长庆油田水基泥浆钻井岩屑资源化利用项目

发布日期:2021-04-01 16:46

      长庆油田公司是中国石油的地区分公司,总部位于陕西西安,成立于 1970年,主营鄂尔多斯盆地油气及伴生资源的勘探、开发、生产、储运和销售等业务,工作区域横跨陕、甘、宁、内蒙古、晋 5 省(区)。

      2019年长庆油田生产原油 2416万 t,生产天然气 412.5亿 m3,油气当量达到 5703万 t,是目前我国天然气产量最高、油气产量当量最高的油气田,已累计向国家贡献原油3.5亿 t、天然气 4241亿 m3,折合油气当量 7.02亿 t。

      站在新起点,长庆油田公司将进一步落实生态环境主体责任,全面推行清洁文明生产,稳步推进绿色矿ft建设,为区域生态文明建设做出应有的贡献。

案例介绍

一、项目名称

长庆油田水基泥浆钻井岩屑资源化利用项目。

二、项目概况

      本项目应用于油气田勘探开发领域,旨在实现水基泥浆钻井现场清洁化和岩屑资源化利用。针对油气田勘探开发过程中水基泥浆钻井岩屑无害化处置与资源化再利用难题,创新研发“不落地随钻收集、固液就地分离、液相循环回用、固相压滤收集”的撬装式、模块化随钻处理装备,满足钻井全过程“泥浆不落地处置”要求,实现了泥浆循环回用、岩屑“减量化、无害化”处置,对后续岩屑资源化利用奠定基础。钻井现场真正达到了“工完、料净、场地清”,油气田勘探开发绿色环保钻井作业成为现实。

      2015 年以来,项目在鄂尔多斯市、榆林市、延安市等油气开发区域,每年应用 3500 多口井,占到长庆油田年钻井工作量的半数以上,居陆上油气田应用前列。项目研发及实施以来,累计授权专利 4 项,获陕西省科学技术一等奖、中石油科技进步二等奖等省部级成果奖 4 项。项目的实施,为中国陆上油气田勘探开发全面推动绿色环保钻井作业提供了重要实践依据。

三、项目规模

     项目在长庆油田每年实施 3 500 多口井,年处理和循环利用水基钻井泥浆 120 万 m3,钻井岩屑处理和资源化利用 180 万 m3左右。 

四、技术特点

(1)装备高度集成化。本项目关键装备采用标准化、模块化、橇装化、集成化设计, 实现了钻井过程中泥浆及岩屑随钻收集等不同处理工艺的高度集成和工序衔接,处理流程全过程自动化控制。

(2)安装运输便捷化。本项目关键装备具有较高的可运输性和组装灵活性,可以根据钻井现场面积大小、现场钻井装备布局,灵活进行布局摆放,与钻井设备无缝连接,可以与钻井队同步搬迁、同步作业。

(3)现场作业清洁化。现场实施过程中,泥浆与岩屑从钻井设备上随钻收集,整个处理过程中钻井泥浆不落地、溢洒,处理的产物仅为回用清水和干燥岩屑泥饼,实现了泥浆处置清水 100%循环利用,作业现场清洁干净。

(4)岩屑处置资源化。通过高效分离与处置,使得岩屑含液率降至 30%~50%,最大限度地降低了泥浆对岩屑的影响,确保处置后岩屑为一般一类固体废物。处置后的干燥岩屑泥饼,既可以就地铺垫井场,也可以用于铺设道路路基。近年来,先后对 100余口早期原位处置岩屑水土环境监测与植物生长特性研究,水基泥浆岩屑处置后不会对土壤环境产生影响。

五、项目优势

(1)为油气田绿色环保开发提供了技术保障。本项目采用钻井废弃物“不落地随钻收集处理”,杜绝了在地表开挖泥浆池,彻底消除了传统作业钻井泥浆体系落地、泥浆池渗漏等潜在环境风险;同时,将水基泥浆的回收利用率提高至 80%以上,既降低了生产成本, 又减少了对水资源的消耗,同时固相生量大幅降低,处理后的无害岩屑含液率低至 30%, 便于就地利用,更符合国家废物资源化利用的政策。

(2)在油气勘探开发领域具有较大的应用空间。本项目既可以应用于长庆油田油气开发区域,也可以在全国陆上油气进行广泛应用,潜在的生态环保效益和社会效益巨大。

六、工程创新

(1)实现了泥浆及岩屑“后期处置”向“与钻井同步处置”的转变。本项目针对传统钻井废弃物“末端处理”监管困难、环境风险大等问题,将“过程处理”和“末端处理” 合二为一,解决了钻完井后再处理处置泥浆及岩屑废弃物的环境保护问题,从根本上降低了钻井作业的环境风险。

(2)实现了钻井废弃物现场橇装集中处理和清洁化现场作业。本项目集成应用随钻收集、固液分离及回用水处理三项技术,有效提升了钻井废弃物处理效率,实现了泥浆、岩屑收集贮存、处理处置过程的环境影响最小化及处理产物的无害化和资源化再利用。

七、效益分析

(1)经济效益:项目应用后,单井井场征地面积可以减少 2亩左右,钻井作业用水一口井可以减少 300m3用量,减少岩屑产生量近 400m3,单井减少征借地费、购运水费、委外处置费用等综合费用约 13 万元,扣除关键装备运行维护费用 10 万元,单井钻井作业可以节约 3万元左右。一年累计资源化利用 3 500 口井,每年可以节约近 1 亿元费用。

(2)环境效益:本项目有效削减了油气田钻井作业过程中对区域内生态环境的影响, 最大限度地保护油区开发区域自然环境。根据近 5年 1万余口油气井工作量核算,累计减排 COD、悬浮物等污染物 1万余 t,减少岩屑产生量 400余万 m3,大幅减少了废弃物排放量。

(3)社会效益:长庆油田在鄂尔多斯盆地的油气开发区域,大部分油气开发区域分布在不同的省市县乡村,人口分布较多。做好开发过程中油区自然生态环境保护,对于地方经济发展、保护民生生计、和谐企地关系具有重要作用。本项目的实施,获得了地方政府高度评价,对于区域生态文明建设具有极大的推动作用。

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