钻井泥浆基本应用技术公式

钻井泥浆基本应用技术公式
钻井泥浆基本应用技术公式

钻井泥浆基本应用技术公式

一、专业钻井液常规计算公式:

1.坂土含量的计算:14.3*Vml亚钾基兰消耗量.=Kg/m3

2.钙离子含量的计算Ca2+ ,mg/L=400×(V EDTA/V)备注:V是指滤液样品体积。

3.(1)宾汉定律

PV=ф600-ф300,mPa。S =(2ф300-ф600)/2,Pa

YP=(ф600-ф300)/2 A V=1/2ф600,mPa。S

(2)幂律模式:

n=3.322lg(ф600/ф300)K=ф600/1022n

(3)切力:初切=0.478×ф3转10秒钟的读数

终切=0.478×ф3转10分钟的读数

4.API滤失量是使用API滤失仪,通过氮气加压在100psi(690正负6。9Kpa)压力下使用9cm的滤纸。

5.氯离子的计算:mg/l=(硝酸银毫升/滤液毫升)×1000 备注:如果滤液中Cl-浓度超过10000mg/l,可使用相当于0.01g/ml Cl-的硝酸银标准溶液,测试系数1000应改为10000,计算。

6.应用Pf和Mf估算滤液中的OH- ,CO32- 和HCO3-浓度

Fw=Vw/100

7. 硫化物的含量,mg/=L×F/V L管上被染色的长度,以管上的刻度为单位. F管系数V滤液样品体积mL。(用Drager管) 8. 水/油逆乳化钻井液的钻井液碱度、氯、和钙含量的测定. (1). 碱度计算: P=VH2SO4/V V H2SO4滴至终点所用

体积. V水/油逆乳化钻井样品体积.

(2). 氯含量的计算: Cl-=10000V AgNO3/V(单位mg/L)

V AgNO3滴至终点所用体积.(浓度0.282N) V钻井样品体积.

(3). 钙含量的计算: Ca2+,钻mg/L=4000×V EDTA/V

(V EDTA是不是0.1N标准EDTA溶液)

9.固相含量的计算:

首先测得水含量的多少,100%减去水油含量=总固相fs

(1)低密度固相含量fig低=2fs-0.625(ρ泥-1)

(2)高密度固相含量fig高=fs-fig低

二、常规钻井计算:

1.静液柱压力PH=ρ×H/10 备:H.垂直井深.ρ是钻井液密度

2.当量循环密度ρEC=10×PAL/H+ρ备PAL---环空循环压力损失H垂直井深.ρ是钻井液密度

3.压井钻井液密度:ρW=ρ+10×PDS/H+ρsf 备: PDS关井钻

杆压力. H垂直井深. ρsf钻井液密度安全系数.(一般油层取0.05—0.10g/Cm3气层取0.07—0.15 g/Cm3根据具体情况确定.)

4.泵排量的记算: (1)排量=0.01655×泵冲×1000/60=L/S

直径○160mm

(2)排量=0.018684×泵冲×1000/60=L/S 直径○170mm

三、循环计算:

1、下行时间:钻杆内容积×9.26×井深÷排量÷60(5寸钻杆)

2、迟到时间 (1)环空容积63.34×井深÷排量÷60(二开即13

寸3/8)

(2) 环空容积23.96×井深÷排量÷60(三开即8 寸1/2)

3、总循环时间:

(井内泥浆72.6×井深+地面泥浆体积)÷排量÷60 (二开)

(井内泥浆33.22×井深+地面泥浆体积)÷排量÷60 (三开)

四、管具和井眼体积表:

(一)钻铤体积表

钻铤体积表(L/m)

钻杆体积表(L/m)

备注:

钻井常用计算公式

第四节 钻井常用计算公式 、井架基础的计算公式 (一) 基础面上的压力 nQ O +Q P 基= 4 式中:P 基——基础面上的压力,MPa ; n ----- 动负荷系数(一般取 1.25~1.40); Q O 天车台的负荷=天车最大负荷+天车重量,t ; Q B ——井架重量,t ; (二) 土地面上的压力 P 地=卩基+W 式中:P 地——土地面上的压力, MPa; P 基——基础面上的压力, MPa; W ――基础重量,t (常略不计) (三)基础尺寸 1、顶面积F i = 式中:F i 基础顶面积,cm2 ; B 2―― 土地抗压强度,MPa ; P 地——土地面上的压力, MPa 。 3、基础高度 式 中: H ――基础高度,m ; 2 F2、F1分别为基础的底面积和顶面积, cm ; P 基——基础面上的压力, MPa ; B 3 混凝土抗剪切强度(通常为 (二)混凝土体积配合比用料计算 1、计算公式B i ――混凝土抗压强度(通常为 28.1kg/cm2=0.281MPa) 2、底面积 式中:F 2 F 2= 2 基础底面积,cm ;

配合比为1 : m : n=水泥:砂子:卵石。根据经验公式求每 1m 3混凝土所需的各种材料如下: 1 一 □[十 n 2、混凝土常用体积配合比及用料量,见表 1-69。 混凝土 用途 体积 配合比 每立方米混凝 土 每立方米砂子 每立方米石子 每1000公斤水 尼 水泥 kg 砂子 3 m 石子 3 m 水泥 kg 石子 3 m 混凝 土 3 m 水泥 kg 砂子 3 m 混凝 土 3 m 砂子 3 m 石子 3 m 混凝 土 3 m 1?坚硬土壤上的井 架 脚,小基墩井架 脚,基墩的上部 分。 1 :2 : 4 335 0.45 0.90 744 2 2.22 372 0.5 1.11 1.35 2.70 2.99 2?厚而大的突出基 墩。 1 :2.5 : 5 276 0.46 0.91 608 2 2.20 304 0.5 1.10 1.57 3.10 3.6 3 3?支承台、浇灌坑 穴 及其他。 1 :3 :6 234 0.46 0.93 504 2 2.15 25 3 0.5 1.08 2.0 4.0 4.27 4?承受很大负荷和 冲 击力的小基墩。 1 :1 : 2 585 0.39 0.78 1500 2 2.56 750 0.5 1.28 0.67 1.34 1.71 5?承受负荷不大的 基 墩。 1 :4 : 8 180 0.48 0.96 375 2 2.08 188 0.5 1.04 2.70 5.40 5.60 二、井身质量计算公式 (一)直井井身质量计算 1、井斜角全角变化率 式中:G ab ――测量点a 和b 间井段的井斜全角变化率,(° /30m ; 水泥=2340 l+m+n kg g 5):十△購朋亦

钻井液常规计算公式

钻井液常用计算 一、水力参数计算:(p196-199) 1、地面管汇压耗: Psur=C×MW×(Q/100)1.86×C1 Psur---地面管汇压耗,Mpa(psi); C----地面管汇的摩阻系数; MW----井内钻井液密度,g/cm3(ppg); Q----排量,l/s(gal/min); C1----与单位有关的系数,当采用法定法量单位时,C1=9.818;当采用英制单位时,C1=1; ①钻具内钻井液的平均流速: V1=C2×Q/2.448×d2 V1-------钻具内钻井液的平均流速,m/s(ft/s); Q-------排量,l/s(gal/min); d-------钻具内径,mm(in); C2------与单位有关的系数。当采用法定计量单位时,C2=3117采用英制单位时,C2=1。 ②钻具内钻井液的临界流速 V1c=(1.08×PV+1.08(PV2+12.34×d2×YP×MW×C3)0.5)/MW×d×C4 V1c -------钻具内钻井液的临界流速,m/s(ft/s); PV----钻井液的塑性粘度,mPa.s(cps); d------钻具内径,mm(in) MW----钻井液密度,g/cm3(ppg); C3、C4------与单位有关的系数。采用法定计量单位时,C3=0.006193,C4=1.078;采用英制单位时,C3=1、C4=1。 ③如果≤V1c,则流态为层流,钻具内的循环压耗为 P p=C5×L×YP/225×d+C6×V1×L×PV/1500×d2 ④如果V1>V1c,则流态为紊流,钻具内的循环压耗为 P p=0.0000765×PV0.18×MW0.82×Q1.82×L+C7/d4.82 P p---钻具内的循环压耗,Mpa(psi); L----某一相同内径的钻具的长度,m(ft); V1-------钻具内钻井液的平均流速,m/s(ft/s); d------钻具内径,mm(in) MW----钻井液密度,g/cm3(ppg); Q-------排量,l/s(gal/min);

石油钻井常用计算公式

常 用 公 式 一、配泥浆粘土用量 二、加重剂用量 W 加=) ()(加重后加重剂原浆加重后泥浆量 加重剂 ρρρρρ V 三、稀释加水量 Q 水=) ()(水稀释后稀释后原浆原浆量 水ρρρρρ V 四、泥浆上返速度 V 返=) d (7.122 2钻具井径 D Q 五、卡点深度 (1) L=9.8ke/P (㎝、KN) (2)L=eEF/105P=Ke/P (㎝,t ,K=21F=EF/105 ,E=2.1×106 ㎏/㎝2) 5” 壁厚9.19 K=715 3 1/2壁厚9.35 K=491 ) ()(水土水泥浆泥浆量 土土ρρρρρ V W

六、钻铤用量计算 L t. =m.q.k p 式中p ---钻压,公斤, q --钻铤在空气中重,量公斤/米, K ---泥浆浮力系数, L t ---钻铤用量, 米, m---钻铤附加系数(1.2至1.3) 七、 泵功率 N=7.5 Q p (马力) 式中p -实际工作泵压(k g /cm 2), Q –排量(l /s ) 八、钻头压力降 p 咀=4 e 22 d c Q .827.0ρ (kg /cm 2) 式中ρ-泥浆密度(g /cm 3), Q –排量(l /s ), C ---流量系数(取0.95-0.985) d e ---喷咀当量直径(cm ),d e =2 3 2221 d d d 九、喷咀水功率 N 咀=7.5 Q p 咀=4 e 23 d c Q .11.0 十、喷射速度过 v 射=2 e d Q 12.74c 十一、冲击力 F 冲 =2 e 2 d Q .12.74ρ 十二、环空返速V= 2 2 d D Q 12.74- 式中ρ-泥浆密度(g /cm 3), Q –排量(l /s ), C ---流量系数(取0.95-0.985) d e ---喷咀当量直径(cm ),d e = 2 3 2221 d d d ++ 十三、全角变化率—“井眼曲率”公式 COS ⊿E=COSa 1 COSa 2+Sina 1 Sina 2COSB 或⊿E=(a 12+ a 22-2 a 1 a 2 COSB )1/2

钻井废弃泥浆处理

油气田企业固体废物主要有三类:钻进废弃泥浆、岩屑,落地原油,油泥与油砂。 1,钻井废弃泥浆 (1)分类: 水基钻井泥浆、油基钻井泥浆和气基钻井泥浆。 (2)来源: 一是由于地质性质的变化,更换泥浆体系产生的废弃泥浆,也即不适于钻井工程和地质要求的钻井泥浆,在钻井过程中,因部分性能不合格而被排放的钻井泥浆;二是钻完井后弃置于井场的泥浆。即完井时井筒内被清水替出的钻井泥浆;三是泥浆循环系统渗漏产生的废弃泥浆,即循环系统跑、冒、滴、漏而排出的钻井泥浆。万米进尺废弃泥浆产生量为634T/104米,钻井废弃泥浆排放量约为40×104T/年,排放率40%左右。 (3)主要成分: 取决于钻井泥浆的类型以及使钻井泥浆满足钻井要求而加入的添加剂。一般情况下,钻井泥浆的主要成分有水、油、黏土、加重材料、泥浆处理剂(有机处理剂、无机处理剂、表面活性剂)、堵漏材料等。 (4)主要污染物: 烃类、盐类、各种有机聚合物、木质素磺酸盐、某些重金属(如汞、铬、铜、铅、砷)及重晶石中的杂质。 (5)性质: PH值较高,约为8.5~12,呈碱性;含有一定量的加重剂和化学处理剂;有些钻井泥浆含有油类;有些含有毒性(由于所钻进的地层中含有有毒物质,添加剂中含有有毒物质)。 (6)危害: 过高的PH值、高浓度的可溶性盐及石油类影响土壤的结构和危害植物生长;有害的重金属离子,如六价铬、二价汞、二价镉、二价铅及不易被动植物降解的有机物、分子聚合物易进入食物链,并在环境或动植物体内蓄积,危害人类的身体健康和生命安全;废物中的有机处理剂使水体的COD、BOD增高,影响水生生物的正常生长。 (7)控制措施: A,合理选用泥浆体系及泥浆的使用与回用 ①使用无毒低污染泥浆。为保护浅层地下水不受污染,表层钻进时,使用清水泥浆,尽可能不使用化学添加剂。配制钻井液时,严格控制有毒、有害泥浆添加剂的使用。钻井中遇到浅水层,下套管时应注水泥封固,防止地下水水层被地层其他流体或钻井泥浆污染。开发研究无毒无害钻井泥浆体系。某油田通过在钻井泥浆中加入钾离子、铵离子等农作物生长所需要的成分,形成对土壤环境有利的绿色钻井泥浆体系。 ②采用闭合泥浆循环系统。对钻井液性能进行四级净化,避免钻井液的频繁稀释及反复加药,这样可以使钻井液体积减小,耗药量降低,从而使完井后的废钻井液处理量降低。对废泥浆池进行防渗处理,防止污染地下水。 ③泥浆的再循环利用。完井后对泥浆进行回收,重复使用。

钻井各种计算公式

钻头水利参数计算公式: 1、 钻头压降:d c Q P e b 42 2 827ρ= (MPa ) 2、 冲击力:V F Q j 02.1ρ= (N) 3、 喷射速度:d V e Q 201273= (m/s) 4、 钻头水功率:d c Q N e b 42 3 05.809ρ= (KW ) 5、 比水功率:D N N b 21273井 比 = (W/mm 2) 6、 上返速度:D D V Q 2 2 1273杆 井 返= - (m/s ) 式中:ρ-钻井液密度 g/cm 3 Q -排量 l/s c -流量系数,无因次,取0.95~0.98 d e -喷嘴当量直径 mm d d d d e 2 n 2 22 1+?++= d n :每个喷嘴直径 mm D 井、D 杆 -井眼直径、钻杆直径 mm 全角变化率计算公式: ()()?? ? ???+?+ ?= -?-?225sin 2 2 2 b a b a b a L K ab ab ?? 式中:a ? b ? -A 、B 两点井斜角;a ? b ? -A 、B 两点方位角

套管强度校核: 抗拉:安全系数 m =1.80(油层);1.60~1.80(技套) 抗拉安全系数=套管最小抗拉强度/下部套管重量 ≥1.80 抗挤:安全系数:1.125 10 ν泥挤 H P = 查套管抗挤强度P c ' P c '/P 挤 ≥1.125 按双轴应力校核: H n P cc ρ10= 式中:P cc -拉力为T b 时的抗拉强度(kg/cm 2) ρ -钻井液密度(g/cm 3) H -计算点深度(m ) 其中:?? ? ? ?--= T T K P P b b c cc K 2 2 3 T b :套管轴向拉力(即悬挂套管重量) kg P c :无轴向拉力时套管抗挤强度 kg/cm 2 K :计算系数 kg σs A K 2= A :套管截面积 mm 2 σs :套管平均屈服极限 kg/mm 2 不同套管σs 如下: J 55:45.7 N 80:63.5 P 110:87.9

最常用钻井液计算公式

钻井液有关计算公式 一、加重:W= Y(Y-Y)/Y)-谡 W :需要加重1方泥浆的数量(吨) Y:加重料密度 Y:泥浆加重前密度 Y:泥浆加重后密度 二、降比重:V= (丫原-丫稀)丫水/ 丫稀-丫水 V:水量(方) 丫原:泥浆原比重 丫稀:稀释后比重 丫水:水的比重 三、配1方泥浆所需土量:W= 丫土(丫泥-丫水)/丫土-丫水 丫水:水的比重 丫泥:泥浆的比重 丫土:土的比重 四、配1方泥浆所需水量:V=1-W 土/丫土 丫土:土的比重 W 土:土的用量 五、井眼容积:V=1/4 U D2H D :井眼直径(m) H :井深(m) 六、环空上返速度:V 返= 1 2.7Q/D 2-d2 Q: 排量(l/S ) D: 井眼直径(cm) d: 钻具直径(cm) 七、循环周时间:T=V/60Q=T井内+T地面 T: 循环一周时间(分钟) V: 泥浆循环体积(升) Q: 排量(升/秒)

八、岩屑产出量:W= T D2* Z/4

W:产出量(立方米/小时) Z:钻时(机械钻速)(米 /小时) D:井眼直径(米) 九、粒度范围 粗 中粗 中细 细 超细 胶体 粘土级颗粒 砂粒级颗粒 粒度》2000卩 粒度2000- 250卩 粒度250-74卩 粒度74-44卩 粒度44- 2 粒度W 2 1 粒度w 2 1 粒度》74 1 十、API 筛网规格: 目数 20 30 40 50 60 80 100 120 十一、除砂器有关数据 除砂器:尺寸(6-12 〃) 处理量( 除砂器:尺寸(2-5 〃) 处理量( 28-115立方米/小时) 范围(除74 1以上) 6-17立方米/小时) 范围(除44 1以上) O I ” O n -=1.195 *(‘600 - -00) T c =1.512*( ... 6可00 -「600 ) 2 孔径 (1 ) 838 541 381 279 234 178 140 十二、极限剪切粘度 十三、卡森动切力:

废弃钻井液处理技术

废弃钻井液处理技术 摘要:综述了近年来废钻井液无害化处理发展概况,介绍了国内外废钻井液处理技术现状及发展趋势,并对废钻井液处理方法 作了评述,认为废钻井液处理技术是一种技术上和经济上都可行的 处理方法。指出推行清洁生产、开发利用综合技术、加强源头与过程控制是目前治理废弃钻井液的当务之急, 同时对治理废弃钻井液的 未来发展趋势做了展望。 关键词:废弃钻井液;污染;处理方法;固化 0前言 随着石油工业的快速发展, 由废弃钻井液带来的污染问题越来越受到世界各国的重视. 石油工业的全部过程(勘探、钻井、开发、储运和加工)在相应的条件下都会产生各种污染物(原油、油田污水、废弃钻井液和钻屑),如不加以处理就直接排放,必然会对自然生态环境造成一定的破坏。废弃钻井液是石油工业的主要污染物之一。据统计,钻一口 3000~4000m的普通油气井, 完井后废弃的钻井液接近300 m 3。根据中国石油天然气集团公司2008年对石油污染源的调查结果, 我国油田每年钻井产生的废弃钻井液约1200多万吨,其中1/2 直接排放到周围环境中。 近几年来世界各国迫于对能源的需求,导致钻井液的种类不断增加, 添加剂及有毒有害成分也日益增多,使其组成极为复杂。然而随着世界各国对环保要求的提高,对废弃钻井液的无害化治理已经成为当前亟待解决的问题。本文从废弃钻井液的组成及对环境的危害分析出发, 对近年来国内外各油田处理废弃钻井液的技术方法进行了综述。 1废弃钻井液的组成无害化处理的目的及意义 在钻井作业中,钻井液是钻井的血液,是保证钻井正常运行不可缺少的物质,它能起到平衡地层压力、携带悬浮钻屑、清洗井底、保护井壁、录井、冷却、润滑钻具及传递动力等作用。由于野外作业的特征,完井后施工现场存留的大量的废弃钻井液及废弃物几乎全部堆积于井场周围的废弃钻井泥浆储存坑内,这就使本来成分复杂的废弃钻井液更加复杂,最终形成一种由粘土、加重材料、各种化学处理剂、污水、污油及钻屑等组成的多相悬浮性的体系。 这些体系在相应的条件下都会破坏自然生态环境。石油、油碳氢化合物、油废钻井液和钻屑,以及含有各种化学物质的污水,都能够对空气、水、土地、动物界和人类起危害作用。前苏联学者对石油和天然气工业生产过程中产生的污染及其生态危害有过详尽的论述。废

石油钻井泥浆处理技术优化

石油钻井泥浆处理技术优化 石油钻井施工作业的目的是对证实后的油田通过钻井技术把油气从钻井开采到地面,便于以后的油气开采。众所周知,石油是一种不可再生资源,在我们的生活中也离不开石油,随着石油的不断被发现,我国的石油资源也在不断增加,成为石油能源的生产大国,再加上我国有十多亿的人口,也成为了石油消费大国。但是随着石油不断开采,石油钻井施工中的环境污染问题越来越突出。为了我国石油开采行业的可持续发展,不得不对环境问题重视起来,通过对石油钻井施工作业中的污染进行分析并作出相应的解决措施。 标签:石油开采;钻井施工;泥浆处理 随着时代的发展和人类的进步,人们对化石能源的消耗日益加大,化石能源的主要组成部分是石油和天然气(至少目前是),石油和天然气的获取方式主要是通过钻井,但是在钻井过程中会产生许多钻井废弃物(比如钻井泥浆、污水及岩屑),对环境造成严重污染。随着时代的发展人们对环境的要求越来越高,职能部门对排污企业的管理越来越严,我国环境保护法的实施给企业管理者提出了更高的要求。保护环境不仅是法律对企业的要求同时也是企业管理者应该履行的责任和义务,通过在生产过程中的不断摸索和总结,对目前石油钻井过程中废弃物的无害化治理进行探讨。 1 石油钻井泥浆技术 作为目前石油钻井行业比较认可的钻井废弃物无害化处理技术,泥浆无落地技术已在全国钻井行业大面积推广和应用。其主要原理是通过接收罐将钻井废弃泥浆和岩屑收集,通过混凝罐添加絮凝剂、混凝剂、pH调节剂、氧化剂等药剂去除有害成分;再通过压滤机将固液分离,分离后固体废物经检测无害化后可以通过垫井场、修路等进行资源化利用;分离出的液体可作为压裂和回注水进行利用。在现场实际应用过程中也可以直接将废浆收集罐中的废弃物(泥浆和岩屑)通过破胶、絮凝、氧化后进行压滤达到固液分离的效果。对该技术的几点看法:①由于钻井泥浆成分复杂,污染物的种类较多,因此在无害化的处理过程中需要不断调整治理药品的种类和用量,由于是在野外作业,在实际工作中很难做到处理后的废弃物完全無害化;②现场需要一个比较大的场地用来堆放治理后的泥饼,或者一个较大的集中堆放场。这样占地面积大,后续管理难度大。 2 技术的优化处理对策 2.1 制定并完善施工现场的环保生产责任制度 我国经济发展迅速的同时,石油行业也在快速发展,以至于石油钻井施工作业中的环境问题越来越多,也越来越突出,对环境产生严重的影响,所以制定并完善施工现场的环保生产责任制度是非常重要的。根据我国环境保护的相关规定,制定并完善石油施工作业中的环保生产责任制度,提高施工人员的工作环境

钻井工程计算1.doc

1.某井用Φ127mm 钻杆(372.4 N/m )2200m ,Φ184.20mm 钻铤 (1737N/m )60m 、Φ158.8mm 钻铤(1328N/m )100m 及Φ216mm 钻头,钻井液密度1.2 g/cm 3 。钻进时加钻压180kN ,套管钢材密度为7.8g/cm 3,求中性点位置。(10分) [解]:① =-=s m f K ρρ10.846 ② =11c c f L q K 88.17千牛<180千牛, 故中性点落在Φ158.8mm 的钻铤上 ③设中性点高度(距井底距离)为N L 米 21 11c f c c f c N q K L q K P L L -+==60+81.736=141.736米 2.某井采用喷射钻井技术进行钻进,钻进到某一井深时的泵压为18MPa ,所用排量为30 l/s ,钻井液密度为1.3g/cm 3。此时循环系统的循环压耗系数K l =0.0223MPa(l/s)1.8。已知钻头上使用3个等直径喷嘴,喷嘴的流量系数为0.96。试判断:此时钻头上喷嘴直径是多大?(14分) [解]: ①8.1Q K P l l ?==10.19MPa ②由l b S P P P += 得:81.7=-=l s b P P P MPa ③由422022 081.005.0e b Cd Q A C Q P ρρ== 得:4229081.0b P C Q d ρ==1.1cm = 11mm 3.某井使用密度为1.3g/cm 3的钻井液钻至3800m 时发生井涌,关井后求得关井 立管压力为4MPa ,关井套管压力为5.5MPa 。 (1)求压井用的钻井液密度; (2)已知上一层套管下深2500m ,该处地层破裂压力的当量密度为 1.98g/cm 3,假设侵入井眼的地层流体还没有上窜到套管环空内,求允许的最大关 井套压。(12分) 解:(1)压井所需要的钻井液密度: 407.13800 00981.043.100981.01=?+=+=D p sp d d ρρg/cm 3 (2)允许的关井套压max i p t f t d i D D p ρρ00981.000981.0max ≤+

改善石油钻井泥浆处理技术

龙源期刊网 https://www.360docs.net/doc/764795481.html, 改善石油钻井泥浆处理技术 作者:杨亚军 来源:《石油研究》2019年第12期 摘要:石油作为重要能源,属于不可再生资源。在国家经济发展中石油占据着重要的地位,随着我国经济的不断发展,石油消耗也越来越大。我国也加大了对石油的勘探、开采,现在我国不仅是石油的消费大国,也同样是石油的生产大国。石油开采的增加伴随着更加多的钻井施工,从而带来许多污染,废弃泥浆就是石油钻井过程中产生的主要污染物。为了能够保护环境,保住绿水青山,走上可持续发展的科学道路,需要对石油钻井泥浆进行有效的处理,防止对环境造成污染。如今人们对环境保护的意识越来越高,作为石油钻井泥浆的处理技术也需要进一步的改善优化。 关键词:泥浆处理;石油钻井;技术 随着我国经济的快速发展,对能源的需要也越来越多。石油一种重要的能源,能够影响到国家的战略安全,在经济快速发展的同时我国也加大了对石油的开采力度。石油开采的主要方式是钻井,钻井的过程会有泥浆、污水等废弃物伴随产生,如若不能进行有效的处理会对环境造成很大的破坏。在党的带领下我国对环境保护的要求日渐提高,未了可持续发展战略石油开采企业必须提高对钻井泥浆的处理技术,履行对环境保护的责任与义务。本文针对针对如何改善石油钻井泥浆的处理技术进行分析探讨。 1 石油钻井泥浆技术 随着我国石油钻井开采技术的发展,废弃泥浆的处理技术也得到了相应的发展。现阶段我国石油钻井泥浆的处理技术主要使用的是泥浆无害化技术[3],该技术可以对钻井废弃泥浆进行无害化处理,如今在全国使用比较广泛。泥浆无落地技术主要是方式为:将石油钻井所产生的废弃泥浆进行罐装收集,然后针对泥浆的实际情况使用各种添加剂进行无害化处理,这个过程中主要使用的试剂有混凝剂、氧化剂、絮凝剂以及PH调节剂等,在试剂与泥浆经过成分的反应过后,对泥浆进行固液分离,此过程需要使用到压滤机[4],在泥浆中的固体与液体完全分离后,分别对其进行有害物质监测,确定环保达标后,液体可以进行再次利用,例如进行回注、压裂等,固体废物也可进行再次利用,例如修路等,也可以直接填埋。泥浆无落地技术能够有效的对泥浆进行处理,但还存在一些缺点:首先我国的地质结构比较复杂,造成石油钻井泥浆的组成呈现复杂多样性,中间存在着许多种类的污染物,从而导致在进行处理试剂添加时需要根据泥浆的实际情况对试剂的种类以及使用量进行严格的分析控制,复杂的组成成分往往导致泥浆中的有害物质不能够进行完全的清除;其次钻井产生的泥浆较多,使得处理过后的固体废物体积较大,进行中途暂存时会占用很大的空间,同时会增加管理的困难和成本。 2 泥浆处理技术改善方法

钻井泥浆坑处理实施方案

钻井泥浆坑固化处理施工方案 编制人: 审核人: 审批人: 公司 2016年9月23日

目录 1、概况 0 2、钻井泥浆固化处理国家政策及规范标准 0 3、室内小试 (1) 4、钻井泥浆处理工艺 (2) 5、费用 (2)

1、概况 钻井泥浆被公认为油田钻井的血液,在钻井作业中起着非常重要的作用,它可以保持井眼稳定、保护油气层,在开钻至完井过程中会产生大量的钻井废液,这些废液一部分可以经过转化再利用,但是仍有很大一部分不能再利用的废液需要处理,对于这部分废液,现阶段的处理方主要是自然蒸发后填埋,但由于废液中含油多种添加剂,导致这种处理方式会带来很大的环保隐患, 随着新《环保法》的颁布实施,国内油田环保要求日益严格,油田系统颁布的相关规定也要求钻井泥浆不落地,实现钻井废物的资源化、无害化处理。 2、钻井泥浆固化处理国家政策及规范标准 泥浆固废:混在泥浆中的地层岩屑、固体类钻井液添加剂等。 针对钻井泥浆固废,目前正在实施的环保技术标准法规如下: ◆《钻井废液与钻屑处理管理规定》(中石油暂行)。

3、室内小试 通过前期取样进行小试,以对药剂方案进行优化,药剂方案如下: 药剂定性试验 序号加药量(%)固化效果 固化剂A(水泥)固化剂B(石灰) 1 10 ——++ 2 —— 5 + 3 10 5 +++ 注:“+”数量代表固化后硬度大小; 由定性试验可知,单独加固化剂A或固化剂B的效果没有两种固化剂配合使用的效果理想,因此对两种固化剂配合使用的加药量进行了定量试验,试验过程如下: 药剂定量试验 序号加药量(%)固化效果 固化剂A(水泥)固化剂B(石灰) 1 5 2 ++ 2 10 5 +++ 3 20 10 ++++ 由左至右依次为1、2、3号组合 通过调整加药量,固化效果越来越理想,综合处理成本考虑,最终确定采用3号药剂方案,并确定最终的处理工艺流程。

钻井泥浆坑处理方案审批稿

钻井泥浆坑处理方案 YKK standardization office【 YKK5AB- YKK08- YKK2C- YKK18】

钻井泥浆坑固化处理施工方案 编制人: 审核人: 审批人: 公司 2016年9月23日

目录

1、概况 钻井泥浆被公认为油田钻井的血液,在钻井作业中起着非常重要的作用,它可以保持井眼稳定、保护油气层,在开钻至完井过程中会产生大量的钻井废液,这些废液一部分可以经过转化再利用,但是仍有很大一部分不能再利用的废液需要处理,对于这部分废液,现阶段的处理方主要是自然蒸发后填埋,但由于废液中含油多种添加剂,导致这种处理方式会带来很大的环保隐患, 随着新《环保法》的颁布实施,国内油田环保要求日益严格,油田系统颁布的相关规定也要求钻井泥浆不落地,实现钻井废物的资源化、无害化处理。 2、钻井泥浆固化处理国家政策及规范标准 泥浆固废:混在泥浆中的地层岩屑、固体类钻井液添加剂等。 针对钻井泥浆固废,目前正在实施的环保技术标准法规如下: ◆《钻井废液与钻屑处理管理规定》(中石油暂行)。

3、室内小试 通过前期取样进行小试,以对药剂方案进行优化,药剂方案如下: 药剂定性试验 序号加药量(%)固化效果 固化剂A(水泥)固化剂B(石灰) 1 10 ——++ 2 —— 5 + 3 10 5 +++ 注:“+”数量代表固化后硬度大小; 由定性试验可知,单独加固化剂A或固化剂B的效果没有两种固化剂配合使用的效果理想,因此对两种固化剂配合使用的加药量进行了定量试验,试验过程如下: 药剂定量试验 序号加药量(%)固化效果 固化剂A(水泥)固化剂B(石灰) 1 5 2 ++ 2 10 5 +++ 3 20 10 ++++ 由左至右依次为1、2、3号组合

钻井液常用计算公式

计算公式 1、钻井液配制与加重的计算 (1)配制低密度钻井液所需粘土量 水 土水 泥土泥土 ) (ρ-ρρ-ρρ=V W 式中: 土W ---所需粘土重量,吨(t ); 土ρ -- 粘土密度,克/厘米3(g/cm3) 水ρ -- 水的密度,克/厘米3(g/cm3) 泥ρ -- 欲配制的钻井液的密度,克/厘米3(g/cm3) 泥 V 欲配制的钻井液的体积,米3(m3) (2)配制低密度钻井液所需水量 土 土泥水ρ-=W V V 式中: 水V ---所需水量,米3(m3); 土ρ -- 所用粘土密度,克/厘米3(g/cm3) 土 W -- 所用粘土的重量,吨(t ) 泥V -- 欲配制的钻井液的体积,米3(m3) (3)配制加重钻井液的计算 ①对现有体积的钻井液加重所需加重剂的重量 重 加原 重加原加 ) (ρ-ρρ-ρρ=V W

式中: 加W ---所需加重剂的重量,吨(t ); 原ρ -- 原有钻井液的密度,克/厘米3(g/cm3) 重ρ -- 钻井液欲加重的密度,克/厘米3(g/cm3) 加ρ -- 加重剂的密度,克/厘米3(g/cm3) 原 V -- 原有钻井液的体积,米3(m3) ②配制预定体积的加重钻井液所需加重剂的重量 原 加原 重加重加 ) (ρ-ρρ-ρρ=V W 式中: 加W ---所需加重剂的重量,吨(t ); 原ρ -- 原有钻井液的密度,克/厘米3(g/cm3) 重ρ -- 钻井液欲加重的密度,克/厘米3(g/cm3) 加ρ -- 加重剂的密度,克/厘米3(g/cm3) 重 V -- 加重后钻井液的体积,米3(m3) ③用重晶石加重钻井液时体积增加 2 1 224100(v ρ-ρ-ρ=.) 式中: v ---每100m3原有钻井液加重后体积增加量,米3(m3); 1ρ -- 加重前钻井液的密度,克/厘米3(g/cm3) 2 ρ -- 加重后钻井液达到的密度,克/厘米3(g/cm3)

钻井计算公式精典

钻井计算公式(精典) 1、卡点深度: L=eEF/105P=K×e/P 式中:L-----卡点深度米 e------钻杆连续提升时平均伸长厘米 E------钢材弹性系数=2、1×106公斤/厘米2 F------管体截面积。厘米2 P------钻杆连续提升时平均拉力吨 K------计算系数 K=EF/105=21F 钻具被卡长度l: l=H-L 式中H-----转盘面以下的钻具总长米 注:K值系数5"=715(9、19) 例:某井在井深2000米时发生卡钻,井内使用钻具为壁厚11毫米的59/16"钻杆,上提平均拉力16吨,钻柱平均伸长32厘米,求卡点深度与被卡钻具长度。 解:L=Ke/P 由表查出壁厚11毫米的59/16"钻杆的K=957 则:L=957×32/16=1914米 钻具被卡长度: L=H-L=2000-1914=86米 2、井内泥浆量的计算 V=D2H/2或V=0、785D2H 3、总泥浆量计算 Q=q井+q管+q池+q备 4、加重剂用量计算: W加=r加V原(r重-r原)/r加-r重 式中:W加----所需加重剂的重量, 吨 r原----加重前的泥浆比重, r重----加重后的泥浆比重 r加---加重料的比重 V原---加重前的泥浆体积米3 例:欲将比重为1、25的泥浆200米3,用比重为4、0的重晶石粉加重至1、40,需重晶石若干?解:根据公式将数据代入: 4×200(1、40-1、25)/4、0-1、40=46吨 5、降低泥浆比重时加水量的计算 q=V原(r原-r稀)/r稀-r水 式中:q----所需水量米3 V原---原泥浆体积米3 r稀---稀释后泥浆比重 r水----水的比重(淡水为1) r原---原泥浆比重

钻井液废液对环境的影响分析和处理

钻井液废液对环境的影响分析和处理 摘要:随着开发区域的扩展,钻探作业产生的污染成为敏感的事宜,石油钻井作业的污染问题逐渐引起重视。通过调查了解的国内常用的钻井废弃物处理技术措施,初步归纳为三种方式,每种方式各有利弊。根据油田使用效果分析,其中一种技术措施是可以在随钻过程中处理废弃钻井液和井场污水即废弃固体和液体同时进行过程处理的方法。主要是利用柴油机尾气处理污水和降低噪音并吸收柴油机排放的废气,加之固体废弃物经过新一代的板框压滤机的压榨后可以搬运转移或再利用,既节约了能源消耗,同时又实现了井场废水的源头治理。 关键词:钻井作业柴油机尾气板框压滤机废弃物井场污水 目前,国内钻井作业和完井作业结束后,井场废弃物的通用处理方法主要是采用终端处理即对废弃的钻井液完井液先进行固液分离,然后对固体和液体分别进行无害化处理,即对污水部分用化学药剂进行达标处理,经化学处理后的液体被排放或回注到地层内;而废弃的固体则是将淤泥部分直接固化,固化后的废弃物填埋到地下或加工成建筑材料另行处理,其工作量大,且需专业队伍进行处理。 现有新的无害化治理方案,其一是在钻井过程中利用柴油机尾气处理污水部分结合新型板框压滤机压榨废弃物,开展随钻废弃钻井液无害化治理的新技术;其二是在钻井过程中利用真空浓缩蒸馏装置和螺旋压榨机降低废泥浆中的含水量;其三是完井后对废弃物统一进行进行简单的水泥固化处理或转运。 一、废弃钻井液处理措施 1.利用柴油机尾气装置和新一代板框压滤机开展随钻废弃钻井液无害化治理,该项技术用两套装备组合完成:即废水处理由与钻井190型柴油机配套的ST系列消声减排一体化装置开展工作;固形物的压榨脱水由板框压滤机开展工作。 钻井废水废气同步处理技术原理为:钻井废水与柴油机废气两相直接接触传热传质,废气余热消减废水,废水吸收废气烟尘,使废气降温同时降噪、减阻,可以替代柴油机排气消声器的功能。 2.利用新一代板框压滤机对废弃液中的固体成分进行压榨脱水,形成的固形物(泥饼)可烧制建材加以利用或被转运填埋处理。 ①板框压滤机工作原理:

钻井泥浆岩屑处理作业指导书

钻井泥浆岩屑处理作业指导书 1、目的范围 为了使海上钻井岩屑泥浆处理服务在受控条件下安全进行,并对服务过程进行监视和检查,以验证处理服务要求已得到满足,防止造成环境污染。 本作业指导书适用于碧海环保服务中心海上钻井岩屑泥浆处理。 2、职责 ⑴生产安全部负责海上钻井泥浆岩屑的接收、运输及处理等具体工作;运输车辆应符合国家和地方的法律法规的安全要求和地方环保部门的相关规定,运输途中应避免交通事故、岩屑外溢、洒漏,造成环境污染;车辆进入厂区,必须遵守厂区的规章制度及安全管理规定等。 ⑵综合管理部负责生产处理过程的物品和化学药品的采购,采购时执行公司《采购控制程序》,所购物品和化学药品必须通过检验,并取得有效合格证。 ⑶生产安全部负责海上的泥浆岩屑运输全过程进行监视,严格按照《垃圾及污油水运输管理规定》执行运输任务,防止运输途中垃圾洒落,造成环境污染;如果发生事故,执行公司《应急准备与响应控制程序》进行处理。 ⑷转运班负责海上的泥浆岩屑的接收及从码头到单位的运输工作。 ⑸转运班负责海上的泥浆岩屑的处理工作及容器的清洗工作。 3、管理内容 ⑴作业内容 —油基岩屑、泥浆处理工艺流程图(附件1); —水基岩屑、泥浆处理工艺流程图(附件1)。 ⑵作业准备 ①人员要求 按照《培训控制程序》对相关操作人员进行上岗培训及安全技术交底,操作人员经公司培训,考试合格后方可上岗操作;现场工作人员必须佩

戴安全帽、皮手套、防护靴等劳动保护用品;特种作业人员、货运司机必须持证上岗;。 ②设备工装要求 每次处理岩屑、泥浆前进行设施设备检查,清除岩屑储存池中的油棉纱、吸油毡等杂物,防止堵塞螺杆泵入口。检查螺杆泵和离心机各个阀门及管道出入口的严密性,保证钻井岩屑不泄露,从而避免影响环境; 焚烧车间燃烧机的油泵决不能在无油状态下工作,否则会损坏油泵和电动机;手控打火时间最长不得超过15秒,一般控制在7-10秒为宜,否则会烧毁点火变压器,确认喷火成功后,再松开其按钮,点火失败后,不得连续打火;定期对尾气处理装置进行维护保养,活性炭保证每6000~7000小时更换一次,并定期清理各尾气处理装置低部的积灰;除灰机、上料机、轴套和传动部位每班加黄油1-2次。 ③材料要求 用于生产处理过程的物品和化学药品由综合管理部通过外购取得,所购物品和化学药品必须通过检验,检查产品的合格证和生产日期符合要求才能购买。 ④技术规定要求(工艺技术规定要求) 《危险废物焚烧污染控制标准》 ⑶操作步骤 ①接收 港区转运班接到甲方通知后及时到码头接受泥浆岩屑,办理相应的接收手续后,组织车辆把泥浆岩屑运送到我中心,并在泥浆岩屑的容器被清洗干净后把容器送至甲方场地。 ②水基岩屑泥浆的处理 a. 中心接收的水基岩屑泥浆进入水基岩屑储存池,通过一定时间静置,上清液部分集 b. 水基岩屑泥浆在搅拌池中按量搅拌加入水泥、水玻璃、工业硫酸铝。结合我中心接受岩屑泥浆的实际情况,每吨水基泥浆所需要的药剂及投加量如下:

(完整word版)钻井常用计算公式

第四节钻井常用计算公式、井架基础的计算公式 (一)基础面上的压力 nQ O+Q P基= 4 式中:P基——基础面上的压力,MPa ; n ----- 动负荷系数(一般取1.25~1.40); Q O天车台的负荷=天车最大负荷+天车重量,t ; Q B――井架重量,t ; (二)土地面上的压力 P地=卩基+W 式中:P地——土地面上的压力,MPa; P基-—基础面上的压力,MPa; W — -一基础重量,t (常略不计)。 (三)基础尺寸 1、顶面积 P基F1= B1 式中:F1 -基础顶面积,cm2 ; B1 — —混凝土抗压强度(通常为28.1kg/cm2=0.281MPa) 2、底面积 P地2B2 式中:F2 -基础底面积,cm2; B2 — -一土地抗压强度,MPa ; P 地,――土地面上的压 力, MPa。 3、基础高度 匹—FJXP城 I 1 ■—III x/l; s x 式中:H ——基础高度,m; F2、F1分别为基础的底面积和顶面积,cm2; P基——基础面上的压力,MPa ; B3——混凝土抗剪切强度(通常为 3.51kg/cm 2=0.351MPa)。 (二)混凝土体积配合比用料计算

1、计算公式

配合比为1 : m : n=水泥:砂子:卵石。根据经验公式求每1m3混凝土所需的各种材料如下: ].55门录 m + n m u 2、混凝土常用体积配合比及用料量,见表1-69。 混凝土用途 体积配 合比 每立方米混凝 土 每立方米砂子每立方米石子 每1000公斤水 尼 水泥 kg 砂子 3 m 石子 3 m 水泥 kg 石子 3 m 混凝 土 m3 水泥 kg 砂子 3 m 混凝 土 m3 砂子 3 m 石子 3 m 混凝 土 m3 1?坚硬土壤上的井架 脚,小基墩井架脚, 基墩的上部分。 1 : 2 : 4 335 0.45 0.90 744 2 2.22 372 0.5 1.11 1.35 2.70 2.99 2?厚而大的突出基 墩。 1 : 2.5 : 5 276 0.46 0.91 608 2 2.20 304 0.5 1.10 1.57 3.10 3.63 3?支承台、浇灌坑穴 及其他。 1 : 3 : 6 234 0.46 0.93 504 2 2.15 25 3 0.5 1.08 2.0 4.0 4.27 4?承受很大负荷和冲 击力的小基墩。 1 : 1 : 2 585 0.39 0.78 1500 2 2.56 750 0.5 1.28 0.67 1.34 1.71 5?承受负荷不大的基 墩。 1 : 4 : 8 180 0.48 0.96 375 2 2.08 188 0.5 1.04 2.70 5.40 5.60 、井身质量计算公式 (一)直井井身质量计算 1、井斜角全角变化率 式中:G ab――测量点a和b间井段的井斜全角变化率,(° /30m; 2340 1 + m +11 kg*

钻井常用计算公式

第四节 钻井常用计算公式 一、井架基础的计算公式 (一)基础面上的压力 P 基= 式中:P 基——基础面上的压力,MPa ; n ——动负荷系数(一般取1.25~1.40); Q O ——天车台的负荷=天车最大负荷+天车重量,t ; Q B ——井架重量,t ; (二)土地面上的压力 P 地=P 基+W 式中:P 地——土地面上的压力,MPa; P 基——基础面上的压力,MPa; W ——基础重量,t (常略不计)。 (三)基础尺寸 1、顶面积F 1= 式中:F 1——基础顶面积,cm2; B 1——混凝土抗压强度(通常为28.1kg/cm2=0.281MPa) 2、底面积F 2= 式中:F 2——基础底面积,cm 2 ; B 2——土地抗压强度,MPa ; P 地——土地面上的压力,MPa 。 3、基础高度 式中:H ——基础高度,m ; F2、F1分别为基础的底面积和顶面积,cm 2 ; P 基——基础面上的压力,MPa ; B 3——混凝土抗剪切强度(通常为3.51kg/cm 2=0.351MPa )。 (二)混凝土体积配合比用料计算 1、计算公式 nQ O +Q B 4 P B P B

配合比为1∶m ∶n=水泥∶砂子∶卵石。根据经验公式求每1m 3 混凝土所需的各种材料如下: 2、混凝土常用体积配合比及用料量,见表1-69。 表1-69 混凝土常用体积配合比及用料量 二、井身质量计算公式 (一)直井井身质量计算 1、井斜角全角变化率

式中:G ab——测量点a和b间井段的井斜全角变化率,(°)/30m; △L ab——测量点a和b间的井段长度,m; αa——测量点a点处的井斜角,°; αb——测量点b点处的井斜角,°; △Φab——测量点a和b之间的方位差,△Φab=Φb-Φa,°。 2、井底水平位移 式中:S Z——井底水平位移,m; N O——井口N座标值,m; N n——实际井底N座标值,m; E O——井口E座标值,m; E n——实际井底E座标值,m。 3、最大井斜角 根据井深井斜测量数据获取或井斜测井资料获得。 4、平均井径扩大系数 式中:C p——平均井径扩大系数,无因次量 D实——实际平均井径,mm; D b——钻头名义直径,mm。 5、最大井径扩大系数 式中:C max——最大井径扩大系数,无因次量; D max——实际最大井径,mm; D b——钻头名义直径,mm。 (二)定向井井身质量计算 1、井斜全角变化率计算公式同(一) 2、定向井井底水平偏差距 式中:S s——定向井井底水平偏差距,m; N d——设计井底座标,m;

钻井常用计算公式

第四节 钻井常用计算公式 一、井架基础的计算公式 (一)基础面上的压力 P 基= 式中: P 基——基础面上的压力,MPa ; n ——动负荷系数(一般取1.25~1.40); Q O ——天车台的负荷=天车最大负荷+天车重 量,t ; Q B ——井架重量,t ; (二)土地面上的压力 P 地=P 基+W 式中:P 地——土地面上的压力,MPa; P 基——基础面上的压力,MPa; W ——基础重量,t (常略不计)。 (三)基础尺寸 1、顶面积F 1= 式中:F 1——基础顶面积,cm2; B 1——混凝土抗压强度(通常为 28.1kg/cm2=0.281MPa) 2、底面积F 2= 式中:F 2——基础底面积,cm 2; B 2——土地抗压强度,MPa ; P 地——土地面上的压力,MPa 。 3、基础高度 式中:H ——基础高度,m ; F2、F1分别为基础的底面积和顶面积,cm 2; P 基——基础面上的压力,MPa ; nQ O +Q B 4 P B P B

B3——混凝土抗剪切强度(通常为3.51kg/cm2=0.351MPa)。 (二)混凝土体积配合比用料计算 1、计算公式 配合比为1∶m∶n=水泥∶砂子∶卵石。根据经验公式求每1m3混凝土所需的各种材料如下: 2、混凝土常用体积配合比及用料量,见表1-69。 混凝土 用途 体积 配合比 每立方米混凝 土 每立方米砂子每立方米石子 每1000公斤水 尼 水泥 kg 砂子 m3 石子 m3 水泥 kg 石子 m3 混凝 土 m3 水泥 kg 砂子 m3 混凝 土 m3 砂子 m3 石子 m3 混凝 土 m3 1.坚硬土壤上的井 架脚,小基墩井架 脚,基墩的上部 分。 1∶2∶4 335 0.45 0.90 744 2 2.22 372 0.5 1.11 1.35 2.70 2.99 2.厚而大的突出基 墩。 1∶2.5∶5 276 0.46 0.91 608 2 2.20 304 0.5 1.10 1.57 3.10 3.63 3.支承台、浇灌坑 穴及其他。 1∶3∶6 234 0.46 0.93 504 2 2.15 253 0.5 1.08 2.0 4.0 4.27 4.承受很大负荷和 冲击力的小基墩。 1∶1∶2 585 0.39 0.78 1500 2 2.56 750 0.5 1.28 0.67 1.34 1.71 5.承受负荷不大的 基墩。 1∶4∶8 180 0.48 0.96 375 2 2.08 188 0.5 1.04 2.70 5.40 5.60 二、井身质量计算公式 (一)直井井身质量计算 1、井斜角全角变化率

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