胜利油田废钻井液固液分离技术研究实验

·22·2008年3月油气田环境保护治理技术与研究胜利油田废钻井液固液分离技术研究实验高月臣田萌李伟(i．胜利石油管理局黄河钻井总公司；2．中国石油国际事业有限公司；3．中国石油西南油气田HSE监督中心)摘要针对胜利油田勘探与开发特性以及钻井过程中产生大量的高含水量的废钻井液，在固化处理技术的基础上对其分离技术进行了研究与实验，经现场实验，处理后主要污染物指标均能达到国家((污水综合排放标准))(GB8978-1996)中的二级标准。关键词胜利油田废钻井液固液分离现场实验0引言胜利油田地处山东北部渤海之滨黄河三角洲地带，为中、新生代断块凹陷盆地，地质构造复杂。该区石油勘探与开发已长达40余年，其难度越来越大。复杂的地层与高难度的钻井工艺导致废钻井液产生量大，2000m井深约产生800m。钻井液，基本处于饱和含水状态，其含水率高达60％。长期以来，胜利油田一直采用固化处理技术进行无害化处理，由于废液量大，含水率高，需加入大量吸水剂进行吸水，增加了材料成本，同时，加入过量的碱性吸水剂也会引起固化物浸出液pH值的升高，使pH值超标，达不到环保要求。采用固液分离技术，先对钻井液体系进行破乳处理，分离出部分水份后，再对沉淀物进行无害固化处理，使污染指标满足国家《污水综合排放标准》(GB8978-1996)的二级标准要求。1固液分离技术室内实验对于含水量高的水基钻井液体系，在先期固化处理技术研究成果的基础上，与西南石油大学进行了技术合作，就废钻井液固液分离技术进行了探讨，研究了固液分离药剂基础配方，经室内实验，效果显著。采用固液分离技术，能够补充直接固化处理技术的不足，进一步优化废钻井液无害化处理技术，提高污染治理效果。1．1作用机理◆通过加入脱稳剂，使钻井液中电离出的阳离子与颗粒表面负电荷起中和作用，降低粘土颗粒表面负电荷，从而使钻井液表面张力大大降低，减弱或失去稳定性，达到废钻井液脱稳的目的。◆通过加入高分子聚合物(絮凝剂)，经过电性中和作用，使高分子链内斥力降低并发生卷曲，将失稳的粘土颗粒包裹，形成絮团，絮团形成后，游离水即分离出来，存在于钻井液上部，达到固液分离效果H。1．2脱稳剂、絮凝剂配置脱稳剂由药剂A、B及水配置而成，根据废钻井液处理前样品分析结果，确定脱稳剂配方，按钻井液量计算出药剂用量，按40％的比例将A、B两种药剂加入到配制罐中，同时搅拌，直至完全溶解，得到脱稳剂溶液。按钻井液量计算出絮凝剂用量，并将其配制成约0．5％的溶液，得到絮凝剂溶液。1．3固化处理方法◆首先将脱稳剂注入泥浆池内，沿池壁四周均匀倒入，然后用挖掘机充分搅拌均匀，搅拌时间约1～2h。◆待废钻井液脱稳后，加入配置好的絮凝剂，同样用挖掘机充分搅拌均匀，搅拌时间为1～2h。◆表面出现分离现象时停止搅拌，使其静置1．5～2．5h，即可分离上清液。◆将分离出的水用污水罐运至污水处理厂进行处理，沉积物中加入适量的固化剂，用挖掘机充分搅拌完成固化处理。高月臣，工程师，现在胜利石油管理局黄河钻井总公司从事废钻井液无害化处理技术研究与应用工作。通讯地址：山东省东营市胜华钻前公司，257047维普资讯http://www.cqvip.com治理技术与研究油气田环境保护第18卷·第l期。23。1．4固化处理工艺流程根据现场处理工艺流程，绘制成处理工艺流程图，见图1。图1固化处理工艺流程2现场实验该技术是针对高含水废钻井液固化处理的一项创新技术，能够解决稀泥浆固化处理过程中遇到的难题。在室内实验的基础上，分别在营31-X26井、辛177井进行了现场实验。，2．1营31一x26井营31-X26井位于东营市淄博路东首。该井泥浆池24．0m(长)×14．0m(宽)×3．0m(深)，废液量为1008m。，属水基钻井液，泥浆为稀状。按工艺流程，将6．8tA材料与3．2tB材料投入12m水罐中，充分搅拌配置成溶液，即得脱稳剂，将脱稳剂注入泥浆池，并用两台挖掘机搅拌至均匀，搅拌时间为1．5h。将80kg高分子聚合物(PAM)配置成16m。溶液，得到絮凝剂，将絮凝剂注入泥浆池，并用两台挖掘机搅拌至均匀，搅拌时间为2h。按工艺要求，静置2h，用抽水机抽出分离游离水60m，现场用挖掘机挖泥浆，与分离前相比，其流动性显著降低，且其游离水不断往外渗流(未经分离的泥浆没有这种现象)。然后将沉积物中加入固化材料100t，充分搅拌均匀，完成固化处理。2．2辛177井辛177井位于东营市职业学院以西400m，该井泥浆池26．5m(长)×14．5m(宽)×2．3m(深)，废液量为1220m。，属水基钻井液。按工艺流程，将10tA材料与6tB材料投入16m。水罐中，充分搅拌配置成溶液，即得脱稳剂，将其注入泥浆池，并用两台挖掘机搅拌至均匀，搅拌时间为1．5h。将100kg高分子聚合物(PAM)配置成20m。溶液