烧结温度对掺加二次铝灰及钻井岩屑制备陶粒支撑剂性能的影响

目的钻井岩屑作为油气开发过程中所产生的固体废物,产生量巨大且资源化利用途径单一。使用钻井岩屑及二次铝灰协同制备水力压裂用陶粒支撑剂,不仅可有效拓宽钻井岩屑资源化利用途径,而且还可降低油气开发生产成本。方法采用二级铝矾土为主要原料,添加质量分数分别为20%的钻井岩屑和10%的二次铝灰,甲基纤维素作为黏结剂,于不同烧结温度下制备了低密度高强度压裂用陶粒支撑剂,研究烧结温度对支撑剂结构、晶相组成及其产品性能的影响。结果钻井岩屑须经预处理,以降低岩屑中有机物对后续生胚烧结的影响。当烧结温度为1300℃时,其主晶相为刚玉,次晶相为钡长石,支撑剂的体积密度为1.45 g/cm^(3),52 MPa闭合压力下破碎率为5.26%,满足SY/T 5108-2014《水力压裂和砾石充填作业用支撑剂性能测试方法》对0.38 mm/0.25 mm支撑剂的质量要求。结论烧结温度是制备陶粒支撑剂的关键控制参数。随着烧结温度的增加,支撑剂内部产生的液相将逐渐增多,有利于加快扩散和增大传质速率,促进支撑剂的致密化,但过多的液相则会导致支撑剂膨胀变形,对抗破碎能力产生不利影响。以钻井岩屑、铝灰、铝矾土为原料,适宜的烧结温度建议为1260~1300℃。

双碳目标下水基钻井废液循环利用技术试验研究

石油天然气作为重要能源和战略资源,对我国经济的迅速发展起到至关重要的作用。随着开采力度不断加大,能源供给模式逐渐改善,但钻井作业过程能源投入和水资源耗费为双碳目标的实现增加难度。为进一步推广钻井废液循环利用技术,本研究采用聚合氯化铝、硫酸铁等无机铝铁盐作为钻井废液处理剂,在威远页岩气开发区块开展钻井废液处理工程实践。其间,现场产生钻井废液1752.7 m^(3),其中1032.60 m^(3)用于配制聚合物钻井液,406.90 m^(3)用于配制钾-聚磺钻井液,回用率为82.13%。钻井废液无须深度处理即可循环利用,符合低碳节能发展要求,本研究结果为我国钻井废液处理领域早日实现双碳目标提供技术支撑。

实现页岩气“绿色”开发的配套工艺技术体系

在川渝地区页岩气产能建设过程中,不可避免地会产生大量的废水、废气、废渣(特别是含油岩屑)和噪声,并且还有可能造成水土流失。如何防治上述环境风险源、确保页岩气的"绿色"开发,是一个重大难题。为此,总结了中国石油天然气集团有限公司在长宁—威远国家级页岩气产业示范区开发实践中形成的系列环保技术体系:(1)采用井场清污分流系统、钻井液不落地技术、随钻实时处理工艺和岩屑资源化利用技术保障钻井清洁生产;(2)优选环保型压裂液、对压裂返排液进行循环利用,从而实现压裂环保管理;(3)配套平台化作业实现"井工厂化"、实施油改电降噪音、推行环保钻井工艺、制订全面的环境评价方案等措施,进一步降低环境污染的风险。实践证明,页岩气清洁生产工艺从废弃物产生源头入手,加强作业过程控制、末端污染治理,则可实现废弃物减量、无害化、资源化的目标。结论认为,采用上述污染防治和"绿色"开发配套技术,可以有效促进该区页岩气的可持续开发。

长宁、威远页岩气开发国家示范区油基岩屑处理实践分析

页岩气井水平段钻井过程中产生大量的油基岩屑,其资源化利用的研究越来越受到人们的重视,相关实践取得了长足进展。长宁、威远页岩气开发国家示范区采用LRET技术和热解析技术开展油基岩屑处理实践,处理后的油含量小于1%(w),油回收率达到95%以上。特别是采用LRET技术处理后,浸出液的毒性、易燃性、腐蚀性、反应性和急性毒性等指标均检测合格。这为油基岩屑的安全、环保、高效处理积累了经验。

探索气井生产过程中水套炉的节能化改造

水套炉是天然气开采、加工和运输过程中避免水合物形成的一种常见设备。现场水套炉应用过程中,往往会片面的认为水套炉温度越高越利于防治水合物生成。通过对某气井流体流程和水套炉自用系统进行分析后发现,过高的水套炉的温度会导致分离器分离效果变差,从而导致水套炉自用气含水量增多,由于自由水增多,在相同压力降下,更容易形成水合物,造成管线堵塞。通过在水套炉出口处增加一个针型阀或者调压切断阀,可最大限度地利用水套炉对气流的加热温度,达到控制水合物生成和降低水套炉能耗的目的。

天然气水合物生成条件预测及防治措施分析

气井开采中,节流降压时往往会产生天然气水合物堵塞管线,从而严重影响气井安全生产,尤其在冬季气温低时情况更为严重。因此,分析并预测天然气水合物形成条件很有实际意义。预测天然气水合物形成条件的模型有两种,一是经验模型,二是根据水合物形成时的热力学相态平衡理论得到的理论模型,本文采用经验模型和简化统计热力学模型编写了计算软件,用以预测天然气水合物生成压力和温度。同时通过对水合物生成条件分析和预测,结合九龙山气田生产实践总结了一些川西北地区防治天然气水合物行之有效的经验:如水套炉自用气系统节能化改造,井下节流工艺技术应用,井场地面管线设备优化布局和水合物抑制剂等。