石油钻井泥浆处理技术及改进研究获奖科研报告

石油钻井泥浆处理技术及改进研究获奖科研报告【摘

要】为了有效处理石油钻井中的泥浆，本文将展开相关研究，主要论述泥浆处理技术的基本选型要求，后提出技术改进方法。采用文中方法能够对各类泥浆处理技术进行改进，使其效果最优化，可无害化进行泥浆处理。

【关键词】石油钻井;泥浆处理技术;技术改进

引言

石油钻井泥浆是保障钻井顺利施工的关键要素，但在钻井施工完成之后，会产生一部分废气泥浆，这一部分泥浆若不处理会造成一定的环境污染，说明石油钻井泥浆处理非常重要。这一条件下石油钻井泥浆处理技术的选型就非常重要，所选技术不仅要高效处理泥浆，还要具备控制泥浆污染的作用，做到无害化处理，这是现代石油钻井泥浆处理的基本要求。着眼于这一点有必要对相关处理技术进行改进，理应展开相关研究。

1.石油钻井泥浆处理技术选型要求

现代石油企业为了提高石油钻井施工效率，基本都引进了先进的钻井液系统，同时出于成本与钻进安全性考虑，还引入了水泥浆系统，两大系统结合使用可提高石油钻井建设施工综合质量。但石油钻井过程中难以避免的会产生废弃泥浆，泥浆内含有一些污染物质，大多有毒有害，若遗弃不管，势必会对地表、地下环境造成污染影响，诸如导致土壤被污染，不利于植物生长，也可能使得地下水系统化学物质增高，影响更加重大，甚至于废弃泥浆中的某些物质会挥发到空气中，影响周边人员身体健康。这一背景下必须对石油钻井泥浆处理技术进行选型，过程中要遵从三大要求：第一，技术本身不能造成二次污染或其他有害影响;第二，技术的成本应当尽可能低;第三，技术必须适用于现实情况。依照三大要求，现代石油钻井泥浆处理技术种类繁多，结合实际情况选择可满足第三要求，但在前两大要求上，现代多数技术还有一些不足，需要改进后使用[1]。

2.常见石油钻井泥浆处理技术与改进策略

2.1钻井液固相控制技术

钻井液固相控制技术主要通过固相控制系统实施，系统主要由振动筛、除砂器、除泥器以及分离器等设备组成，能够充分发挥钻井液作用，提高钻进效率。该项技术最突出的优点在于污染性小，即钻井液固相控制技术应用中的废弃物排放量低，因此产生的废弃泥浆较少，一定程度上能够直接降低废弃泥浆污染影响，这一优点使得该项技术被大面积推广，是现代退场的绿色环保技术。但钻井液固相控制技术并不能完全避免废弃泥浆产出，秉持精益求精原则，还需要对该项技术进行改进，消除小部分外排废弃泥浆，改进策略为：第一，在现场建立废弃泥浆处理站，处理站内有闭合回路，直接与固相控制系统连接，可使废弃泥浆或其他废弃物排入处理站;第二，在固相控制系统内新安设高效固控设备和设施，可避免流体状废弃泥浆排出，仅排出湿润固体泥块，便于后续处理;第三，固体泥块会直接集中在处理站的储存处，不会随意堆放，因此采用沉降处理法、生物净化法等技术方法，可以有效去除固体泥块中的污染物等，剩余结构可以循环使用。该策略的实施可以有效处理废弃泥浆，不仅开发了废弃泥浆的循环利用价值，且降低了泥浆成本等，做到了无害化处理，满足三大要求。另外，改进后的钻井液固相控制技术相关系统适用于各种分散相的钻井液体系，石油企业可根据现实情况选择，在条件适用的情况下该项技术能够有效提高施工效率[2]。

2.2固液分离技术

固液分离技术的适用性比较广泛，原因在于该项技术可直接对泥浆进行处理，独立于石油钻井系统，故不受其他技术系统限制，可单独使用于绝大多数情况。该项技术的主要原理在于：利用化学混凝土处理技术，对搜集得到的废弃泥浆进行固相、液相处理，可使两相分离，因为泥浆中多数有害物质都融于液相，所以固相泥浆可以循环使用，而针对液相物质，则采用悬浮处理技术进行处理，去除浮于表面的颗粒、胶体等即可使得液相纯净，可循环使用。该项技术目前主要存在处理效率、处理效果上的问题，因此还需要进一步改进，而该项技术的流程体系已经成熟，故主要针对其处理方法进行改进，策略为：第一，预先分析泥浆内可能存在的污染物质，再针对性的选择混凝剂，这样能够更快、更多的让液相内的物质形成颗粒，悬浮后处理即可;第二，如果分析结果显示泥浆内可能存在胶体，则了一在悬浮处理过程中加入催化剂、氧化剂，可提高技术的胶体分离率[3]。另外，虽然固液分离技术适用面广，但其在磺化泥浆中的应用效果最为突出，是不二之选。

2.3钻井泥浆不落地技术

以往多数石油钻井泥浆处理技术都无法第一时间对泥浆处理，故钻井过程中一定会出现“泥浆落地”现象，这种现象或多或少的会造成环境污染，故经过研究钻井泥浆不落地技术应运而出，改进了泥浆处理方式，消除了以往技术的缺陷。泥浆不落地技术应用中，首先在现场不用安设泥浆池，直接通过管道搜集泥浆，因此所有泥浆都不会落地。其次该项技术中的泥浆处理方法有很多，普遍的技术方法是絮凝处理技术，即利用絮凝反应对泥浆进行固相、液相分离处理，再参照上述（2.2）处理方式，使得固相、液相纯净，而后固相可以左右上盖下铺技术的实施材料来使用，液相可作为钻井液配制材料来使用，实现了两相循环利用。值得注意的是，很多石油企业在使用该项技术时都发生了泥浆罐底部滲漏的现象，原因在于泥浆通过管道长期在泥浆罐内蓄积，内部物质对泥浆罐进行了腐蚀，随即出现渗透，针对这种现象，企业应当规范泥浆处理间隔，不能让泥浆长期蓄积，同时有必要在泥浆罐底部铺设防渗膜，最大限度避免此类现象发生[4]。

2.4其他改进策略

除以上三大技术及改进策略以外，针对石油钻井的一些关键工序，能采用针对性策略进行改进，同样有利于泥浆处理。以钻井液应用为例，可以在上一批钻井液应用中使用循环系统搜集泥浆，该系统能够跟随钻进过程完成泥浆搜集，说明搜集率较高，同时还能用于搜集钻井液，随后在下一批钻井液应用之前，采用絮凝剂、助凝剂等药剂，将泥浆导入分离装置中，借助药剂作用可以对泥浆进行处理，处理后的液相能继续投入下一批钻井液配制，配制完成后加上搜集得到的上一批钻井液，可以降低下一批钻井液的应用成本，也避免了泥浆污染。

3.结语

综上，石油钻井过程中或多或少的会产生一些废弃泥浆，泥浆对环境有多层面