CN103899262A

CN103899262A - 钻井油基钻屑随钻处理方法

Info

Publication number: CN103899262A
Application number: CN201210579975.5A
Authority: CN
Inventors: 安庆宝; 董怀荣; 李琴; 郭振; 曾飞舟; 付广萌
Original assignee: China Petroleum and Chemical Corp; Drilling Technology Research Institute of Sinopec Shengli Petroleum Administration Bureau
Current assignee: China Petroleum and Chemical Corp; Drilling Technology Research Institute of Sinopec Shengli Petroleum Administration Bureau
Priority date: 2012-12-28
Filing date: 2012-12-28
Publication date: 2014-07-02

Abstract

本发明公开了一种钻井油基钻屑随钻处理方法，对钻进过程产生的油基钻屑进行油基钻井液回收和油基钻屑清洗处理。首先是用基础油进行预处理，然后将油基钻屑脱液甩干，溢流出的液相就是回收的油基钻井液补充到钻井队在用钻井液循环系统中。用综合处理剂与脱液甩干后的油基钻屑混合、搅拌、去油清洗，再将去油清洗后的钻屑甩干、外排。溢流出的含综合处理剂的液相可重复使用数次，对失去清洗能力的含综合处理剂液相回收到废液仓中。本发明能够对井队钻进过程中产生的油基钻屑进行现场随钻处理，回收钻屑中油基钻井液，节约了成本。清洗处理后钻屑含油量达到现场排放环保要求，并且综合处理剂具有清洗能力强、环保、无异味、对人体和环境无伤害。

Description

钻井油基钻屑随钻处理方法

技术领域

本发明涉及石油钻井油基钻屑处理领域，尤其是一种适用于钻井油基钻屑随钻处理方法。

背景技术

相比水基钻井液而言，油基钻井液性能好、对储层伤害小、抑制性强、润滑性好、不会封堵油层，因此对于页岩油气钻井而言国内外普遍采用油基钻井液体系，但在钻井过程中随之而产生的大量含油废弃钻屑对环境污染相当严重，不能随便排放，需要回收钻屑中的油基钻井液及对油基钻屑进行清洗，清洗后的钻屑达到国家排放标准和环保要求后方可排放。

我国对于油基钻屑处理目前只是从钻井现场拉回到远离井场的焚烧中心，焚烧去除钻屑表面的油，产生的废气会对环境产生二次污染，而且焚烧不能去除钻屑内部的油。目前国内油基钻屑随钻清洗处理技术还是空白，而国外油基钻屑处理方式主要有：① 采用钻屑回注地层方法，又被称为浆体压裂灌注，先钻一口回注井能够容纳至少3口油井产生的岩屑。但这项技术的难度以及涉及的相关地质工程问题较多：受到地层孔隙度影响较大，不是任意地区都能采用回注方式；如果油田后期注水开采，有可能会破坏地层孔隙度和压力，回注到地层中的油基钻井液和含油钻屑甚至可能会返回到地面或海面，造成更加严重的污染；回注地层方式不仅对地面的相关设备的性能要求更为严格，系统复杂，价格昂贵，还需要相关的井下特殊工具，另外投资较大，投入人力物力也更多。② 集中加热蒸馏处理含油钻屑：把钻井现场的油基钻屑装罐运输到远离现场的集中处理中心，利用工业锅炉对油基钻屑进行高温加热，蒸发掉钻屑上的液体，再冷凝和油水分离，回收油和水。这种方法需要远距离运输，不能随钻处理，而且远距离运输需要特殊制造的罐体，不能跑冒滴漏从而造成对其它环境的污染，成本高，另外高温加热方式处理油基钻屑需要的设备多、耗电量大。

因此，根据当前我国页岩油（气）的勘探开发要求，迫切需要开展钻井油基钻屑随钻处理技术与装备研制工作，清洗掉钻屑表面和内部的油，解决钻井过程油基钻屑的污染和回收油基钻井液的问题。

发明创造名称“废弃钻井液随钻处理成套设备”，申请号“200920091118.4”的实用新型专利公布的技术方案是先采用复合絮凝处理含有岩屑的废弃水基钻井液，再经过压滤机干燥岩屑，对压滤机的污水进行精细过滤深度处理。该设备只能处理水基钻井液产生的水基钻屑，复合絮凝破坏了水基钻井液的性能，不能回收水基钻井液，无法处理油基钻井液产生的油基钻屑。发明创造名称“一种废弃泥浆无害处理的方法”，申请号“200710179773.0”的发明申请方案是采用了对废弃泥浆先复合絮凝，再经过真空吸附把水体从泥浆中脱离出来。然后采用复合过滤、微孔过滤后分离得到无害化泥饼和油状物，对油状物进行除油复合过滤和反渗透处理，得到可重复利用的淡水。该设备也只能处理水基钻井液产生的水基钻屑，处理方法也是采用复合絮凝，不能处理油基钻屑。

发明内容

本发明的目的就是为解决现有钻井油基钻屑存在的上述技术问题，提出一种为页岩油（气）钻井油基钻井液钻屑进行油基钻井液回收和钻屑随钻清洗处理，经过处理后，钻屑含油量达到现场环保排放标准的钻井油基钻屑随钻处理方法。

本发明采用的技术方案是：包括：（1）预处理，即用基础油与来自固控设备排出的含液较高的油基钻屑进行混合、搅拌、粉碎，然后将油基钻屑脱液甩干，溢流出的液相就是油基钻井液，补充到在用钻井液循环系统中；（2）油基钻屑清洗处理，即先用综合处理剂与脱液甩干后的油基钻屑沉渣混合、搅拌、去油清洗，再将去油清洗后的油基钻屑脱液甩干，溢流出的含综合处理剂的液相返回脱液甩干后的油基钻屑沉渣重复混合、搅拌、去油清洗数次，对失去清洗能力的含综合处理剂液相回收到废液仓中，甩干后的油基钻屑沉渣达标排放。

上述方案进一步包括：所述基础油包括柴油或者白油；所述的综合处理剂包括生物酶、表面活性干粉与水混合。

所述油基钻屑清洗处理时，对综合处理剂和油基钻屑进行加热。

所述的固控设备包括振动筛、除砂器、离心机；所述的混合、搅拌、粉碎或去油清洗是在搅拌器进行；所述的脱液甩干是由离心机进行。

所述的加热方式包括电加热或者循环管与加热介质加热。

本发明采用油基钻井液回收和清洗工艺分步实施。先用基础油对固控设备如振动筛、除砂器、离心机等排出的含液较高的油基钻屑进行混合、搅拌、粉碎、脱液甩干，脱离出的液相包括回收的油基钻井液和基础油，可以补充到井队在用钻井液循环系统中。综合处理剂在配液仓内完成配液，初步甩干后的油基钻屑经综合处理剂去油清洗后甩干、外排，溢流出的含综合处理剂的液相可重复使用数次，对失去清洗能力的综合处理剂回收到废液仓中。本发明使用的基础油为柴油或者白油，综合处理剂采用生物酶、水、表面活性干粉，按照一定的比例混合制成综合处理剂。油基钻屑清洗处理中去油清洗时，可以对综合处理剂和油基钻屑进行加热，达到更好的去油清洗效果。

与现有技术相比，本发明的有益效果是：1、能够对油基钻屑进行现场随钻处理。2、综合处理剂具有清洗能力强、环保、无异味、对人体和环境无伤害。3、能够处理和回收油基钻屑表面和内部的油，钻井油基钻屑随钻处理后，钻屑中油基钻井液回收率>90%，节约了成本；清洗处理后钻屑含油量<1%，达到现场排放环保要求。

附图说明

图1为本发明的油基钻屑随钻处理方法示意图；

图2为本发明的油基钻屑随钻处理方法的预处理罐结构示意图；

图3为本发明的油基钻屑随钻处理方法的回收和清洗罐结构示意图；

图4为本发明的油基钻屑随钻处理方法的调配和存储罐结构示意图。

附图标记：1-控制柜，2-搅拌机，3-供浆泵， 4-离心机，5-搅拌机，6-供浆泵，7-离心机，8-搅拌机，9-表面活性干粉箱、10-供浆泵、11-废液仓、12-生物酶仓、13-配液仓、14-供浆泵。

具体实施方式

下面结合附图和具体实施方式对本发明做进一步的详细说明。

参照图1，本发明的油基钻屑随钻处理方法包括下列步骤：

（1）油基钻井液回收和清洗工艺：采用油基钻井液回收和清洗工艺分步实施。

将钻井队在用固控设备如振动筛、除砂器、离心机等出口产生的油基钻屑排入预处理罐，将调配和存储罐的基础油仓中一定量的基础油（加入量可适度调节，没有严格要求）加入预处理罐中，对油基钻屑进行预处理，将预处理过的钻屑用供浆泵输送到回收和清洗罐中的一台离心机中进行脱液干燥处理，其溢流的液相返回钻井液系统，实现油基钻井液回收；

把调配和存储罐的配液仓中按一定比例配置好的综合处理剂用供浆泵输送到回收和清洗罐中，用于清洗上述离心机的排渣（预处理后的钻屑）；清洗脱油处理后的钻屑用供浆泵输送到另一台离心机进行脱液干燥，其排渣能到达直接排放的标准，实现外排；其溢流的液相可以进入回收和清洗罐中重复使用数次，失去清洗能力的综合处理剂回收到调配和存储罐中的废液仓中。

（2）综合处理剂的选择：

选择采用生物酶、水、表面活性干粉按一定的比例配制成综合处理剂，其中生物酶、表面活性干粉是选用厂家开发的产品。综合处理剂对含油废弃钻屑进行去油清洗，它能最大限度的把油基钻屑中的油清洗出来。这种综合处理剂主要优点是：a、可生物降解，对环境不会造成污染, 属于环保产品；b、在作业过程中不需添加任何化学药剂，不产生二次污染；c、对人体无不良影响；d、 PH值为8-11,呈弱碱性，对管线和设备无腐蚀性； e、产品为水溶性, 沸点100℃,不会产生着火或爆炸；f、完全溶于水, 可用任何矿化度的油田水或清水配制, 不溶于油；g、清洗过程是生化反应和催化反应, 使用过程中损耗很少, 可回收和重复使用。

本发明的最大优点是：能够对井队钻进过程中产生的油基钻屑进行现场随钻处理，钻屑中油基钻井液回收率>90%，节约了成本；清洗处理后钻屑含油量<1%，达到现场排放环保要求；并且综合处理剂具有清洗能力强、环保、无异味、对人体和环境无伤害。

这种钻井油基钻屑随钻处理方法，能够满足采用油基钻井液钻进时对油基钻屑进行随钻处理的要求。

参照附图2、图3和图4油基钻井液回收主要由装有控制柜1、搅拌器2、供浆泵3的预处理罐和离心机4完成。钻屑清洗处理主要由装有搅拌器5、供浆泵6、离心机7的回收和清洗罐完成。钻屑清洗处理综合处理剂的配液主要由装有搅拌机8、表面活性干粉箱9、供浆泵10、废液仓11、生物酶仓12、配液仓13、供浆泵14的调配和存储罐完成。

Claims

1.一种钻井油基钻屑随钻处理方法，其特征是包括：（1）预处理，即用基础油与来自固控设备排出的含液较高的油基钻屑进行混合、搅拌、粉碎，然后将油基钻屑脱液甩干，溢流出的液相就是油基钻井液，补充到在用钻井液循环系统中；（2）油基钻屑清洗处理，即先用综合处理剂与脱液甩干后的油基钻屑沉渣混合、搅拌、去油清洗，再将去油清洗后的油基钻屑脱液甩干，溢流出的含综合处理剂的液相返回脱液甩干后的油基钻屑沉渣重复混合、搅拌、去油清洗数次，对失去清洗能力的含综合处理剂液相回收到废液仓中，甩干后的油基钻屑沉渣达标排放。

2.根据权利要求书1所述的钻井油基钻屑随钻处理方法，其特征是：所述基础油包括柴油或者白油；所述的综合处理剂包括生物酶、表面活性干粉与水混合。

3.根据权利要求书1或2所述的钻井油基钻屑随钻处理方法，其特征是：所述油基钻屑清洗处理时，对综合处理剂和油基钻屑进行加热。

4.根据权利要求书1或2所述的钻井油基钻屑随钻处理方法，其特征是：所述的固控设备包括振动筛、除砂器、离心机；所述的混合、搅拌、粉碎或去油清洗是在搅拌器进行；所述的脱液甩干是由离心机进行。

5.根据权利要求书3所述的钻井油基钻屑随钻处理方法，其特征是：所述的加热方式包括电加热或者循环管与加热介质加热。