油基泥漿在復雜地層、頁巖氣勘探與開發等過程中起到了關鍵作用,本期主要概括了當前油基泥漿資源的回收技術,并對LRET技術進行了詳細介紹。
在海上或陸地石油鉆井中,遇復雜地層或需特殊鉆井或出現卡鉆事故或頁巖氣鉆井時,需要用到油基泥漿。油基泥漿具有抗高溫、抗鹽鈣侵蝕,有利于保護油氣層,提高鉆井速度,有效防止阻卡,減少井下事故和復雜情況的發生。
鉆采產生的油基泥漿廢物其浸出液有較高毒性,且不同種類的化學處理劑使其中各類污染物與無機固體之間的橋聯結構穩固,其成分結構更加復雜化,增加了工藝處理難度和處理成本。
油基泥漿廢物還有可能含有大量的病原菌、寄生蟲、銅、鋅、鉛、汞等重金屬,直接排放或簡單的填埋處理,會對土壤和地下水形成嚴重污染,可以說,油基泥漿廢物資源回收和環保處理達標是環保工作的一個世界性難題。
廢油基泥漿價值
油基廢鉆井泥漿及固體物一般包括含油鉆屑、振動篩漏漿、固井返排混漿、堵漏返排漿、完井清罐底泥五部分。對廢油基泥漿而言,若采用有效的技術去除有害固相,則可實現油基泥漿的回收和循環利用。
國內外鉆井廢油基泥漿巖屑廢物中,單井油基廢鉆井泥漿及固體物中含油基泥漿體積通常在18%-25%,蘊含經濟價值2600-3200元/m3,潛在經濟價值巨大。
油基泥漿常用處理技術
1.固化技術
固化處理是通過物理化學方法將油基泥漿固化或包容在惰性固化基材中,能夠較大程度地減少有害離子和有機物對土壤的污染。但該技術處理的廢物綜合利用率低,廢物填埋后的土地再利用價值低,并沒有從根本上解決油基鉆屑的無害化處理。
2.干化技術
MI-SWACO 公司有專門用于鉆井過程中分離并干燥含油巖屑的裝備,該設備被安放在振動篩的出口處,在分離并干燥巖屑的同時也可油基鉆屑中的劣質固相。該設備目前在中國僅有 3 套處理裝置,且只提供現場技術服務,不賣不租。
3.物化分離技術
物化分離法處理含油固廢是目前國內相對成熟的處理工藝。采用物化分離回收油基鉆屑中的油類主要是在于選擇分離類型,既可以采用藥劑分離,也可以使用機械分離。
4.焚燒技術
焚燒技術是一種簡單而較實用的含油廢物處理方法,在國外較為常用,可以消除了廢油基泥漿中的大部分有害物質,但是無法回收昂貴的油基和主乳、輔乳等泥漿添加劑,造成巨大價值浪費,在焚燒過程中會產生氣體、顆粒物等二次污染物。
5.高溫裂解技術
高溫裂解技術是在絕氧的條件下將油基鉆屑加熱到一定溫度,有害成分經過蒸發、分解、冷凝回收等,實現油與鉆屑的分離。該技術反應條件要求苛刻、操作復雜繁瑣,熱消耗大,泥漿化學添加劑不能再利用,占地面積大。
6.生物處理技術
生物降解技術利用微生物細菌對油基鉆屑進行處理,但柴油等多環芳烴難降解,生物降解的環境風險和施工操作難度大。
LRET技術簡介
LRET技術能夠高效徹底回收油基泥漿資源,去除有害固相、不破壞主乳輔乳和油基泥漿性能,并且脫除油基泥漿中多余的水分確保油水比指標滿足優質合格油基泥漿要求,直接送井隊再利用。徹底消滅了環境污染,達到環保要求。
油基鉆井環節配套LRET技術,將實現油基泥漿地面“零”損失和經多次重復利用而實現鉆井油基泥漿綜合成本遠低于水基泥漿成本的效果。
LRET技術能處理所有種類的油基廢物:包括油基鉆屑、振動篩漏漿、固井返排混漿、堵漏返排漿、完井清罐底泥。也適應高溫高寒野外環境。
LRET技術原理
LRET技術第一階段利用了油基泥漿與固體物的密度差,采用多級多效變頻耦合離心技術,在專門針對油基泥漿廢物超細固相的密度、粒徑、粘度等特性基礎上,優化設計離心力場,有效實現部分油基泥漿的回收,并采取措施降低油基泥漿含水量,達到O:W比在80:20至85:15,滿足使用指標要求后進行循環利用。
經本級處理后形成的油基固體物含油率8-12%,為中間產品,須進入后端常溫深度脫附工藝處理。
第二階段采用基于物理法的回收技術,再回收油基固體物中的基油和主(輔)乳等化學添加劑,回收的油基泥漿性能滿足鉆井要求而循環利用,并控制最終泥土固相物中油含量<1%,達到環保排放標準。
關鍵技術
1.變頻多級高效離心系統:針對廢棄油基泥漿中固相顆粒粒徑范圍分布廣、固相物密度差異大的特點,將離心過濾和離心沉降過程耦合并進行專門設計,既能有效分離并回收大量油基泥漿,又有較強的耐磨損和抗堵塞能力。
2.高效處理劑:專門針對廢油基固體廢物研發的高效處理劑,能快速實現泥漿添加劑、油基與鉆屑泥土固相物的分離,同時處理劑特性為不燃、無爆炸極限、密度高、反應效率高容量大,產品儲存和使用對環境條件、安全要求不高。
3.常溫常壓LRET高效反應系統:整套工藝設備經過優化設計,能在常溫常壓下實現處理劑和鉆屑、泥漿添加劑的高效混合,同時有效地防止了高比重材料和泥的厚濾餅層的形成,促進液固分離。
4.整體優化自動化:全套處理工藝與設備采用獨立橇裝化設計、模塊化制造。
技術優勢總結
1.對油基廢物處理適用范圍廣;石油圈原創www.h29736.cn
2.不產生新污染和二次污染;石油圈原創www.h29736.cn
3.處理后泥土固相含油率<1%;
4.油基泥漿回收率99.5%;石油圈原創www.h29736.cn
5.回收油基泥漿循環利用降低單井油基泥漿成本15%-20%;
6.常溫常壓密閉運行、適應野外極寒與高溫環境不破壞油基泥漿性能;
7.現場實踐單套處理能力140噸/天。
博盛永業簡介
四川博盛永業工程技術有限公司致力于油氣田、非常規油氣資源可持續發展解決方案,著力解決油氣資源開發過程的生態環境問題。通過持續的技術研發創新和整體化的裝備服務,為客戶解決油基泥漿鉆井廢棄物資源回收難題,其全球首創“LRET(Liquid Oil-base mud Reuse for Environmental Technology)廢油基泥漿巖屑資源回收技術”已在新疆塔里木油田和四川長寧頁巖氣工程等取得成功應用。
應用案例
應用案例一: 四川長寧H6平臺;
應用案例二:塔里木油田。石油圈原創www.h29736.cn
LRET技術在長寧H6平臺和塔里木油田的應用實現了“一舉四得”的效果:
1.廢油基泥漿固體物中油基泥漿回收率大于99.5%;
2.降低單井油基泥漿成本15%~20%左右;
3.環保徹底達標泥土含油率低于1%,可達0.3%;
4.實現地面的油基泥漿“零”損失;
5.多次重復利用可實現鉆井油基泥漿成本遠低于水基泥漿的效果。
LRET技術工程應用取得顯著的經濟效益和社會效益,得到政府監管部門和業主單位的充分肯定,通過了中國循環經濟協會的科學技術鑒定,并獲得一等獎。
小編手中握有四川博盛永業LRET技術介紹手冊等相關材料,若您對該技術感興趣,請聯系小編Isha。
來自/四川博盛永業? 編輯/魏亞蒙
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- 檸檬
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石油圈認證作者
- 畢業于中國石油大學(華東),油氣井工程碩士,長期聚焦國內外石油行業前沿技術裝備信息,具有數十萬字技術文獻翻譯經驗。如需獲取更多技術資料,請聯系我們。