宁夏宁东地区废弃冲洗液无害化处理技术初步研究

宁夏宁东地区作为国家级能源基地,近年来布置和实施了大量的岩心钻探工程,产生的废弃冲洗液数量大,由于废弃冲洗液处理方式比较单一,对周边环境有一定的破坏和影响。通过对宁东地区废弃冲洗液处理方式的调查研究,选择固化法对废弃冲洗液进行了处理,产生的污水和固化体满足国家相关排放标准,形成了一套适合类似地区废弃冲洗液处理方法,有助于保护宁东地区脆弱的生态环境。     

地质钻探废弃冲洗液固化处理技术研究及应用

在地质钻探废弃冲洗液无害化处理过程中,经固液分离后的废弃固相主要由大量磨细的岩粉和细砂构成,但含水率较高,还含有大量的有机物和重金属离子等有害物质。针对地质岩心钻探废弃固相的固化问题,首先从P.O42.5普通硅酸盐水泥、粉煤灰和石灰3种固化主剂中优选了水泥作为主剂,而后通过正交实验确定了固化剂基础配方为：25% P.O42.5普通硅酸盐水泥+2% PF-3型促凝剂+3% RES-1型复合早强剂,并通过极差分析进行了验证,然后进行了支撑剂加量的确定,7%支撑剂加量既能有效增加固化强度,又不会增加搅拌难度。最后将固化剂配方应用于YK11-2井废弃冲洗液处理野外试验中,固化后的固化体抗压强度达1.41 MPa,各项污染指标和重金属离子符合国家二级排放标准,取得了较好的处理效果。     

高原高寒地区复杂地层小口径岩心钻探冲洗液固控系统研究

随着生态地质勘查的深入,常规小口径岩心钻探冲洗液净化系统存在占地面积大、冲洗液材料浪费严重、废弃冲洗液无法环保处理等问题,尤其在生态环境脆弱的青藏高原高寒地带实施小口径地质岩心钻探工程项目,修复困难且周期长,不能满足生态地质勘查的技术要求。综合分析研究以往冲洗液固控净化方法及在高寒工作区的实践,优化设计了一套适应高原高寒地区小口径地质岩心钻探冲洗液固控系统,并在木里地区煤炭勘查钻孔进行了实践。现场应用表明,其提高了冲洗液护壁效果,冲洗液使用率,减少了废浆排放,降低了生产成本,提升了生态地质勘查技术水平。     

探采结合水井无固相环保冲洗液的研究与应用

探采结合水井需要实现精确获取水文地质参数和解决百姓饮水难题的双重目的,因此要求钻进施工中采用的冲洗液既要具备基本的护壁防塌等功能,还需最大程度地降低对地层渗透性的影响,同时还应具有优良的环保性能。针对这一特殊要求,研发了新型的PA—1型无固相环保冲洗液,采用渗透性实验、电镜扫描、砂球浸泡实验等多种测试手段对冲洗液进行了室内评价与分析,结果表明PA—1型无固相环保冲洗液对地层渗透性影响较小,防塌护壁能力强,综合性能优于常规冲洗液体系;采用中华米虾对其进行急性毒性实验也表明其安全无毒。大量室内实验及现场应用表明,PA—1型无固相环保冲洗液各项性能优良,可为今后在探采结合水井施工中冲洗液的合理选用提供参考。     

钻井废弃泥浆无害化和固化处理技术的应用

简要介绍我国目前钻井废弃泥浆无害化处理的现状,废弃泥浆对环境的影响,目前常用钻井废弃泥浆无害化固化处理技术。通过实例对勘探矿区内的钻孔产生的废弃泥浆进行无毒和无害化评价,并进行一次无害化和固化处理技术及工艺的大胆尝试,取得点滴体会供同行们分享,推动岩心钻探环境保护工作。     

青海煤系复杂地层环保冲洗液体系研究及应用

为了更好地适应绿色勘查工作要求,推动地质钻探工作绿色发展,促进绿色勘查工作进步,通过室内实验研究,围绕研制的环保型冲洗液体系能否满足环境保护和钻探工程要求,开展了对环保冲洗液添加剂及体系优选实验,研制了适合青海煤系复杂地层的环保冲洗液体系,并成功在木里煤田综合工程地质勘查项目HF-4号钻孔进行了生产试验。通过室内实验研究和现场应用表明,研制的环保冲洗液体系生物毒性达到了国家环保排放标准EC₅₀≥30000 mg/L,并解决了青海煤系复杂地层孔壁易失稳等技术难题,形成了一套适合青海煤系复杂地层的环保冲洗液体系,取得了良好的社会和经济效益,表明该项技术成果有着良好的推广应用前景。     

废弃泥浆合理处置技术分析

对钻孔废弃泥浆诱发的环境问题,应针对不同的废弃泥浆中污染物种类和浓度不同,采用不同的无害化处理技术。石油钻井废弃泥浆较多的采用固化法处理,亦有采用固液分离后分别对固相、液相进行二次处理;建筑施工废弃泥浆的处理为化学方法或化学加机械方法。对废弃的泥浆应实现高效率、低能耗的处理,并使泥浆处理产物可再利用。     

老挝可溶性钾镁盐矿钻探冲洗液漏失的预防与处理技术

根据老挝可溶性钾镁盐矿的形成过程,简单地分析了各个层位之间的关联性,通过对可溶性钾镁盐矿钻探中各种冲洗液漏失现象进行分类和机理研究,系统地提出了老挝可溶性钾镁盐矿钻探冲洗液漏失的预防和处理技术。     

鄂尔多斯盆地钻井液环保治理问题探讨

废弃钻井液是油气勘探开发中最大的污染物。从环境保护角度出发，建立钻井液处理剂的有害物质、生物降解、生物毒性及废弃钻井液环境污染综合评价体系，进行废弃钻井液无害化的全过程监测与处理，以实现钻井液环保之目的。     

固井冲洗液室内模拟评价方法研究

针对现有固井冲洗液评价方法对于油基钻井液冲洗情况评价存在不足的问题,运用环空壁面与改进装置内筒壁面处剪切速率相等的原理,研究出了一种适用于油基和水基钻井液条件的固井冲洗液室内评价新方法。室内模拟实验分析表明,该方法能更好地反映冲洗液的冲洗效率,并能模拟评价冲洗效率对固井第一或第二界面处胶结的影响情况。该方法操作方便,适用于油基和水基钻井液固井条件。     

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。      

钻探工程废弃钻井液处理技术及进展

介绍了国内外废钻井液处理方法的发展现状,研究了废弃钻井液对环境的危害和影响,阐述了坑内填埋、固液分离法、固化处理、循环使用以及几种特殊的钻井液处理技术。在此基础上,提出了一些建议,如开发新型环保钻井液和钻井液添加剂;加强固控,减少废钻井液的排放;综合开发利用如微生物法等新技术等,为其他类似区域钻井工程的环境保护提供参考。     

植物胶类冲洗液在地质灾害防治勘察工程中的应用

长期研究和生产实践表明，在地质灾害勘察工程的复杂地层进行钻探取心，特别是深厚砂卵石覆盖层取心，采用植物胶类无固相冲洗液往往会收到很好的效果。文章简要地论述了植物胶冲洗液在地质灾害防治勘察工程中具有的特殊功效。在实践及应用的基础上提出了提高取心率应控制的主要性能。即亲水性与可溶性、粘结性、降失水性、流变性及润滑性等。特别强调浆液粘弹性及表面张力的控制是提高松散破碎地层取心的重要因素。现场应用表明，KL植物胶冲洗液，护壁效果好，取芯质量好。无毒无污染，是一种能适应松散破碎地层钻进，提高取芯质量的新型钻进冲洗液体系。完全可以在地质灾害勘察工程中推广应用。     

干热岩耐高温钻井液的研究进展与发展趋势

在如今传统能源储量日益减少的趋势下，干热岩这类新型地热资源的开发显得尤为重要，而干热岩钻井由于其井下的超高温环境，对传统钻井液系统提出了非常严格的要求。传统钻井液在高温作用下滤失量大大增加，普通的辅助添加剂往往不能发挥出功效。常用的以“三磺材料”为核心的钻井液虽然具有令人满意的耐温效果，但因其含有大量有毒物质，污染程度十分严重，需要开发新的环保型钻井液耐高温体系。国外干热岩研究早于国内三十余年，有着十分重要的耐高温钻井液经验与技术，作为刚起步的国内干热岩研究，也有着“青海共和盆地恰不恰干热岩”这样十分重要的项目工程。本文首先介绍了当前干热岩钻井概况以及对钻井液的性能要求，并结合国内外学者对耐高温钻井液与环保钻井液的研究进展，了解其配方组分与设计思路，结合干热岩特点探讨干热岩耐高温钻井液发展趋势，旨在为干热岩钻井液技术研究上提供支持。     

自动化智能化地质岩芯钻探技术装备研发与应用

为解决5000 m地质岩芯钻探基础准则与依据缺失问题，提高钻探装备的自动化、智能化水平，启动了5000 m智能地质钻探技术装备研发工作，通过钻机装备、钻探器具研制，钻探工艺技术研究并经试验示范验证，取得多项创新成果，形成了5000 m地质岩芯钻探技术体系。通过特深孔钻孔口径与管柱规格优化研究、钻杆规格设计、装备性能参数选配，形成了5000 m地质岩芯钻探技术规范体系；基于5000 m特深孔地质岩芯钻机、孔口自动化作业装置等关键设备研制，实现了绳索取芯钻进的孔口作业全流程自动化，形成了轻量化钻机孔口管柱柔顺控制技术；基于复杂地层孔内工况判别、钻进参数优化与轨迹优化控制等技术问题研究，形成了多源信息融合的地面与孔底一体化钻进过程智能控制技术；基于高性能薄壁绳索取芯钻杆和系列小口径高效钻具研制，形成了大深度绳索取芯系列钻杆钻具技术；研发了耐高温环保型冲洗液、生物破胶废浆处理技术、“广谱型”双浆堵漏技术，形成了绿色环保型冲洗液体系与护壁堵漏技术。     

自动化智能化地质岩芯钻探技术装备研发与应用

为解决5000 m地质岩芯钻探基础准则与依据缺失问题，提高钻探装备的自动化、智能化水平，启动了5000 m智能地质钻探技术装备研发工作，通过钻机装备、钻探器具研制，钻探工艺技术研究并经试验示范验证，取得多项创新成果，形成了5000 m地质岩芯钻探技术体系。通过特深孔钻孔口径与管柱规格优化研究、钻杆规格设计、装备性能参数选配，形成了5000 m地质岩芯钻探技术规范体系；基于5000 m特深孔地质岩芯钻机、孔口自动化作业装置等关键设备研制，实现了绳索取芯钻进的孔口作业全流程自动化，形成了轻量化钻机孔口管柱柔顺控制技术；基于复杂地层孔内工况判别、钻进参数优化与轨迹优化控制等技术问题研究，形成了多源信息融合的地面与孔底一体化钻进过程智能控制技术；基于高性能薄壁绳索取芯钻杆和系列小口径高效钻具研制，形成了大深度绳索取芯系列钻杆钻具技术；研发了耐高温环保型冲洗液、生物破胶废浆处理技术、“广谱型”双浆堵漏技术，形成了绿色环保型冲洗液体系与护壁堵漏技术。     

适于深部取心钻探井超高温聚磺钻井液体系研究

东北松辽盆地强水敏泥岩、泥页岩、凝灰岩发育,地温梯度高达4.1℃/100m。深井钻进过程中易出现井壁失稳、钻井液抗温能力不足等复杂情况,研制深部取心钻进配套用超高温钻井液具有迫切的工程需要。通过造浆土、抗温抗盐处理剂、防塌剂等处理剂优选及复配试验,完成了抗高温聚磺钻井液配方设计。钠土与凹凸棒土复配保证了高温钻井液具有合适的粘土胶粒浓度,处理剂优选在满足良好护胶性能的基础上充分考虑了其粘度效应。综合测试结果表明,该聚磺钻井液在230℃条件下连续加热滚动24h后性能稳定,且具备良好的抑制性、润滑性及一定的抗污染能力。在东北松辽盆地某深井连续取心钻进过程中取得了良好的应用效果。     

中国深部岩心钻探钻井液技术应用现状及研究方向的探讨

出于深部找矿与科学钻探的需要,岩心钻探由浅孔向深孔迈进,钻遇易坍塌地层、硬岩地层、高温高压地层、盐膏层等复杂地层的几率增加,从而对深部取心钻进钻井液技术提出了更高的要求。在总结各类深部复杂地层取心钻进钻井液使用现状的基础上,分析并归纳了强抑制防塌钻井液、强润滑减阻钻井液、高温钻井液、饱和盐水钻井液、高密度钻井液的研配要点及难点,提出了针对性钻井液体系的性能调控思路以及研究重点,为深部岩心钻探钻井液体系选用提供借鉴依据及参考。     

低固相高润滑双聚钻井液体系在地热井施工中的应用

在河南省兰考地区地热井施工中,二开井段深度超过1500 m,采用普通膨润土钻井液体系无法满足地热井施工及对含水层保护的要求,且容易造成卡钻事故。为了解决生产实际问题,研究设计了一种地热井施工用低固相高润滑双聚钻井液体系,通过现场4口井中的应用,钻井过程顺利,有效解决了井眼携砂能力不强、泥岩地层井壁不稳定、砂岩地层失水量大、泥皮厚等问题,4口井均未发生任何井下复杂情况和事故,说明该钻井液体系对兰考地区地层的适应性较好,能够满足该地区钻井工程的需要,对兰考地区地热井施工具有很好的指导意义。