季铵化改性PAM及其在完井液废弃物处理中的应用

海上完井作业过程中产生的废弃物组成复杂,对环境危害巨大,开展海上完井液废弃物无害化处理及资源化利用具有重要意义。以聚丙烯酰胺(PAM)、氯化缩水甘油基三甲基铵(GTMAC)为原料合成了一种新型季铵化聚丙烯酰胺(PAMQ),其同时具有助凝和缓蚀效果。絮凝实验结果表明,在完井液废弃物中加入300 mg/L PAMQ后,聚合氯化铝(PAC)的絮凝效率明显提高。腐蚀实验结果表明,PAMQ具有良好的抑制低碳钢CO_(2)和NaCl腐蚀的性能,当PAMQ添加量为1 000 mg/L时,缓蚀率为87.60%。PAMQ分子的支链结构可有效聚集完井液废弃物中的游离不溶物,同时季铵基团的正电荷可有效中和废弃物的负电荷,促进其絮凝。PAMQ分子中含有的氨基及季铵基团可与碳钢表面发生强相互作用而吸附在碳钢表面形成吸附膜,阻止腐蚀溶液与碳钢表面的接触,从而抑制腐蚀。PAMQ极大地提高了油田化学品药剂的使用效率,可达到节约成本和提质增效的作用。

复合填料对提高环氧涂层耐腐蚀性能研究

通过向环氧涂层中添加适量的氧化石墨烯-氟代聚苯胺(GO-PFAN)复合填料,有效提高了环氧涂层在N80钢的耐腐蚀性能,同时考察了复合填料加量对环氧涂层防腐性能的影响。实验结果表明,氧化石墨烯-氟代聚苯胺/环氧复合涂层在3.5%NaCl溶液中浸泡60天后仍具有较高的阻抗值,其中复合填料添加量为2 wt%的环氧涂层的阻抗值最高,为5.67×10^(10)Ω·cm^(2),说明添加了复合填料的环氧涂层具有优异的防腐性能。

钻井岩屑回注目的层优选方法浅析

随着油基钻井液的大量使用,大量的钻井废弃物产生且无法处理。常规的处理方法无法满足日益严苛的环保要求。岩屑回注技术是解决该问题的有效方法,而岩屑回注的首要任务是筛选回注目的层。回注目的层筛选受多种因素的影响,如回注方式、回注量、回注层物性以及当地的法律法规等。通过对国内外岩屑回注施工经验总结和相关研究调研发现,岩屑回注目的层优选浅层的高渗透率的砂岩地层,其次要具备隔离能力的盖层,同时注入点要具备远离现有井、断层和大规模裂缝的区域。

合成基钻井液固相絮凝分离评价及应用

废弃油基/合成基钻井液的热蒸馏、化学破乳和溶剂萃取等处理技术,难以实现现场应用,且会造成钻井液材料的浪费。采用油溶性化学絮凝剂,通过分析絮凝剂添加前后密度、固相含量和流变性能参数的变化情况,对渤海油田合成基钻井液体系进行室内絮凝评价和现场应用研究。结果表明:絮凝剂的添加对钻井液中微小有害固相具有絮凝作用,室内评价在2 800 r·min^(-1)、3 min的离心分离条件下,当加量为1%时,较不添加絮凝剂相比,固相去除率提升7.7%,絮凝剂的添加对钻井液的流变稳定性和乳化稳定性影响不大,此后随着絮凝剂加量的增大,固相去除率增长趋势不再显著,且热滚后初切降低明显,建议絮凝剂的加量控制在1%或以下;利用该油溶性絮凝剂在渤海油田JZ25-1B进行应用测试,药剂加量1%的情况下,离心机的固相去除率与不添加絮凝剂相比提升4%,絮凝离心后的液相可直接返回钻井液循环系统,最大程度实现钻井液的资源化利用。

基于物联网大数据的EPS作业信息采集系统

随着国家环保政策对海洋钻井废弃物排放要求日益严格,海上油田环保业务量亦逐年增加。EPS作业信息采集作业越来越复杂,利用现代的物联网大数据技术使EPS作业信息采集系统一体化。工程师作为现场数据采集规划的重要操控者,根据现场信息采集的现状作出对EPS信息采集数据的构想和改变方案,为现场数据采集开拓一个新的发展模式,应用物联网大数据的EPS作业信息采集系统以其强大的数据监测、分析功能和对现场设备实时控制的能力,得到了广泛推广使用,已成为海上油田环保业务重要的系统之一。为此,本文主要针对物联网大数据的EPS作业信息采集系统方面进行探讨。

南海某高温高压井剪切破裂上限压力时变规律研究

成像测井显示南海某高温高压井钻进过程中高密度钻井液不仅导致井壁拉伸缝,还诱发井壁高角度梯形剪切缝。为此,通过分析井周应力和裂缝形状,根据不同的应力组合模式,建立了一套以莫尔—库伦准则为基础的剪切破裂压力计算模型。在此基础上,定量分析了拉伸破裂模型和剪切破裂模型计算所得破裂压力的大小,给定了两个模型的适用范围,并进一步分析了破裂压力随钻井循环时间的变化规律。分析认为,地层强度较小时,剪切破裂压力决定钻井液密度上限;地层强度较大时,拉伸破裂压力决定钻井液密度上限;随井周温度降低,两种破裂压力均降低,但是拉伸破裂降低得更快。

回收海上油气田废弃水基钻井泥浆制备烧结砖

为高效处置海上油气田钻井过程中产生的废弃泥浆,以泥浆压滤后剩余滤饼为原料开展制备烧结砖研究。研究了不同制备工艺条件对烧结砖性能的影响,确定了最优制备工艺条件,利用现代分析手段明晰了烧结机理。结果表明,在最佳制备工艺条件下,产品性能均满足标准要求。微观分析表明主要矿物相为石英、长石、赤铁矿及重晶石,构成骨架,赋予砖体性能。本研究有效解决了滤饼末端处置问题,为海上油气田废弃泥浆资源化处置提供参考。

油基钻井液在番禺30-1气田大位移井中的应用

番禺30-1气田地层疏松、渗透性强,容易发生井漏、遇阻、卡钻等复杂情况,因此室内通过选用PF-MOEMUL-H乳化剂(该乳化剂兼有主乳化剂、辅乳化剂和润湿剂的功能),优选出一种油基钻井液基本配方,并对该体系做了进一步的优化,给出了陆地配制和现场使用的油基钻井液配方。室内评价及现场应用结果表明,该油基钻井液具有较好的流变性、沉降稳定性和润滑性能;添加石墨等润滑剂能进一步改善该油基钻井液的润滑性,降低钻进扭矩和摩阻,降低顶驱等关键设备的故障率;通过使用加有封堵、成膜材料的该钻井液,解决了番禺30-1气田由于存在断层和裂缝发育而发生井漏的难题,同时井壁更加稳定。

HEM深水聚胺钻井液体系研究与应用

为了解决深水钻井中低温下钻井液增稠、当量循环密度变化较大、作业安全密度窗口窄、低温高压下易形成天然气水合物等问题,采用聚胺PF-UHIB、包被剂PF-UCAP、防泥包润滑剂PF-HLUB、降滤失剂PF-FLO、流型调节剂XCH及水合物抑制剂NaCl等构建了一套适合深水钻进的HEM体系.其中的PF-UCAP是自制的低分子量包被剂,其平均分子量小于100万,平均粒径在50 μm左右,且粒径非常均匀,对钻屑具有很好的包被效果,钻屑滚动回收率在85％以上.综合性能评价结果表明,HEM深水聚胺钻井液体系在4～50 ℃下流变性能稳定,具有较强的抑制性能和水合物抑制能力,防泥包效果好,携砂能力、抗盐、抗钙及抗钻屑污染能力强,抗温达160℃,能满足井深2 000 m左右的深水钻进.该钻井液在南海流花油田LH-A井等5口深水井中进行了成功应用.

深水条件下气制油合成基钻井液流变性和流变模式研究

深水钻井条件下钻井液面临低温高压问题。通过室内实验研究了深水条件下气制油合成基钻井液的流变性和流变模式。实验结果表明:低温条件下,高剪切速率时剪切应力随着压力的升高而升高,低剪切速率时剪切应力受压力的影响不大;表观粘度、塑性粘度随着压力的升高而增大,随着温度的升高而减小;动切力受温度和压力的影响较小,有利于井下压力控制。流变曲线拟合结果表明,宾汉、卡森、赫谢尔-巴尔克莱(H-B)等3种流变模式均能较好地表征深水条件下气制油合成基钻井液的流变性,但卡森模式和H-B模式计算复杂,因此在精度要求范围内,建议采用宾汉模式进行水力学计算。

气制油合成基钻井液低温高压条件下流变模式研究

钻井液流变模式是对钻井液流变特性的定量表征,对钻井过程中的水力学计算具有十分重要的作用。为研究气制油合成基钻井液低温高压条件下的流变模式,用FannIX77全自动钻井液流变仪测定不同油水比的流变参数并进行了分析。试验结果表明,低温条件下气制油合成基钻井液体系的剪切应力随着压力的升高而增大;流变曲线不经过原点,且曲线斜率不断增大。应用最小二乘法和线性回归对两种体系的流变曲线进行了拟合,结果表明,对于不同油水比的合成基钻井液体系,宾汉、卡森、H-B三种流变模式均能较好地反映低温高压条件下钻井液的流变特性,幂律模式相对较差;与宾汉、H-B模式相比,卡森模式的拟合效果最佳。为便于水力学计算,建议用宾汉模式来表征气制油合成基钻井液的流变特性,并进行水力学计算。

海上钻井岩屑制备免烧砖及机理研究

为解决海上钻井岩屑上岸后末端处置问题,探讨了利用海上钻井岩屑制备免烧砖的可行性。以渤海钻井岩屑为例,测试了其化学组成、粒径分布,并评估火山灰活性。考察了钻屑掺量对免烧砖抗压强度、吸水率、软化系数以及抗冻融性能的影响。分析了免烧砖强度形成机理,测试了最佳条件下污染物浸出特性。结果表明:免烧砖中钻井岩屑与水泥水化产生的水化硅酸钙、钙钒石等物质相互胶结形成致密结构,保证了砖体基本性能,同时少量参与二次水化反应,在一定程度上弥补了砖体性能损失。钻井岩屑的最佳掺量为20%,所制备的免烧砖性能符合JC/T 422—2007《非烧结垃圾尾矿砖》MU15等级要求;最佳条件下试样浸出液呈碱性,COD符合GB 8978—1996《污水综合标准》Ⅰ级标准要求,氯化物去除率达92.3%。

钻井岩屑回注作业中裂缝扩展规律

岩屑回注技术是有效处理钻井废弃物并消除其对环境影响的重要手段。该技术将岩屑进行研磨处理,然后与海水或油田废水充分混合,使之成为稳定的浆体,利用水力压裂的手段将其注入并永久封存到合适的地层中。然而,由于岩屑回注作业间歇施工的特点,施工过程中所产生的诱导裂缝与水力压裂裂缝有明显区别。系统研究岩屑回注过程中裂缝扩展规律是实现安全、高效的岩屑回注作业的关键。在开源软件PyFrac基础上进行二次开发,将裂缝的有限离散化与稳定扩展的半无限水力裂缝的近端渐近解相结合,实现了岩屑回注诱导裂缝扩展模拟功能。基于此模型,开展了不同施工参数条件下裂缝扩展数值模拟研究。结果表明,回注作业排量与裂缝尺寸呈正相关关系;注入速度、总注入量、回注液黏度和回注间歇时间对裂缝宽度影响程度依次减弱。

建筑主体结构工程施工技术的要点探析

主体结构施工是建筑项目关键施工环节,要保障有效施工,就需要项目技术人员做好施工技术应用与技术优化工作,并明确施工要点。从实际来看,影响主体施工的因素较多,导致施工存在质量问题,直接影响项目整体的施工建设。为了保障施工效果,需要施工团队加强技术优化与要点分析,并做好实践应用,这样才能提高工程施工效益。对此,本文研究和分析主体结构施工技术要点,并探讨相关问题,进而提出问题解决措施。

高动塑比油基钻井液体系研究及应用

为了解决番禺34-1气田超大位移水平井钻井过程中井眼难以清洁、井壁不稳定、摩阻及扭矩大等技术难点,开发出了适合于大位移水井的高动塑比油基钻井液体系,并进行了抗温、抗污染、抑制性及润滑性能评价。室内评价及现场应用结果表明该体系具有良好的抗温性、抗污染性、抑制性和润滑性,且动塑比高,利于携带岩屑,其黏度、扭矩、泵压等都控制较好。

黄原胶的生产及应用进展

黄原胶是一种天然微生物多糖,具有良好的水溶性、独特的流变性,耐热耐盐耐酸碱,生物相容性好,作为增稠剂、悬浮剂、乳化剂、稳定剂,广泛应用于食品、医药、石油、化妆品等领域。本文介绍黄原胶的结构、性质、应用、合成及工业生产现状,展望其应用前景。

番禺地区防漏与堵漏技术

番禺地区在珠江坳陷的低隆起构造带上,断层发育,破碎带多,从已钻探井和开发井实践经验来看,从浅部到深部都有不同程度渗漏和井漏的现象。通过室内研究分析,针对水基钻井液和油基钻井液不同情况,对钻井工艺及钻完井液封堵性能进行了优化,基本解决了该地区防漏和堵漏问题。

一种基于动态解相的高反射率表面三维测量方法

利用光栅投影三维测量方法测量高反射率物体表面时,物体表面的高反光特性导致图像部分像素处于饱和状态,从而使相位解算不准确。为了解决这一问题,提出一种动态解相算法,通过引入过曝因子使过曝的相移图不参与相位计算,利用非固定步数相移和辅助条纹的方法进行相位解算。结果表明,该算法有效地减少高反光区域的噪点,提高点云重建质量,并且只需一组解相图集即可完成高反射率表面点云的重建,缩短点云处理时间。由此可见,基于动态解相的方法在保证高反射率表面点云重建效果的同时,有效地提高了点云处理效率。

浅析废钻井液对作业区环境的影响与对策

我国社会经济不断发展,这让石油工业得到了极大的发展,钻井作业不断增加,在施工中难免会影响到周围的环境,本文分析了废钻井液对作业区环境带来的影响,进而分析了有效的防治措施,希望可以减少对环境的破坏和影响。

外加氮源对细菌群落及其降解油基钻屑中石油烃的影响

为探究外加氮源种类对细菌群落及其降解油基钻屑中石油烃降解的影响,基于高通量测序技术和石油烃含量测定常规方法,研究了添加6种不同氮源后油基钻屑生物法处理过程细菌群落多样性、组成及主要基因功能的差异,并分析细菌群落变化与石油烃化合物降解之间的相关性。结果发现,不同氮源的添加使油基钻屑中细菌群落结构出现明显差异,但不动杆菌属(Acinetobacter)和红球菌属(Rhodococcus)仍是每个样本中的优势菌属,而不同氮源的添加降低了油基钻屑中细菌群落的多样性和丰富度;添加不同氮源的油基钻屑中细菌群落的主要差异(P≤0.001)菌属是新鞘氨醇杆菌属(Novosphingobium)、柄杆菌属(Caulobacter)、芽孢杆菌属(Bacillus)和甲基杆菌属(Methylobacterium);磷酸氢二铵和酵母粉加入有效促进油基钻屑中主要石油烃成分的降解,多数降解率可达到60%以上;与油基钻屑中主要石油烃成分降解相关的主要菌株是不动杆菌属、红球菌属、芽孢杆菌属、寡养单胞菌属(Stenotrophomonas)、鞘氨醇单胞菌(Sphingomonas)和短波单胞菌属(Brevundimonas)的细菌。通过实验发现外加氮源有利于油基钻屑中主要石油烃主要成分的降解,以期为油基钻屑生物降解技术的现场应用提供参考。