油基鑽屑萃取防爆等級

⑴ 廢棄油基鑽井泥漿如何處理

廢棄油基鑽井泥漿處理常見方法是機械設備處理法：即利用專門的油基泥漿不落地設備處理油田廢棄物，其原理就是利用油基泥漿不落地系統中的鑽屑甩干機和離心機，將油基泥漿中的水分甩干，大幅降低油基泥漿含水量。

油基泥漿處理後的效果

⑵ 欠平衡鑽井技術

欠平衡鑽井技術以空氣鑽井為先導開始於20世紀50年代，採用空氣壓縮機向油井內注入空氣和水的混合物。在90年代，不斷完善的欠平衡配套設備和技術有：井口旋轉控制系統、高壓注氣系統、地面分離系統、監測儀表系統、支持軟體系統，使得欠平衡技術在美國、加拿大、歐洲被廣泛採用，從而在世界范圍內形成一股欠平衡鑽井熱潮。

我國欠平衡鑽井技術早在20世紀60年代，進入90年代以來，我國欠平衡技術加速發展，尤其是塔里木油田解放128井、輪古系列井欠平衡鑽井的成功，將我國欠平衡鑽井推向了一個新的階段。

3.3.4.1 欠平衡鑽井技術的分類和分級

（1）欠平衡鑽井類型

按工藝分類：可分為液相（水基、油基鑽井液）和氣相（空氣、氮氣、霧化、泡沫、充氣）。欠平衡鑽井技術對應的密度為：

1）氣體鑽井，密度的適用的范圍0～0.02g/cm³。

2）霧化鑽井，密度的適用的范圍0.02～0.04g/cm³。

3）泡沫鑽井，密度的適用的范圍0.04～0.6g/cm³；井口加回壓時可達到密度的適用的范圍0.8g/cm³以上。

4）充氣鑽井，密度的適用的范圍0.7～0.9g/cm³；部分地區還更高。

5）油包水或水包油鑽井液鑽井，密度的適用的范圍0.8～1g/cm³。

6）淡水或鹵水鑽井液鑽井，密度的適用的范圍1.0～1.30g/cm³。

7）常規鑽井液鑽井，密度的適用的范圍大於1.10g/cm³。

8）泥漿帽鑽井，用於鑽較深的高壓裂縫儲層或高含硫化氫的氣層。

目前使用的欠平衡鑽井技術主要有以下幾種：氣相欠平衡鑽井、氣液兩相欠平衡鑽井、液相欠平衡鑽井。

（2）欠平衡鑽井分級

美國鑽井承包商協會欠平衡作業委員會為給工程技術人員選擇合適的設備和相應的方案，制定了欠平衡油井分類系統標准。該分類系統標准把風險油井分為6級，從0～5。每一級下又分為A和B兩類。具體分類情況如下：

0級：只提高鑽井效率，不涉及油氣層。

1級：油井靠自身壓力無法自流到井口，油井是穩定的，從井控的角度來看風險較低。

2級：油井靠自身壓力可以自流到地面，如發生災難性設備失效，可以採用常規壓井方法進行處理。

3級：不產油氣的地熱井。最大關井壓力小於欠平衡設備的承壓能力，如發生災難性設備失效會導致嚴重後果。

4級：有原油產出，最大關井壓力小於欠平衡設備的工作壓力，如發生災難性設備失效會立即導致嚴重後果。

5級：最大注入壓力大於欠平衡作業壓力，但小於防噴器的最大承壓能力，災難性設備失效會立即導致嚴重後果。

3.3.4.2 欠平衡鑽井設備及工藝

（1）欠平衡鑽井常規設備

1）地面設備：包括旋轉防噴器、單（雙）閘板防噴器、節流管匯、四通、液壓控制閥、液氣分離器、壓井重漿罐、撇油罐、儲油罐、各種高（低）壓硬（軟）管線、防回火器、點火管線和自動點火器等。

2）井下工具：包括箭式單流閥、投入式止回閥、鑽桿上（下）旋塞、六方鑽桿、旁通閥等。

3）其他設備：包括無線通訊設備、有害氣體報警及防護設備、防火防爆設備等。

目前能夠完成全過程欠平衡鑽井的設備分兩類，一是井口強行起下鑽裝置，用它來克服管柱在起出末期或下入初期時井內的上頂力；二是井下封井器或井下套管閥，它可以完成井下關井，使井口在不帶壓的情況下完成管柱起下。

（2）氣體鑽井設備

1）設備能力的要求。氣體（霧化）鑽井設備根據所施工的井眼尺寸、井深和採用的鑽具尺寸、井眼出水情況等因素的不同，要求設備的能力有所不同，需要針對具體情況進行分析，以便確定設備的類型、參數和能力。根據氣體鑽井計算軟體計算氣體鑽井參數結果見表3-8。

2）氣體（霧化）鑽井設備的組成、作用和流程。氣體鑽井需要配備的設備，除了井口壓力控制設備——旋轉防噴器外，還需要一些特殊的設備，這些設備的不同組合，可以滿足不同鑽井方式的要求（表3-9）。氣體鑽井設備及循環流程如圖3-119。

3.3.4.3 欠平衡鑽井設計

（1）一般原則

井底負壓值的大小因地區的不同而各異，根據鄰井的單位壓差下的油氣產量、地面設備的處理能力、期望的隨鑽產油量、井眼穩定性要求、現場設備運行穩定性情況以及施工人員的業務水平等幾個方面的原因綜合考慮。在設計時一般遵循以下幾個原則：

表3-8 氣體鑽井不同井況所需的氣量

圖3-119 氣體鑽井循環流程圖

1）井底負壓值下限是零，上限為地層孔隙壓力與地層坍塌壓力之差。

2）液相欠平衡鑽井技術井底負壓值設計應盡可能小，以降低井口壓力，井底負壓值一般取在1～3MPa之間。

3）氣體和霧化鑽井，井底負壓值不作特別設計。

4）泡沫和充氣鑽井，井底負壓值設計餘地較大，有氣相存在，井底負壓值可設計得大一些，防止出現過平衡。立管充氣鑽井，井底負壓值應考慮大於2MPa。

5）負壓差是保證欠平衡鑽井成功的重要參數，負壓差設計應從井口裝置、套管承壓能力、旋轉控制頭的性能、井眼的穩定性、地面對產出液量分離能力等多個方面進行綜合考慮。

（2）氣體鑽井設計

1）空氣鑽井段選擇。地層的力學穩定性、出氣、出水、出硫化氫情況是決定空氣鑽井技術能否正常應用的重要因素。空氣鑽井使用條件是井壁穩定，地層不出水或出水量不大，不含烴類物質或烴類物質含量不高，不含H₂S。

A.井壁穩定性分析。地層井壁穩定性分析是實施空氣鑽井的一個先決條件之一。根據已鑽井地質資料分析地層砂、泥、頁岩成分，地層砂岩石英含量、膠結程度，分析滿足實施空氣鑽井的技術條件。

B.地層出水分析。根據已鑽井資料，分析地層有無出水現象及出水程度。

C.地層出氣分析。為確保空氣鑽井順利實施，需要對空氣鑽井施工井段地層壓力和出氣情況進行評估。

D.地層H₂S分析。空氣鑽井主要立足一次井控，強化二次井控，杜絕井噴失控。基於國內常規泥漿鑽井經驗，遇見硫化氫氣層的可能性有但不是十分嚴重，但需要高度重視。只要鑽井過程中發現H₂S顯示，就必須停止空氣鑽井。

E.適用井段確定。對地層井壁穩定性、出水情況和地層出氣情況綜合分析，選出最適合空氣鑽井的井段。要求在空氣鑽進時加強地層監測，做到水層、氣層及時發現、及時處理。

2）主要參數的確定。氣體鑽井水力參數計算模式有四種：Angel理論推演算法、Ikoku等人的考慮岩屑下沉的計算方法、Adewumi等人由流體力學推導的計算方法、Supon等人的試驗回歸方法，目前在氣體鑽井參數設計時使用的是基於以上一種或幾種模型的計算機軟體。

氣體鑽井的兩個重要參數是井底壓力和氣體流量，必須在井底保持足夠壓力以克服懸浮固相的重力和摩擦力所引起的壓降。由於最小浮力可能發生在井底和鑽鋌與鑽桿連接處，因此這兩處必須確保氣體速度，氣體鑽井要求的最優氣體速度取決於顆粒直徑。

除了上面兩個參數外，影響氣體鑽井的參數還有鑽速、岩屑尺寸、地面大氣壓力、溫度等。

3.3.4.4 空氣鑽井施工

（1）氣舉

在實施空氣鑽井前，鑽柱下至井底後，從高壓管線注氣口經由高壓管線、鑽柱把井內鑽井液用壓縮空氣舉升出來，氣舉時一般使用2台空壓機（排氣量54.4m³/min）和1台增壓機（排氣量60m³/min）。控制注氣壓力略大於井筒內液柱壓力，並通過調整節流閥控制井口回壓的方法，防止井口噴涌量過大或超過液氣分離器額定壓力，逐步將井筒替空。氣舉完成後，必須使用壓縮空氣繼續清洗、乾燥井筒，待返出的氣體乾燥後，方可開始鑽進。

（2）空氣鑽進

在Φ314.1mm或Φ316.5mm井眼中，一般使用4～5台空壓機進行空氣鑽進，排量100～130m³/min，注氣壓力1.5～2.5MPa，正常情況下（除氣舉、地層出水）不使用增壓機，當注氣壓力超過空壓機的最大工作壓力時（2.5MPa），才啟動增壓機。鑽出的岩屑成粉末狀，扭矩較常規鑽井大；根據返出的岩屑顆粒大小、比例和濕潤程度以及注氣壓力、扭矩變化、上提下放阻卡情況判斷井下出水和井壁失穩等異常情況，依嚴重程度不同，分別採取增加循環時間、增大注氣量、轉換成霧化鑽井、泡沫鑽井直至鑽井液鑽井等措施和方式。在氣柱作用於井下的壓力微乎其微的情況下，關鍵是做好氣體檢測、硫化氫檢測和井控工作，准確及時檢測返出氣體中的組分變化，盡可能控制井下燃爆，防止出現井下事故。

（3）起下鑽

在非產層實施氣體鑽井起鑽前充分循環將鑽屑攜帶干凈，停止向井內注氣，待環空壓縮氣體返出後，敞開井口正常起鑽，起鑽時要注意卸放止回閥下面鑽具內圈閉的壓力，下鑽時正常下鑽，下鑽到底後在鑽具頂部接止回閥後恢復鑽進；在產層實施氣體鑽井，如果井口有壓力需要通過旋轉防噴器起下鑽，鑽具重量不能克服上頂力時，需要使用不壓井起下鑽裝置或使用井下套管閥進行起下鑽。

（4）轉換鑽井液

發現以下情況之一時，應考慮將空氣鑽井改為常規泥漿鑽井：

1）地層出水，地面表現為見液滴。

2）返出氣體全烴含量連續超過3%。

3）返出流體中H₂S含量連續超過5mg/m³。

4）扭矩、摩阻突然增大或起下鑽困難影響鑽井安全。

5）井斜大於設計要求且糾斜效果差。

如果空氣鑽井施工現場配備有霧化、泡沫鑽井設備，那麼當鑽遇地層出水時可以視出水大小及時轉化為霧化或泡沫鑽井。

在空氣鑽井施工現場，詳細制定了空氣鑽井轉化為泥漿鑽井的原則、方法和具體實施步驟。在進行泥漿轉換過程中，嚴格執行了空氣鑽井轉換為泥漿鑽井技術方案。

3.3.4.5 欠平衡鑽井技術應用實踐

（1）在南方地區應用

中國南方海相氣體鑽井技術主要應用在陸相地層。在陸相須家河組以上地層開始實施空氣（霧化）鑽井以來，取得了非常好的效果，機械鑽速提高了5～10倍。

（2）在塔里木地區應用

從1998年以來，在塔北地區奧陶系碳酸鹽岩地層鑽井施工欠平衡井次達60餘口，井別涉及生產井、評價井、探井、定向井、水平井及側鑽水平井，較好地解決了塔北地區奧陶系碳酸鹽岩儲層鑽井漏失等工程問題，顯著地提高了油氣產量和鑽井機械速度，提高評價井、探井的油氣發現概率，產生了顯著的社會、經濟效益。

⑶ 為什麼要進行鑽井泥漿不落地處理

因為對環境會有污染，這種泥漿在地上會使土地不能生長植物，時間長了土地性質發生改變。泥漿不落地工藝由勝利黃河鑽井五公司40577鑽井隊承攬施工的濱644斜28井正在進行鑽進作業，與眾不同的是這口井旁邊沒有鑽井液循環池。

所謂泥漿不落地

就是改變挖循環池的傳統做法，在鑽井施工過程中，利用工藝技術對岩屑、廢棄泥漿和岩屑進行處理，廢水和部分泥漿進行處理後再利用，減少土地使用量和降低對環境的污染。

⑷ 如何有效處置油基泥漿鑽井廢棄物

要想有效處置油基泥漿鑽井廢棄物，就需要用到專業的油基泥漿不落地設備和系統。用來處理油基泥漿的設備有：螺旋輸送器+鑽屑甩干機+環保離心機， 通過這些設備，可以有效的把井場廢棄泥漿處理，處理後的鑽屑還可以二次利用。可參加下圖：

油基泥漿不落地處理後的效果

⑸ 含油污泥處理

從上述國家及各大油田的相關規定不難看出，我國含油污泥無害化控制指標即為：處理後土壤中含油量≤3‰。目前國內外含油污泥無害化處理技術，主要包括焚燒技術、固化處理技術和微生物處理技術等。

你可以了解一下微生物修復技術處理技術的優勢：

微生物修復技術是傳統的生物處理方法的發展，與物理、化學修復含油污泥技術相比較，具有許多優點：

（1）可在現場進行處理，減少了運輸費用和人類直接接觸污染源的機會，不僅對人和環境造成影響小，並且處理費用僅為傳統物化法處理費用的30%～50%；、

（2）不破壞植物生長所需要的土壤環境；

（3）微生物處理使含油污泥中的有機物分解為CO2和H2O，能永久消除污染物，不存在其他安全隱患問題；

（4）處理效果好，對低分子質量的污染物去除率非常高；

（5）微生物處理技術對污染場所的干擾或破壞非常小，操作簡單等。因此，微生物修復技術將成為我國生態環境保護領域最有價值和最具生命力的處理技術。