页岩气油基钻井液损耗分析与回收利用

针对四川页岩气井三开采用油基钻井液产生的油基钻屑污染环境、难以处理的问题,首先分析了现场钻进过程中油基钻井液损耗的问题,钻屑携带的油基钻井液是造成钻井液损失的主要原因且数量较多,需要将其回收利用从而降低成本。文章介绍了现场回收钻井液的设备及其原理。利用评价回收油基钻井液性能的公式,在W-7井进行了回收效果的讨论,结果表明,回收设备可以较好降低回收钻井液的低密度固相,回收后的油基钻井液没有对循环中的油基钻井液造成影响。四川页岩气多口井在现场使用了回收设备,节约了成本,效果显著。     

塔里木油田钻完井液环保处理技术研究

文章分别对水基磺化钻完井液和高密度柴油基钻完井液的环保处理技术进行了研究评价,对高温氧化、化学絮凝+机械脱水、生物修复等三类环保处理技术及工艺进行的研究表明,对水基磺化钻完井液产生的作业废物,3种方法中高温氧化处理技术处理效果稳定,COD去除率最高;化学絮凝+机械脱水工艺对COD去除效果不理想;生物处理工艺处理效果不能达到GB 8978—1996《污水综合排放标准》的二级标准,不适合于塔里木油田气候环境。对于油基钻完井液产生的作业废物,基于萃取脱附的LRET脱附技术处理后固相含油量小于1%,回收油全部回用作为配置油基钻井液的基油,处理效果稳定,处理后含油钻屑的含油量小于1%,达到DB 23/T 1413—2010《油田含油污泥综合利用污染控制标准》要求。     

海上钻井废物管理原则及处理技术探讨

随着海洋环保要求日趋提高,越来越多的海上区块要求钻井废物"零排放",钻井废物合规处理处置已成为海上作业生产亟待解决的问题。文章以对海上钻井废物现行处理方式及存在问题的分析为出发点,参照国外钻井废物管理的"4R"原则,探讨了国内海上钻井废物管理原则,并结合海上作业特点,介绍了针对水基钻井废物的化学脱稳固液分离技术,以及针对油基钻井废物的机械分离和热脱附组合技术,探讨了相应的处理流程及设备。结果表明:化学脱稳固液分离出的液体回配新钻井液性能与采用清水配制的钻井液性能基本一致;含油钻屑经热脱附处理后,油水回收,钻屑含油量低于1%,达到GB 16297—1996《海洋石油勘探开发污染物排放浓度限值》。     

川渝地区页岩气钻井固废分类资源化处置利用略论

本文在简要分析川渝地区主要页岩气区域长宁、威远和涪陵页岩气钻井作业主要特点基础上,重点论述了页岩气钻井不同井段及不同钻井液体系钻井固废性质特点,针对页岩气钻井水基固废和油基钻屑两大类固废的资源化处置利用情况及存在的主要问题进行了论述,提出了川渝地区页岩气钻井应分井段或分不同钻井液体系固废进行收集并分类采用不同处置利用技术进行资源化处置利用,可达到更经济安全环保的利用效果。水基钻井固废就地生物处理资源化土壤利用是最优先择,第二选择是就地作为井场公路及井场场地路基建设利用,其次才是制成水泥块或免烧砖,最后才是转运制砖利用;油基钻屑的处置利用最关键的问题是争取脱油能按一般固废对待的国家或地方政策或规定争取,脱油后的油基钻屑最好的资源利用方式应是协同水泥窑焚烧处置,其次制成水泥块或作井场路基材料利用。同时针对性提出了页岩气钻井固废分类处理利用等方面的建议措施,对油气勘探钻井环保决策管理者和工作者具有一定参考价值和指导意义。     

页岩气钻屑固化填埋池监测与评价研究

为了探讨钻屑固化填埋池对周围土壤及水体环境的影响,以西南某页岩气田为例,分别选取了具有代表性的水基钻屑固化填埋池和油基灰渣固化填埋池,先对钻屑固化处置方式和效果进行了评价,再对钻屑固化填埋池土壤径流液及土壤进行了监测,分析了固化填埋池对周边土壤环境的影响。结果表明:钻屑固化体浸出液达到GB8978-1996《污水综合排放标准》一级排放标准,钻屑固化填埋池土壤径流液满足GB5084-2005《农田灌溉水质标准》旱作标准;水基钻屑固化填埋池和油基灰渣固化填埋池上覆土壤重金属综合污染指数分别是0.42、0.45,周边土壤重金属综合污染指数分别是0.45、0.54。钻屑固化填埋池各项监测指标均未超标,土壤重金属综合污染指数均小于0.7,钻屑固化填埋暂时未对周边土壤造成影响,属于清洁水平。短期内钻屑固化填埋效果较好,对周围土壤环境影响较小。     

钻屑、钻井液固化处理及对环境的影响分析

钻屑和废钻井液的固化处理是现阶段钻井废物无害化处理的主要研究方向,研究利用固化剂对钻屑和废泥浆进行固化处理,优选配方(水泥+粉煤灰+添加剂)进行固化处理;同时考查了钻屑、钻井液固化填埋后对周围环境的影响。结果表明,固化物浸出液的分析结果符合国家危险废物鉴别标准(GB5085.3-1996)和国家污水综合排放标准(GB8978-1996),对周围环境水质调查监测,环境水质未受到污染,与填埋前的监测指标变化不大。     

川渝地区页岩气钻井固废分类资源化处置利用

在简要分析川渝地区主要页岩气区域长宁、威远和涪陵页岩气钻井作业主要特点基础上,重点论述了页岩气钻井不同井段及不同钻井液体系钻井固废性质特点,针对页岩气钻井水基钻井固废和油基钻屑两大类固废的资源化处置利用情况及目前存在的主要问题进行了论述,提出了川渝地区页岩气钻井固废应分井 段或分不同钻井液体系进行收集并分类采用不同技术进行资源化处置利用,以达到更经济安全环保的效果。水基钻井固废就地生物处理资源化土壤利用是最优选择,第二选择是就地作为井场公路及井场场地路基建设利用,其次是制成水泥块或免烧砖,最后是转运制砖利用;脱油后的油基钻屑较好的资源利用方式是协同水泥窑焚烧处置,其次制成水泥块或作井场路基材料利用。同时针对性地提出了页岩气钻井固废分类处理利用等方面的建议措施,对油气勘探钻井环保决策管理具有一定参考价值。     

热脱附技术处理油基钻屑实验研究

页岩气非常规油气开发中产生油基钻屑,属于《国家危险废物名录》(2016)中的HW08类危险废物,是影响非常规油气开发的环保难题。油基钻屑中含有大量的矿物油,通过热脱附技术能够实现油基钻屑的安全处理,既能保证处理后残渣满足环保要求,又能回收矿物油。利用室内实验装置进行了加热温度和停留时间对油基钻屑的热脱附过程影响的实验研究,并分析了处理后固相残渣和回收油的基本属性。结果表明采用热脱附技术对于油基钻屑具有良好的处理效果,经检测,处理后残渣的含油率低于1%,回收油可以重新用于配置油基泥浆,性能满足使用要求,实现了回收油的资源化再利用。     

油基钻屑低温热脱附处理工艺模拟

为减少油基钻屑对环境的不良影响和危害,并最大限度地回收资源,提出采用低温热脱附的方式 对其进行处理。通过钻井液油水固相分离装置并结合正交实验法对低温热脱附处理工艺进行模拟研究,选用 热重分析仪及气相色谱研究油基钻屑热解失重规律以及回收油总石油烃分布。结果表明：低温热脱附处理油 基钻屑的主要影响因素为处理温度,其次为停留时间,升温速率影响最小,350℃处理温度下,即可将油基钻屑 热脱附残渣含油率降至0.3％以下,满足GB4284—2018《农用污泥污染物控制标准》;油基钻屑中含水率的增 加有利于提高低温热脱附效果,原料含水率在5％～10％时热脱附效果及经济性最好;低温热脱附回收油品质 好,和原料总石油烃分布基本一致。     

海上钻井废弃物负压抽吸减量技术研究

针对“零排放”背景下海上钻井废弃物回收总量大、转运成本高、甲板空间受限等难题,常规钻屑减量工艺是将减量设备置于螺旋输送器末端,由于螺旋体的搅拌混合导致钻屑黏度增大,加剧固液分离难度,造成减量效果不理想。基于负压抽吸技术,对常规减量工艺进行优化改进,开发出一种小型化源头减量分离技术及装置,将设备工艺前置,通过在振动筛下方增设小型固液分离装置,形成了一种“零排放”钻屑随钻减量处理工艺,并在渤海油田C平台应用测试2井次,取得了较好的效果,基本具备了现场随钻处理能力,验证了负压抽吸减量技术的可行性。该装置占用空间小,利于安装,能够大幅降低钻井液损耗,提升钻屑干燥程度,为“零排放”背景下海上钻井废弃物处置提供了技术思路,具有一定的推广价值和借鉴意义。     

Evaluation of Generic Types of Drilling Fluid Using a Risk-Based Analytic Hierarchy Process

The composition of drilling muds is based on a mixture of clays and additives in a base fluid. There are three generic categories of base fluid - water, oil, and synthetic. Water-based fluids (WBFs) are relatively environmentally benign, but drilling performance is better with oil-based fluids (OBFs). The oil and gas industry developed synthetic-based fluids (SBFs), such as vegetable esters, olefins, ethers, and others, which provide drilling performance comparable to OBFs, but with lower environmental and occupational health effects. The primary objective of this paper is to present a methodology to guide decision-making in the selection and evaluation of three generic types of drilling fluids using a risk-based analytic hierarchy process (AHP). In this paper a comparison of drilling fluids is made considering various activities involved in the life cycle of drilling fluids.This paper evaluates OBFs, WBFs, and SBFs based on four major impacts—operations, resources, economics, and liabilities. Four major activities—drilling, discharging offshore, loading and transporting, and disposing onshore—cause the operational impacts. Each activity involves risks related to occupational injuries (safety), general public health, environmental impact, and energy use. A multicriteria analysis strategy was used for the selection and evaluation of drilling fluids using a risk-based AHP. A four-level hierarchical structure is developed to determine the final relative scores, and the SBFs are found to be the best option.     

废钻井液对环境污染及固化处理室内研究

目前我国许多油田钻井井场位于稻田、麦田、虾池和鱼塘周围，而废钻井液中含有无机盐、重金属组分、油品及大量有机聚合物，其中有些是有害物质，一口井的废钻井液一般可达200～300m~3。这些废钻井液堆放在井场不进行处理会对周围环境造成较大污染。为此，如何处理这些废钻井液是目前令人极为关心的课题。本文分析了我国一些油田废钻井液的毒性；介绍了毒性提取、评价方法及其对土壤、植物和海洋生物的影响，同时重点介绍用化学固化方法处理废钻井液的结果。通过对现场的5个废钻井液的固化处理室内试验证实，废钻井液固化后有一定强度，其水浸出液清彻透明，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。     

废弃钻井液微生物降解菌室内筛选研究

针对川渝地区废弃钻井液成分复杂、污染危害大的特点,提出利用微生物法处理废弃钻井液的方法。通过菌株分离、菌株筛选、菌株对废弃钻井液的降解利用实验筛选出8株降解菌株,进行了废弃钻井液的降解利用情况研究,表明筛选出的降解菌株均能够以废弃钻井液为唯一碳源,具备了快速分解废弃钻井液的能力。     

对钻井废物污染的全过程控制

在钻井作业过程中控制废物的排放量和毒性，变末端处理为全过程控制，采取各种措施预防钻井废物的污染是近年来国外油气田环保工作的一项重要内容。本文就采用小井眼钻井工艺；减少井眼冲蚀；强化环境管理；提高钻井液固控系统的处理效率；开发各种合成基钻井液；采用低毒无害的钻井液化学添加剂等６个方面讨论了减少钻井废物产生量的途径和降低钻井液及添加剂对环境的影响     

环境可接受的甲酸盐钻井完井液性能探讨

随着环境保护的要求日益严格,一种新型的钻井完井液 ── 环境可接受的甲酸盐钻井完井液,正在国外现场试验和推广应用,目前已引起国内有关研究人员和技术人员的高度重视。分析了甲酸盐钻井完井液的工艺性能,并着重对甲酸盐钻井完井液在环境保护方面的优越性能进行了探讨。     

Bioremediation of cutting fluids contaminated soil by Pleurotus tuber-regium Singer

This study investigated the effect of inoculation of Pleurotus tuber-regium, a Nigerian white rot fungus, period of incubation, different levels of contamination on cutting fluids degradation in contaminated soil over 30, 60, and 90 days. Control for different levels of cutting fluids was also used to compare rates of bioremediation of the contaminant in the soil. At the end of each incubation period, the mycelia-ramified substrate was separated from the soil layer and dried. The soil samples were analyzed for physico-chemical parameters; total petroleum hydrocarbon, lignin content by determining the acid detergent fraction (ADF), heavy metals content of the soil using flame atomic absorption spectrophotometer, and changes in the polyphenol oxidase and peroxidase activities were also determined after 1, 2, and 3 months. P. tuber-regium improved the nutrient status of the soil and increased enzyme activity was recorded. A reduction in the pH and heavy metal contents of the soil at all levels of cutting fluids concentrations was detected. The lignin in the rice straw decreased from 34.50% in the control to 8.06% at 30% cutting fluids concentration after 3 months of incubation. The highest TPH loss of 30.84% was recorded at 20% cutting fluids contamination after 3 months compared to 13.75% at the onset of the experiment. The improvement of the nutrient contents of the soil, bioaccumulation of heavy metals, degradation of TPH, lignin, and increased activity of polyphenol oxidase and peroxidase was due to biodegradation of the cutting fluids.     

钻井废液-废水处理一体化设备的研究及应用

介绍了钻井清洁生产的核心设备——钻井废液-废水处理一体化设备的原理、流程和处理效果。实践证明,用这种一体化设备处理普通聚合物钻井液体系产生的钻井废液时,设备排水质量可达到GB8978-1996《污水综合排放标准》(一级标准或二级标准);当用于处理高温深井聚合物-磺酸盐复杂钻井液体系产生的钻井废液时,除了COD外, 排出水的主要水质指标可达到GB8978-1996《污水综合排放标准》(二级标准)。用该设备处理后的泥渣含水率低于55%,泥渣体积减少了88%。     

Effects of drilling fluids on marine bacteria from a Nigerian offshore oilfield

Two marine bacterial isolates from drill mud cuttings obtained from Agbara oilfield,Staphylococcus sp. andBacillus sp., were cultured aerobically in the presence of varying concentrations (0, 25, 50, and 75 μg/ml) of drilling fluids to determine the effects of concentration of toxicants on their growth. With the exception of Clairsol, Enviromul, and Baroid mineral oil, which had little or no effect, the exponential growth ofBacillus sp. was depressed by all other test chemicals. Additionally, all test chemicals except Clairsol had no effect on lag phase of growth ofBacillus sp. WithStaphylococcus sp. the depressive effect on the exponential phase of growth was shown by almost all test chemicals. There was enhancement of both growth rate and generation times ofStaphylococcus sp. and decrease of those ofBacillus sp. with increasing concentrations of drilling fluids. These results show that while some drilling fluids may be stimulatory or depressive to bacterial growth, others may be without effect.     

钻井泥浆固化处置对地表水环境影响

选取四川省境内比较有代表性的5处井场,通过进行不同水泥固化剂处理效果的对比,包括固化体样品性状对比及固化体浸出液污染因子监测数据对比,分析以水基泥浆为原泥浆的钻井废泥浆固化处理工艺的效果,以及现有常用固化处置对周边地表水环境的影响。