摘要:随着社会经济的发展,我国的环境问题越来越突出,为了可以更好的提升环境质量,目前很多的钻井工程都在逐渐的应用环保钻井液技术。本文正是从该角度出发,首先分析了当前我国正在应用的环保钻井液施工技术,其次对于各种技术进行具体的分析和描述,说明了该技术的应用要点,最后对未来发展提出可行性意见。
关键词:环保钻井液技术;现状;发展趋势
引言
钻井液影响着钻井工程的质量优劣与高效等,良好的流变性、抑制性、润滑性、抗温性、滤失低等特性有助于钻井施工的安全进行川。而随着我国社会经济的迅速发展以及环保要求的提高,石油行业发展的环保问题也日益受到重视,研发新型的环保钻井液技术也就显得至关重要了。
1环保钻井液定义
随着我国经济的高速发展,环境破坏问题表现日益突出,国家对环境保护日益严格,进而环保钻井液也倍受科技工作者及油田公司的关注。目前无论是国外还是国内均热衷于研发环保钻井液技术,但就目前已公开发表的文献很难在其中找到关于环保钻井液的确切定义。目前,我国关于环保钻井液的相关标准缺失,根据钻井液废弃处置要求,可以归纳出环保钻井液的定义:环保钻井液即是环境友好型钻井液或环境可接受的钻井液。其使用过程中应满足作为钻井液本身的工程性能要求,并且在使用及废弃处置过程中也满足当地环境法规要求,这种既能满足钻井工程需要又能保护环境的钻井液体系可以称之为环保钻井液。从此定义可以看出,环保钻井液的概念不能用统一的标准来衡量,环保钻井液具有较强的地域性,诸如海洋环境与陆地油田对环境保护的要求是完全不同的,环保钻井液的标准随所处环境的法规变化而变化,即当地环境保护要求提高时,环保钻井液的标准也相应提高。国内多位学者就环保钻井液技术进行了综述,归纳起来文献中被广泛称为环保钻井液的有甲基葡萄糖苷钻井液、硅酸盐钻井液、多元醇钻井液、甲酸盐钻井液、合成基钻井液、有机盐钻井液等。但同时提出,目前我国没有环保钻井液相关标准的事实。
2技术现状分析
2.1环保水平较低
当前我国的石油钻井工程中注重对于整个过程环保性的提升,但是从目前的实际情况分析之后可以发现,环保钻井液的施工技术与国外先进水平比较之后还存在很大的不足和缺陷,所以并不能充分的使用钻井液技术,再加之目前很多的石油企业在钻井过程中未能充分的应用环保技术,也未提供切实可行的环保处理措施,导致了很多环保工作无法顺利实施。
2.2钻井液施工技术复杂程度较高
在施工开始之前要加大对于钻井工作人员的技术培训,从而可以使其掌握更加全面的钻井技术,这样才能保证环保钻井液技术的应用更加到位。但是从目前实际应用状况来分析,施工工艺复杂性较高,在具体施工的过程中还存在很多的技术问题,造成了钻井质量难以提升,效率也就无法提高,使企业的经济效益受到巨大的影响。
2.3缺乏多元化的环保处理剂
综合分析目前我国的钻井过程,很多企业都没有积极的应用抗高温处理剂,这就导致了环保钻井液的应用水平处于比较低的状态中,钻井施工也很难顺利实施。
3环保钻井液技术的实践应用
3.1钻井液配比确定
①润滑剂。经过比对分析,目前我国所使用的钻井润滑剂种类如下:A.原油;B.动植物油;C.沥青;D.表面活性剂与植物油的复混体系;E.矿物油与植物油的复混体系。这些润滑剂所具有的共同特点就是有毒、降解难,环保性能比较差。针对这种情况,就需要研发出新型的润滑剂,需要具备无毒、高效以及防踏效果,在必要的条件下,将烯醇类单体、乙二醇类单体聚合同时应用羟基基团,这种方式不会给环境造成影响,还能够达到使用的要求。这种钻井液所具有的环保效果非常强,润滑性能够达到要求,页岩膨胀性能也能够得到有效的提升,还能够避免在使用的过程中出现有塌陷的情况。②防塌剂。
期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆防塌剂的选择主要是通过试验的方法来确定的,其主要的技术参数就是要保证水溶液对页岩的回收率,防塌剂的选择要保证其具有较强的抑制效果,还能够具备更强的回收率,经过多次试验确定,最终选择使用的配比方案为钠土5%+PMHA0.2%NH4-+0.5%+HPAN。③高温降粘剂。降粘剂选择需要通过对多种降粘剂进行综合分析之后确定,最终选择使用SF-1降粘剂来进行钻井施工。
3.2应用情况分析
①基本情况分析。本次钻井中的完钻深度达到了3000m,井底位移的最大尺寸为712.56m,井斜是43.56°。一开施工阶段,需要应用的是φ311mm的钻头与φ425mm扩孔器,钻孔深度达到了56m之后,需要将φ339.7mm的套管安装到深度54.37m位置上。二开施工阶段中,使用的是φ311mm钻头钻进深度达到802m,然后应用φ244.5mm套管安装到798.17m位置上。三开施工阶段中,要使用φ215.9mm钻头钻至深度为3050位置上,将φ139.7mm套管安装到2768.52的位置上。②具体的钻井施工技术要点。一是要用清水来进行钻进施工。二是要应用聚合物体系进行钻进施工,还要在该阶段中加入0.2%的PMHA与一定量的NH4-HPAN和Coater,这种方式可以更好的提升钻井液的性能,还能够保证钻井施工的过程更加顺利。此外,需要严格的控制整个施工位置处的造浆量,选择使用SF-1来对整个部分进行调整,保证其处于正常施工状态中。三是对水泥塞进行钻进施工的过程中,需要应用600kg的MH4-HPAN处理钻井液,同时在钻进施工的过程中需要根据要求来适当的加入一定量的PMHA,从而可以使得钻井液具备更强的抑制效果。钻井深度达到了50m的时候,需要根据施工的需要加入一吨的SD-301和2吨的FXJS-2,然后根据实际情况适当的补充,从而可以使得钻井液在使用的过程中更具润滑效果与防塌性。储井层的位置上需要加入3%的QS和1.65%的sd-301,从而可以使得钻井液具备更强的暂堵性能,还能够将对地层的影响降到最低,调节流型的过程中可以选择使用SF-1,定期采取措施清理罐体,保证离心机具备要求的性能,从而可以有效的防止污染物进入到循环系统中。
4发展趋势分析
(1)简化施工工艺步骤,尽量使钻井周期缩短,节约成本;(2)采用价格低廉、来源丰富的无毒可降解纯天然材料进行改性研究,降低费用,从源头上减少污染问题;(3)研发配伍性好的多功能化处理剂,例如兼具降滤失和增粘双重作用的抗高温环保处理剂,以适应多种地层结构,减少处理剂类型的加入,简化操作;(钧注重先进生物技术、纳米技术、吸附技术等的引用,以及性能优良易降解成膜剂等各种处理剂的研发,进一步开发高效高性能环保钻井液处理剂;(5)由于钻井液中需要加入无机盐,故需保证选用的无机盐与地层环境矿化度和盐类一致,并以“低盐度”作为基本原则;(6)基于绿色环保材料建立清洁钻井体系,与此同时,基于开关原理,将钻井液智能化,并提高其循环利用性能。
结语
综上所述,环保钻井液技术应当作为石油钻井领域研发和应用的重点,我们也应该多学习国外先进技术方法,加强保障施工人员安全的环保钻井液技术以及天然处理剂的研究,同时平衡经济效益、生态环境以及社会效益间的关系,以技术创新为着重点,综合工业废物利用以及废弃钻井液处理技术,在保证环境保护的同时降低费用,推动我国石油领域经济的发展。
参考文献
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论文作者:王永奇
论文发表刊物:《基层建设》2018年第28期
论文发表时间:2018/11/17
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