用固液分离方法处理水基废弃钻井液

以阳离子聚丙烯酰胺为絮凝剂、铝盐为凝聚剂对四种不同类型的水基废弃钻井液进行了固液分离的试验研究。结果表明,阳离子聚丙烯酰胺不仅可以有效地中和粘土颗粒表面ζ电位,使废弃钻井液的CST(毛细抽吸时间)值降低到100—200 s,达到化学脱稳,而且通过絮凝作用清除了废浆中粒径小于20μm的微细颗粒,使废弃钻井液彻底实现了固液分离。

海上水基钻井液废弃物压滤液回用技术研究与应用

海上油田环保项目水基钻井液废弃物压滤液如果能够实现资源化利用,那将大大降低海上环保项目钻井过程中产生的废弃物终端处理费用,实现降本增效。从滤液回用技术难点出发,通过室内实验,研究压滤液回收利用配置的钻井液性能是否稳定和对储层保护的效果方面进行分析,证实了其可行性。以海上某调整井项目为依托,将压滤液配置的钻井液应用到该项目5口井的钻井中,钻井全过程中的钻井液性能稳定,储层配伍性强,无污染,进一步验证了压滤液回用的可行性,实现了水基钻井液废弃物压滤液的重新利用。该项技术的成功应用,对后续海陆油田环保钻井项目的成本控制、资源化利用均具有重要的指导意义。

水基钻井液废弃物处理及循环利用技术研究进展

废弃水基钻井液是钻井过程中的一种废弃物,直接排出不但造成钻井液成本高昂,还对环境造成不良影响。对废弃水基钻井液进行一系列操作,以达到回收再利用的目的,既满足绿色经济需要又符合现代发展趋势。本文对比总结了蒸馏、固液分离、固化、生物复原、热处理等废弃水基钻井液典型处理方法,列举了热处理在促进废弃水基钻井液循环利用、优化絮凝动力学条件以提高固液分离效果、复合固化剂在固化技术中的绝对优势等方面的新进展,以期为钻井液废弃物处理的应用提供参考。

废弃水基钻井液低温干燥处理实验研究及经济性评价

废弃水基钻井液是石油钻井工程作业过程中的废弃物,若直接排放,不但会使钻井液成本居高不下,而且还会对环境造成极为不利的影响。对废弃水基钻井液进行低温干燥处理后再利用,是既经济又符合现代发展趋势的处理方法之一。通过对聚合物钻井液体系、磺化钻井液体系及四川2口页岩气井钻井液体系低温干燥技术实验研究及经济性评价,结果表明:聚合物钻井液体系在120℃条件下干燥处理后性能恶化严重,降低干燥温度能降低其恶化程度;磺化钻井液体系及四川2口页岩气井钻井液体系在120℃条件下干燥处理后性能基本保持不变。这说明低温干燥处理技术能够实现废弃水基钻井液回收再利用,且处理成本低,处理后固体物质便于储存与运输,能够大幅降低钻井液成本。同时,还能够减少废弃钻井液排放量,降低石油钻井工程污染环境的风险。

废弃水基钻井液固相物与蚯蚓粪协同土壤化研究

将废弃水基钻井液中的固相物质(以下简称固相物)与蚯蚓粪按不同比例混合制成试样土壤,用其种植景观植物空心菜和黑麦草,测定试样土壤的物理性质,分析种植过程试样土壤有机质、氮素、磷素的变化,对比植物种植前后试样土壤重金属含量的变化。结果表明,蚯蚓粪能够有效改善试样土壤物理性质,提高试样土壤肥力;为使试样土壤用于景观植物种植,固相物所占比例(以质量比计)宜在1∶8以下,固相物∶蚯蚓粪为1∶10时植物长势更佳;试样土壤在种植景观植物后重金属含量均有降低。可见,利用固相物与蚯蚓粪协同土壤化并通过种植重金属超富集植物降低试样土壤重金属,是固相物无害化处理的可行方法。

可实现废弃水基钻井液再生利用的电化学吸附法

现有的固、液分离技术及设备均难以去除钻井液中粒径小于等于10μm的有害固相及超细微颗粒,钻井现场多采用无害化处理后填埋的方式处置,不仅资源化利用率偏低,还存在着二次污染的风险。为此,提出了采用电化学吸附法对废弃水基钻井液进行再生处理的技术思路:首先通过室内实验,在电吸附电极上施加电压,研究电压、吸附时间、膨润土浓度、极板间距及无机盐浓度对电吸附效果的影响;然后分别考察了4种常用无机盐(NaCl、KCl、CaCl_2、Na_2CO_3)在不同浓度下的电吸附极板对模拟钻井液中固相颗粒的吸附能力;最后在确定最佳电吸附条件的基础上,以国内某油田废弃聚磺钻井液为样品,验证其处理效果。结果表明:(1)电化学吸附法通过吸附去除水基钻井液中的劣质固相,实现了废弃水基钻井液的再生,提高了钻井废弃物的资源化利用率,同时也降低了后期钻井废弃物的处理量及成本;(2)含5%膨润土、2 g/LNaCl的模拟废弃钻井液最佳电吸附条件为吸附电压36 V、吸附时间5 min、极板间距5 cm;(3)上述样品经电化学吸附法处理后,1~10μm粒径劣质固相的去除率超过90%,表明该方法对于去除废弃聚磺钻井液中的劣质固相具有明显的效果。

废弃水基钻井液压滤液再配制聚合物钻井液技术研究

废弃水基钻井液压滤液具有组成复杂、矿化度高、污染物浓度高的特性,导致其存在处理难度大、处理费用高、处理工艺适应性较差等问题。本文在分析废弃水基钻井液压滤液特性、组成及处理现状基础上,提出对废弃水基钻井液压滤液采用不同的方法处理后再配制聚合物钻井液的研究思路。实验采用清水稀释压滤液、压滤液稀释胶液和预处理1:1稀释压滤液的方法再配制钻井液,研究了压滤液再配制聚合物钻井液技术。研究表明,采用0.15%AHJ-1对1∶1稀释压滤液处理后再配制聚合物钻井液,其流变性和HTHP滤失量等性能均能满足清水配制聚合物钻井液的使用要求,其抗温性能可达120℃。

废弃水基钻井液用新型破胶絮凝剂的研制与应用

以丙烯酰胺(AM),甲基丙烯酰氧氯化铵(DMC)、丙烯酰氧乙基三甲基氯化铵(DAC)为单体合成了新型破胶剂BZ-CAF,其是一种有机高分子阳离子聚合物,不含金属离子,能够在破坏钻井液的胶体稳定性的同时,最大限度地不影响重新配制钻井液的性能。以丙烯酰胺和2-丙烯酰胺基-2-甲基丙磺酸(AMPS)为单体合成了助凝剂BZ-AAF,其是一种超高分子阴离子聚合物,带有大量的负电荷。对产品性能进行了评价,并对破胶絮凝原理进行了分析。经过BZ-CAF和BZ-AAF处理后分离的液体的COD去除率达到94.03%,色度去除率达到93.83%,油类去除率达到85.86%。分离之后得到的液体可以直接配制钻井液,性能稳定,和清水配制的钻井液性能相当。在大港油田5口井的现场应用表明,该技术能有效地保护环境,节约水资源,为废弃水基钻井液处理提供一种新方法,应用和推广前景较好。

电吸附再生废弃水基钻井液作用机理

电吸附对废弃水基钻井液中的微小劣质固相具有选择性去除作用,能有效提高处理后钻井液的性能和回用率,但有关作用机理尚未明确。为此,采用激光粒度仪、环境扫描电子显微镜、比表面与孔隙度分析仪等分析设备对实验材料进行表征,结合废弃钻井液的特性,研究了电吸附法再生处理废弃钻井液时固相颗粒吸附的主要作用力、电吸附对固相颗粒的吸附范围及选择性、极板表面电荷对吸附效果的影响等作用机理。研究结果表明:①固相颗粒吸附主要依靠电场力的作用,极板材料本身的表面特性对于废弃钻井液中固相颗粒的吸附作用影响有限;②极板材料在废弃钻井液中时,其表面天然带负电荷,但不会影响电吸附的处理效果;③电吸附对废弃钻井液中粒度小于10μm的钻屑吸附效果好,而对粒度在0.1μm以下的固相颗粒吸附有限;④预处理后的废弃钻井液和电吸附分离出的固相颗粒的矿物种类和成分相同,电吸附对固相颗粒的类型没有选择性。结论认为,电吸附再生废弃水基钻井液是电吸附与微弱电解反应共同作用的结果,在电极板捕获、粘附、包被悬浮着的固相颗粒的同时,正极发生的微弱电解反应使废弃钻井液中的大分子聚合物部分氧化断链,促使劣质固相含量和黏度均大幅度降低。

隔膜板框压滤机在废弃水基钻井液处置中的应用

钻井工作完成后,会产生部分废弃钻井液,其中还有大量有毒有害物质,如若不能妥善处置将对生态环境造成严重危害因此废弃钻井液无害化处置势在必行。本文以隔膜板框压滤机为废弃钻井液处置核心设备,介绍了板框压滤机的相关参数及操作流程为满足水基钻井泥浆处置要求。

废弃钻井液无害化处理技术研究进展

在调研大量文献基础上,论述了废弃钻井液无害化处理技术的工作方式以及应用情况,对不同技术做了对比,总结了近几年废弃水基钻井液与废弃油基钻井液无害化处理工艺体系与应用情况。提出与多学科相结合,不断开发适应性更强的新技术仍是未来废弃钻井液无害化处理的主要方向,更应遵循“强化源头、控制过程”的治理思路,以期为相关研究提供借鉴和参考。

苏里格区域废弃钻井液处理技术

如何高效、环保、无害化处理废弃钻井液已经严重制约着苏里格区域钻井提速增效,目前国内外应用最多的就是采用复合铝盐破胶剂对钻井液进行破胶处理,较好地解决了废弃水基钻井液,但浸出液中重金属离子含量超标,导致钻井液使用率低,甚至无法重复使用,为此研发一种适用于苏里格区域水基钻井液的净化剂,该处理剂不含高价金属离子,对SS去除率>80%,实现悬浊液快速分离,分离液可复配回用,复配后的钻井液性能稳定,满足现场钻井液配制需求。