模逐渐加大,油基泥浆的使用大规模增加,其钻井后产生的油基钻屑所造成的环境问题成为亟待解决的环保难题。在对油基钻屑性质分析的基础上,采用节能高效的微波处理法处理油基钻屑,分析了油基钻屑样品的组成,研究了微波功率、处理温度、处理时间以及石墨添加剂对除油效率的影响。结果表明,对于水质量分数2.41%、石油烃质量分数10.67%、固体质量分数86.92%的油基钻屑,微波功率越大,升温速率越快;石墨添加剂加入质量为油基钻屑的6%时,效果最佳,所达终温升高40℃;热解析最佳处理条件为温度250℃,时间30min,此时油基钻屑石油烃质量分数可降至0.23%,低于0.30%的农用土壤国家标准。     

油基钻屑热解析油的异味去除实验研究

油基钻井液产生的含油钻屑大多采用热解析的方法净化处理,但这种高温热解析回收的残余油存在难闻的异味,严重影响了热解析油在油基钻井液中的回收利用效果。通常情况下,物质产生异味的主要原因是其中含有易挥发的异味组分。采用蒸馏方法测定了现场柴油基钻屑热解析油中的低沸点馏分含量,研究了酸解方法、吸附-离心方法以及蒸馏方法对热解析油的异味去除效果,同时,采用气-质联用仪测定了热解析油处理后的组分,分析了热解析油产生异味的原因。结果表明：热解析油中低于150℃的馏分含量为2.5%,这些轻质组分是其产生异味的主要原因。该热解析油经酸解或吸附-离心后,仍然存在一定量的低沸点烯烃等成分,不能去除异味。蒸馏方法能有效去除热解析油中的低沸点馏分,将收集的高沸点馏分油回收用于油基钻井液,异味去除效果明显,现场可操作性强。     

油基钻屑常温清洗—微生物联合处理技术

油基钻井液因具有抑制性强、润滑性好、抗高温、抗污染、安全和钻速快等优点而被广泛应用在对非常规油气资源的勘探开发工作中,而其钻屑矿物油含量高、乳化严重、不易回收等缺点也成为环保治理的难点。为此,针对不同类型油基钻屑的物性特点,将高效清洗剂破乳清洗处理、油—水—固三相分离和石油微生物消除等3种工艺有机集成,试制出一套油基钻屑现场处理装置,形成了油基钻屑常温清洗—微生物联合处理技术。经过对4口井的油基钻屑进行放大试验,结果表明:油相回收率超过85%,清洗后废渣总石油烃含量小于2%,再经生物深度处理30天后,废渣中总石油烃含量降至0.3%以下,均达到相关标准的要求。结论认为:该联合处理技术实现了油相的回收再利用以及废渣的无害化处理,不仅有效解决了油基钻屑环保治理难题,而且还节约了钻井工程综合成本,具有良好的推广应用前景。     

页岩气井油基钻屑新型环保无害化处理技术

页岩气井使用油基钻井液钻井过程中通常会产生大量的含油钻屑,如果不能对其进行合理的处理不仅会对环境带来严重的污染,还会造成一定的资源浪费.因此,室内通过大量处理剂的优选及评价,研究出一种适用于页岩气井油基钻屑的新型化学复合清洗液体系,其主要由高效除油剂SCY-6、生物表面活性剂SWS-3和润湿反转剂STJ-2组成,室内对...     

海上钻井油基钻屑清洗室内分析

使用油基钻井液进行钻井作业时,产生的油基钻屑含有基础油、钻井液处理剂等污染物,若其直接排放,会严重危害环境,也会造成大量油类资源的浪费。为此,使用表面活性剂水洗法处理海上钻井平台产生的油基钻屑,利用人工海水配制清洗液,得到清洗液配方为:0.7 %脂肪醇聚氧乙烯醚类非离子活性剂AEO-5+0.3%阴离子活性剂SDBS+0.15% Na₅P₃O₁₀。通过室内清洗实验,探究了钻井液处理剂和钻屑矿物种类对残油率的影响。结果表明,钻井液处理剂会增大油相去除难度;钻屑矿物种类中,高岭石相比于云母石、长石、石英石清洗难度增加。最后确定最佳清洗工艺条件为:搅拌速率为500 r/min,固液比为1 ∶ 4,清洗时间为15 min,清洗温度为25 ℃。清洗结束后,钻屑残油率可降至1%以下,达到海上《海洋石油勘探开发排放限值》油基钻屑排放标准。      

化学清洗处理高含油率油基钻屑的研究

在使用油基钻井液进行油气勘探开发的过程中会产生大量的油基钻屑,若不对其进行正确、高效的处理则容易造成严重的环境污染及资源浪费。以高含油率(35.2)的油基钻屑为研究对象,采用化学清洗法处理油基钻屑,筛选出了一种高效除油的清洗剂:2.0 SDS+0.25 TX-100+0.86硅酸钠+5.0正丁醇+91.89去离子水。实验表明此清洗剂除油效率可达97.3,处理后钻屑中油固比为0.02。采用3.5 NaCl溶液(模拟海水)配制的清洗剂,可以提高钻屑除油率。该研究为钻井现场直接利用海水处理油基钻屑提供了新的思路和借鉴。     

油基钻井液随钻堵漏技术与应用

针对在用油基钻井液钻进页岩气井水平段时井漏事故常有发生,造成严重的经济损失,研制了一种A型堵漏材料,对其进行了粒径分析,优选了最佳粒径范围,并在油基钻井液中评价了其堵漏性能。实验结果显示,A型堵漏剂的配伍性好,分散性好,吸油膨胀率高,抗150℃高温,砂床渗透侵入深度为1.0 cm,几乎是零滤失;与同类产品进行了对比,堵漏性能优于其他同类产品,具有好的防渗堵漏和裂缝堵漏效果;正向驱替压力为13 MPa,反向突破压力为1.2 MPa,承压强度高,反向驱替压力低,能够解决油基钻井液的渗透性漏失问题;A型堵漏剂与其他堵漏材料复配时能够有效解决1~3 mm裂缝漏失问题。形成了一套油基钻井液随钻堵漏技术,并在焦页195-1HF井进行现场应用,取得了良好的应用效果,不仅降低了焦页195-1HF井的钻井成本,同时缩短了钻井周期。      

废弃油基钻井液钻屑含油量室内测定方法探讨

废弃油基钻井液钻屑所含有的油主要是一类能溶于有机溶剂的矿物油。研究了用索氏抽提差量法来测量废弃油基钻井液钻屑含油量,探讨了测定的试验条件、合理性以及测量结果的准确性。针对含有芳香族化合物的石油及其产品能溶于有机溶剂的这一特性,通过试验研究得出,索氏抽提差量法以石油醚(60～90℃)作为萃取剂,在索氏提取器中反复抽提萃取钻屑中所含的油10h后,以抽提前后质量差来测量其含油量。根据试验结果可知,索氏抽提差量法具有操作简便、试验硬件要求低,结果准确且重复性好(标准偏差仅为1.39%),是一种比较适合室内测量含油钻屑含油量的测量方法。     

咪唑类离子液体协同正丁醇处理油基钻屑的研究

目的解决在使用溶剂萃取法处理油基钻屑的过程中,有机溶剂作为萃取剂存在闪点低、易挥发、安全隐患大等的问题。 方法对比正丁醇采用具有安全性高、萃取能力强的咪唑类离子液体协同正丁醇处理油基钻屑。 结果通过对比可知,溴化1-乙酸-3-十八烷基咪唑离子液体与正丁醇质量比为1.0∶10.0,钻屑与萃取剂质量比为1∶3,萃取40 min,6 000 r/min离心5 min,萃取率可达到99.19%,钻屑中含油率从23.30%降至0.19%,萃取剂闭口闪点从35 ℃提高至57 ℃,危险等级从Ⅱ级降至Ⅲ级,蒸气压从0.739 kPa降至0.476 kPa,极大地提高了正丁醇的安全性能。 结论离子液体协同正丁醇,极大地提高了其闪点,降低了其蒸气压。 