鑽井廢棄物處理——鑽屑回注
鑽zuan井jing作zuo業ye中zhong使shi用yong油you基ji鑽zuan井jing液ye時shi,鑽zuan屑xie在zai被bei鑽zuan井jing液ye帶dai出chu井jing眼yan的de過guo程cheng中zhong會hui被bei一yi層ceng油you包bao裹guo。即ji使shi是shi使shi用yong水shui基ji泥ni漿jiang鑽zuan井jing,源yuan自zi富fu油you頁ye岩yan和he砂sha岩yan的de鑽zuan屑xie也ye需xu要yao被bei輸shu送song到dao地di麵mian進jin行xing適shi當dang處chu理li。在zai很hen多duo地di區qu,環huan保bao法fa規gui日ri趨qu嚴yan格ge,再zai加jia上shang鑽zuan屑xie清qing除chu費fei用yong的de上shang升sheng,排pai除chu了le將jiang親qin油you或huo含han油you鑽zuan屑xie及ji相xiang關guan鑽zuan井jing廢fei物wu排pai入ru大da海hai的de可ke能neng性xing。
在任何鑽井工程中,作業者都必須在盡量減小環境影響、保持井眼穩定和盡量提高鑽井效率之間做出權衡。自2001年以來,非水基鑽井液(油基和合成基)的使用以每年平均2% 的速度增長,這一趨勢很可能還會繼續。由於非水基鑽井液(以下稱為油基鑽井液)具有抑製特性和潤滑作用的特點,所以可以更容易地鑽進某些地層。
最初的研究表明,鑽屑回注(CRI)對環境的影響最小,而且也是一種非常經濟的鑽屑和親油廢物處理解決辦法。
所有勘探與生產作業都存在風險,CRI 也(ye)不(bu)例(li)外(wai)。在(zai)大(da)多(duo)數(shu)情(qing)況(kuang)下(xia),注(zhu)入(ru)過(guo)程(cheng)不(bu)會(hui)發(fa)生(sheng)大(da)的(de)意(yi)外(wai)。然(ran)而(er),尤(you)其(qi)是(shi)在(zai)該(gai)技(ji)術(shu)應(ying)用(yong)的(de)早(zao)期(qi),曾(zeng)經(jing)發(fa)生(sheng)過(guo)沿(yan)套(tao)管(guan)或(huo)環(huan)空(kong)通(tong)向(xiang)注(zhu)入(ru)地(di)層(ceng)的(de)通(tong)道(dao)被(bei)阻(zu)塞(sai)從(cong)而(er)導(dao)致(zhi)CRI 作業停止的情況。在個別情況下,注入的漿液甚至通過天然裂縫、水力壓裂裂縫或者井內固井質量差的部分運移至海底。這種情況導致注入的漿液排放到海底。
這類事故不僅會造成成本很高的環境問題,而且也會帶來嚴重的經濟風險,如作業中斷、注入井的補救,甚至會需要鑽一口新的注入井。CRI 作zuo業ye受shou到dao許xu多duo因yin素su的de影ying響xiang,如ru地di麵mian的de機ji械xie故gu障zhang或huo者zhe處chu理li係xi統tong的de能neng力li不bu足zu,導dao致zhi鑽zuan井jing作zuo業ye的de延yan誤wu,造zao成cheng巨ju大da的de經jing濟ji損sun失shi。為wei了le將jiang這zhe些xie風feng險xian降jiang到dao最zui低di,工gong程cheng師shi采cai用yong諸zhu如ruM-I SWACO 公司開發的先進氣動收集、運輸和儲存係統,用來消除鑽井和CRI 作業之間的相互影響。
在CRI設she備bei故gu障zhang期qi間jian或huo者zhe當dang鑽zuan屑xie形xing成cheng速su度du快kuai於yu處chu理li速su度du時shi,這zhe些xie氣qi動dong係xi統tong可ke以yi快kuai速su將jiang固gu相xiang清qing除chu設she備bei排pai出chu的de廢fei物wu和he含han油you鑽zuan屑xie運yun送song到dao儲chu存cun罐guan,以yi便bian隨sui後hou處chu理li。氣qi動dong係xi統tong可ke將jiang鑽zuan屑xie運yun送song到dao100 米(328 英尺)之(zhi)外(wai)的(de)位(wei)置(zhi),可(ke)以(yi)在(zai)鑽(zuan)井(jing)平(ping)台(tai)的(de)甲(jia)板(ban)之(zhi)間(jian)垂(chui)直(zhi)運(yun)送(song),因(yin)此(ci)儲(chu)存(cun)罐(guan)可(ke)以(yi)與(yu)鑽(zuan)井(jing)工(gong)具(ju)相(xiang)隔(ge)一(yi)段(duan)距(ju)離(li)。這(zhe)就(jiu)避(bi)免(mian)了(le)在(zai)鑽(zuan)井(jing)平(ping)台(tai)上(shang)放(fang)置(zhi)更(geng)多(duo)設(she)備(bei)而(er)造(zao)成(cheng)擁(yong)擠(ji)的(de)問(wen)題(ti)。
井下出現的風險則不太容易發現,而且通常更為複雜。油管、環空或者炮孔的堵塞均可能威脅到CRI作業的順利進行。在注入階段之間的停滯期,懸浮的固相顆粒自然會沉澱。沉澱速度是時間、粒徑和流體低剪切速率粘度的函數。一般直徑大於300 微米的較大顆粒在地麵被篩出,以降低沉澱趨勢。
然而,在CRI作zuo業ye中zhong,井jing斜xie及ji井jing下xia高gao溫wen導dao致zhi的de攜xie帶dai液ye粘zhan度du降jiang低di等deng因yin素su常chang常chang使shi沉chen澱dian問wen題ti複fu雜za化hua。在zai這zhe些xie情qing況kuang下xia,顆ke粒li沉chen積ji在zai井jing眼yan低di端duan,逐zhu漸jian形xing成cheng鑽zuan屑xie床chuang並bing最zui終zhong因yin失shi穩wen而er滑hua向xiang井jing底di(上圖)。當注入開始時,鑽屑床中的固相顆粒受到擠壓而形成固體塞,妨礙了後麵的注入作業。清除堵塞、在較淺深度上對油管重新射孔或者改用另一口注入井等都會產生高昂的費用,從而對鑽井作業效率產生不利影響。






