Winsor Ⅰ微乳液+臭氧氧化联合处理油基岩屑研究

采用“含有配制油基钻井液用主乳和油相的Winsor I微乳液+臭氧氧化”联合工艺对油基岩屑进行处理,Winsor I微乳液处理油基岩屑后所得的基础油和部分主乳化剂进入平衡油相,可以用来配制油基钻井液,臭氧氧化对岩屑进行深度处理,进一步降低岩屑表面含油量。文章以处理后岩屑含油量为指标,系统优化了微乳液组成、微乳液清洗油基岩屑工艺和臭氧氧化工艺。根据实验结果推荐微乳液组成为“脂肪醇聚氧乙烯醚硫酸钠+配制油基钻井液用主乳化剂(21)”,混合乳化剂浓度为6%,正戊醇浓度5%,柴油浓度36%,其他为盐水。微乳液清洗条件为固液比15,室温下搅拌清洗60 min。此条件下岩屑含油量可降至1.41%,微乳液重复使用4次后,岩屑含油量仍可以保持在2.0%以下。臭氧氧化深度处理时,推荐工艺条件为臭氧氧化时间40 min,清水pH=7,固液比15,臭氧流量5 mg/min,处理后岩屑含油量可降至0.36%。

页岩气田回注水中低浓度过氧化氢安全风险研究

过氧化氢作为“最清洁”的环保型氧化剂,可以直接氧化气田水中的各种有机物质,处理效果明显,成本低。然而,双氧水是一种热不稳定的物质,与其他杂质接触后极易分解释放大量的热量、氧气和水蒸汽,同时,双氧水分解产生的氧气也可能会加速地面管柱和井下油套管腐蚀。本文开展了回注气田水中过氧化氢浓度现场检测,根据过氧化氢浓度检测结果,从回注气田水双氧水安全使用浓度、燃爆风险和腐蚀风险等三个方面,分析了回注气田水中过氧化氢的安全风险。研究结果表明,双氧水处理回注气田水的安全浓度为30%;回注气田水池和气田水回注井筒中因过氧化氢分解产生氧气引起的燃爆风险低,安全风险可控;低浓度过氧化氢溶液分解时间长、产氧率低,对接触氧化氢溶液的地面设备和回注管道腐蚀可以忽略不计,安全风险可控。

疏水性低共熔溶剂萃取油基岩屑的工艺优化

为开发安全、高效的萃取剂,满足油田安全生产要求,探索了利用疏水性低共熔溶剂(DES)萃取处理油基岩屑的可行性。首先,利用搅拌萃取优选了构成DES的氢键供体和氢键受体及两者的组成比例;然后,以萃取后的岩屑含油量为指标,分别对搅拌萃取、超声波萃取和微波萃取进行了工艺优化。结果表明,萃取性能最佳的DES为物质的量之比为0.8∶1的月桂酸和麝香草酚组合。3种萃取工艺中超声波萃取处理油基岩屑的工艺条件相对温和,萃取后岩屑含油量可降至1%以下。推荐超声波萃取条件为DES与油基岩屑质量比6∶1、超声时间30min、萃取温度40℃,此时岩屑含油量可降至0.88%。

基础油在岩屑表面吸附行为研究

文章分析了油基岩屑中岩屑与基础油的基本特性,系统探究了岩屑粒径、温度、压力、油基钻井液用乳化剂浓度和水含量对岩屑吸附基础油的影响。研究结果表明:随着岩屑粒径的减小,其对基础油的吸附量逐渐增大,吸附行为符合Freundlich模型,即岩屑对基础油的吸附主要为多分子层的物理吸附;低温下基础油吸附至岩屑是一种自发行为,但随着温度的上升,基础油吸附量呈现降低的趋势;随着压力的增大,基础油吸附量先略增大后变化较小;随着含水量的增大,基础油吸附量呈现下降趋势,而随着乳化剂含量的增大,基础油吸附量先增大后下降。油基钻井液用基础油在岩屑表面的吸附行为研究对于油基岩屑进行脱油处理具有一定的指导意义。