油基钻屑微乳液清洗技术研究
科技成果——油基钻屑微波处理技术
科技成果——油基钻屑微波处理技术技术开发单位中国电子信息产业集团公司国营第七七二厂技术简介石油钻井过程中产生的废弃油基钻屑中含有大量的基础油及其它有害物质，如处理不当或处理不达标，将对环境造成巨大危害。
目前，国际对油基钻屑的处理一般采用集中处理：热分离技术、脱油净化深埋、生物降解、焚烧或回注地层的方法处理。
该技术通过进料螺旋将油基钻屑加入回转窑中后，进料螺旋自动退出回转窑，回转窑自动密封后开始转动，微波发生装置开始通过波导装置向回转窑输入微波电磁波，同时油气装置的引风机工作使回转窑内处于负压状态，并保持隔氧率＜2%。
在油基钻屑中，水分子主要吸附在钻屑孔隙中，而油分子主要分布于钻屑外表面。
在微波外加电磁场的作用下，由于钻屑中极性分子（如水分子）的正负电荷中心不重合，极性分子在诱导偶极矩和取向作用下发生频率极高的振荡运动，使分子间“摩擦生热”，从而水分子发热汽化。
水分在蒸发汽化的同时一方面将钻屑内部的少量油滴带出；另一方面水蒸汽的蒸馏作用使吸附在钻屑表面油的沸点降低，被水蒸汽加热后迅速汽化。
通过冷凝收集装置，又将汽化的油及水进行收集。
待钻屑完全处理后，打开空转窑卸料门，将处理后的钻屑排出进行存储或排放。
技术指标油基钻屑经本技术处理后，油分剩余量为0.15%，完全达到国家关于GB4914-2008《海洋石油勘探开发排放限值》明确规定排放物的含油量应小于1%的环保要求。
本技术设备装备产能≥500kg/h。
技术特点（1）钻屑随转动的回转窑内同时翻转，使微波能均匀作用于油屑，从而实现钻屑均匀处理；（2）微波加热发生在分子水平，加热速度快，缩短了处理时间；（3）较传统的热处理法，生产过程无明火产生，对于易燃易爆的钻屑，生产过程安全性高；（4）处理过程中无有毒有害物质产生，无二次污染；（5）钻屑处理过程中产生的油可进行回收，节约了资源；（6）处理后的钻屑含油量可达到0.15%，远远低于国家有关环保规定；（7）微波技术处理油基钻屑处理装备能耗小、效率高、占地面积小、可现场处理。
乳液和乳化技术在钻井液完井液中的应用
128研究发现，石蜡纳米乳液具有良好的黏土分散抑制性，并且不会对基浆的流变性产生影响，同时，石蜡纳米乳液具有良好的润滑作用，所以可以更好地提升钻井液的润滑性能，保证技术套管顺利下降。
并且石蜡纳米乳液能够作为性能突出的处理剂，不会出现卡钻的问题。
1 乳液以及乳化技术为了保证新体系的稳定性，必须添加乳化剂。
乳液稳定性就是指为了避免乳液滴聚形成凝结，造成两种液相出现分离层。
乳液之所以存在不稳定性主要的原因就是由于两个非混相之间的密度差比较大，造成乳液形成分层或者沉降的现象[1]。
石蜡纳米乳液与普通乳液相比较来看还是有很大程度的区别，例如，纳米乳液与普通乳液都有两种形态，但是纳米乳液能够自动形成，不需要通过外界的力量。
同样，纳米乳液的热力学稳定性更好，无法形成凝结，所以体系具有非常良好的稳定性。
如果在存放的过程中出现分层的情况时，最主要的问题还会因为离心力场的影响。
如果去掉离心力场，那么纳米乳液就会自动重新融合，并且会恢复到最初的稳定状态。
由于纳米乳液中负界面张力无法稳定存在，所以石蜡纳米乳液体系会自发扩张界面，提高表面活性剂以及助表面活性剂吸附浓度，这样如果界面张力减少至0或者更加微小的比值时，会自动形成纳米乳液。
如果相态超过3种以上时，乳液会发生极不稳定等问题，如果根据乳化剂类型来划分，乳液能够分为分子或离子稳定的乳液，表面活性剂稳定乳液、聚合物稳定乳液以及聚电解质稳定乳液、聚合物和表面活性剂共同稳定的乳液等多种类别。
2 钻井和完井中乳液以及乳化技术的应用在作业过程中形成的乳液就是在钻井中添加。
在油包水乳液以及性能极佳的钻井体系，具有非常广泛的应用范围，同时也非常适合在复杂的井段之中进行应用。
就是粒径在50～500nm之间的乳液，有些文献也会将这些乳液称之为微小乳液。
由于纳米乳液具有不稳定性，所以乳液的粒径非常小，并且液滴很容易变形，实际应用范围非常广[2]。
纳米乳液在工业方面的应用非常广泛，三次采油。
国内海上油田油基钻屑处理现状及技术展望
摘要：油基废弃物处理费用较高，环境污染风险较大，因此作业者在用油基泥浆钻井的区域使用离心机分离后的油基细相废弃物的海上达标处理来减少运回陆地的废弃物总量，以降低处理成本。
本文首先对目前国内海域对油基钻屑处理的现状进行了阐述，对油基钻屑处理的难点进行了深入的剖析，列举了几种国内外常用的针对油基钻屑的处理方法并分析其优缺点，对国内常见的几种处理方式进行了对比分析，对未来海洋勘探行业在处理油基钻屑提出了相关建议。
关键词：油基钻屑；钻屑处理；技术展望引言钻井过程中不可避免产生岩屑、泥浆等。
而陆上作业者在处理钻井污物时通常可以就地处理，在海上钻井作业过程中，钻井返出的岩屑处理一般采取排放、回注或者运回岸上处理，其处理经济性和效果远不如陆上钻井作业时那么便捷。
海上平台钻屑一般采用回收至陆地处理的方式，传统的海上回收陆地处理模式由于运输成本高、转运速度慢、技术含量低、安全风险高的弊病越来越明显，目前海上钻井废弃物的处理技术存在很多问题，如废弃钻井液成分复杂导致现场固液分离困难、储层段钻屑无现场处理技术、受作业空间限制陆上钻井废弃物处理成功经验无法照搬等。
通过分析国内海上油田油基钻屑处理现状，分析不同钻屑处理方式的优缺点，跟踪目前国内外对钻屑快速处置的前沿技术，对未来技术提出展望。
1国内海上油基钻屑情况分析目前渤海海域钻完井废弃物的作业模式为“海上回收+陆地处理+部分排放”的模式，废弃物在海上不进行处理，而是全部运回陆地处理厂进行集中处理。
根据国家有关规定，渤海海域为一级海域，钻井时产生的油基泥浆废弃物和相应的钻屑是不能直接排海的，在油层中钻进的水基泥浆和油层段的钻屑也不许向海洋直接排放。
当前形势下，国家环保要求日趋严峻，在渤海部分区块“零排放”的要求下，2016年垦利、曹妃甸、渤中等区块5-6月份（鱼类产卵期）先后进行了全程回收作业，两月间回收量超过5000吨，这便导致回收处理费用大增，同时增大了运输、吊装、岩屑泄漏风险。
废弃钻井液处理技术研究
废弃钻井液处理技术研究发布时间：2022-01-14T03:36:50.941Z 来源：《工程管理前沿》2021年24期作者：纪彦丽[导读] 废弃钻井液是石油勘探开发钻井中遗留下来的最大量的废弃污染物，纪彦丽大港油田第三采油厂工艺研究所河北沧州 061023摘要：废弃钻井液是石油勘探开发钻井中遗留下来的最大量的废弃污染物，如果处理不当，势必造成环境污染或人畜伤害。
本文在探究钻井液的特点、危害、无害化处理等方面进行了阐述。
同时，针对中国废弃钻井液处理技术发展趋势做出了展望。
关键词：水基废弃钻井液；油基废弃钻井液；无害话；发展趋势一废弃水基钻井液的处理技术1.1 水基钻井液的特点水基钻井液在实际应用中一直占据着主导地位。
水基钻井液是由膨润土、水（或盐水）、各种处理剂、加重材料以及钻屑所组成的多相分散体系。
从流体介质角度看水基钻井液，它就是以水为连续流体介质的钻井液。
水基钻井液在深水和大陆架钻井所钻遇的温度范围内，具有稳定的屈服值和静切力，其部分原因是钻井液中没有粘土。
1.2 废弃水基钻井液的形成、组成及危害油田废弃钻井液作为勘探开发中最主要的污染源，来源于钻井作业过程中，是一种含黏土、加重材料、各种化学处理剂、污水、污油及钻屑的多相稳态胶体悬浮物，其危害环境的主要成分是烃类、盐类、各种聚合物、木质素磺酸盐、某些金属离子(汞、铜、砷、铬、锌及铅)及重晶石中的杂质。
研究表明，废钻井液成份比较复杂，所以对环境的影响也是多方面的。
如：污染面积大、区域广、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的生长、有害的重金属离子如Cr6+、Hg2+、Cd2+、Pb2+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。
1.3水基钻井液处理方法（1）直接排放法。
此方法只限于那些低毒或无毒、易生物降解的钻井废弃液。
油基泥浆环境下岩屑清洗及显示落实的认识-录井实用
（柴）油基钻井液现场岩屑清洗与油气显示落实方法——以渤页平1井为例渤页平1井是位于济阳坳陷沾化凹陷罗家鼻状构造带罗7井区的一口大位移水平预探井，以了解罗家地区罗7井区沙三下亚段泥页岩储集性能及含油气情况为钻探目的。
为了润滑井身和防止因普通泥浆失水较大，使得泥页岩中粘土矿物遇水膨胀，导致井壁垮塌等工程问题，本井在三开时采用（柴）油基泥浆，这就给传统的岩屑清洗和显示落实带来了很大挑战。
为此，在三开之前，现场对油基泥浆条件下岩屑的清洗和油气显示的落实进行了多次现场试验，并在三开后用现场实践检验了以前的试验结果，经过反复摸索，最后对于（柴）油基钻井液条件下现场岩屑清洗和油气显示取得了以下认识。
一、岩屑清洗方法1.三开前的试验本实验尝试了用清水、肥皂水、洗洁精和纯碱清洗岩屑，清洗方法及效果如下：（1）、用清水清洗情况将二开已经洗净装袋的岩屑用油基钻井液浸泡一个迟到时间，然后将浸泡后的油基钻井液倒掉，用清水对浸泡后的岩屑进行反复清洗，效果如下图1：（1）清洗过程中（2）清洗后图1 清水清洗效果图结论：清水无法将油基钻井液浸泡后的岩屑清洗干净，在三开后将会继续进行试验和观察。
（2）、用洗衣粉水清洗情况将洗衣粉溶化在清水中，然后将油基泥浆浸泡后的岩屑用洗衣粉水清洗，效果如下图2：（1）清洗一遍（2）清洗三遍图2 洗衣粉水清洗效果图结论：洗衣粉水清洗效果较清水好，但是现场对其进行荧光试验，发现其荧光级别较高，易对油气识别造成很大影响，所以综合考虑不易使用洗衣粉水对岩屑进行清洗,如下图3:图3洗衣粉荧光滴照图示（3）、洗洁精水和纯洗洁精清洗情况将洗洁精融在清水中，然后将油基钻井液浸泡后的岩屑用洗洁精水反复清洗，效果如下图4（1）：（1）用洗洁精水清洗（2）用纯洗洁精“干洗”图4 洗洁精清洗试验图发现用洗洁精水清洗的岩屑与用洗衣粉水清洗的岩屑效果相当。
但是将纯的洗洁精直接倒入油基钻井液浸泡后的岩屑中，进行“干洗”，反复搅拌后，再用清水冲洗一遍，如上图4（2）所示，效果很好。
微乳液作为油气增产助剂的研究及应用进展
第49卷第12期2020年12月应用化工Applied Chemical IndustryVol.49No.12Dec.2020微乳液作为油气增产助剂的研究及应用进展刘倩▽，管保山2,3,刘玉婷3,梁利3,刘萍'(1.中国科学院大学化学科学学院，北京100190；2.中国科学院渗流流体力学研究所，河北廊坊065007；3.中国石油勘探开发研究院，北京100083)摘要:微乳液的粒径在100nm以内,包含多种类型，具有粒径小、界面张力低、增溶能力强、热力学稳定等特点，液滴破裂后能够将有效物质输送到界面处发挥作用。
可通过研究相图、进行正交实验和构建数学模型等方法确定最佳配比。
国内外将微乳液用于化学驱油、洗油解堵、压裂液助排和渗吸置换等领域，均取得了较好的效果。
微乳液作为重要的油气增产助剂，能够为非常规油气的高效开采提供新思路,具有广阔的应用前景，应加强高效、低廉、环保微乳液的研发和增产机理的研究，使其更好的应用于实际生产。
关键词:微乳液;表面活性剂;相图;增产中图分类号:TE39；TE348；TE357文献标识码:A文章编号：1671-3206(2020)12-3230-07 Research and application progress of the microemulsionadditives applied to oil&gas stimulationUU Qian'2,GUAN Bao-shan'3,LIU Yu-ting,LIANG,LIU Ping(1.School of Chemical Sciences,University of Chinese Academy of Sciences,Beijing100190,China；2.Institute of Porous Flow and Fluid Mechanics,Chinese Academy of Sciences,Langfang065007,China;3.PetroChina Research Institute of Petroleum Exploration&Development,Beijing100083,China) Abstract:The particle size of microemulsion is less than100nm,including many types・The microemulsion has the characteristics of small particle size,low interfacial tension,strong solubilizing ability,and thermodynamic stability,etc.The effective material can be transported to the interface after the droplet broken.The optimum ratio can be determined by studying phase diagram, carrying out orthogonal experiment design and constructing mathematical model.At home and abroad,microemulsion have been used in the fields of chemical flooding,fracturing fluid cleanup,reservoir repair and imbibition,and has achieved good results.As an important additive for oil&gas stimulation,microemulsion can provide a new idea for the efficient exploitation of unconventional oil and gas,and have wide application prospects.So it is necessary to strengthen the research of high efficiency,low cost and environmental protection microemulsion and its stimulation mechanism, so that it can be better applied to practical production.Key words:microemulsion；surfactant；phase diagram；stimulation微乳液是在1943年被Hoar和Schulman发现的一种新型乳液体系，1959年被称为“微乳液”，简称ME O DaMelsson和Lindman等在1981年将其定义为由水、油和表面活性剂组成的透明、光学各相同性、热力学稳定的液体体系,具有独特的性质，可自发形成,不需要外界输入能量,能够克服乳液应用的局限3】。
油基泥浆钻屑处理技术发展现状及展望
2019年11月油基泥浆钻屑处理技术发展现状及展望李鑫（中海油能源发展股份有限公司工程技术公司深水钻采技术公司，广东湛江524057）摘要：文章对于现阶段我国海上油基钻屑处理现状进行了探讨，在给出一些行之有效解决办法的同时，对于海上油基钻屑处理进行了展望。
关键词：油基泥浆钻屑；现状；展望在通常情况下，海上油田平台钻井所产生的钻屑在回收后运回陆地处理，但是因为运输的时间长、成本高而且技术性与安全性较差，导致海上钻井废弃物处理上存在诸多问题。
虽然国家以及相关部门投入大量的人力与物力试图解决这些问题，但是收到的成效并不明显。
那么要如何才能够在海上钻井作业中迅速、高效地解决油基泥浆钻屑等废弃物，就成为当前亟待解决的难题。
1油基钻屑处理难点1.1油基钻屑处理成本过高依据当前国内海上油田作业的实际情况来看，虽然我国海上油田油基钻屑甩干处理成本约在90万～120万/口井，而且所处理的钻屑必须是粗颗粒形态的；陆地上所采用的是热解析处理方式，成本约要4000元/吨。
按照数据上显示的内容来看，海上油基钻屑成本处理远比陆地油基钻屑处理成本要高出许多。
1.2油基钻屑线处理方式无法满足当前的技术需要当前国内海上钻井作业当中所使用的是主流的随钻甩干油基钻屑处理技术，虽然该技术能够对部分油基钻屑进行处理，但是仅限于粗颗粒钻屑，至于细颗粒各油泥仍然必须要将其运到陆地上进行处理。
而这也导致了同种钻屑运用不同的处理方式，运输过程当中所造成的风险以及废弃物处理成本偏高。
所以急需一种能够进行随钻处理的技术，以此来进行海上钻屑处理并实现达标排放。
2当前油基钻屑处理技术分析2.1热解吸法热解吸法顾名思义，也就是把废弃油基钻屑置入一个具备持续供热的密闭解析设备当中，确保废弃油基钻屑和相关废弃物里所包含的烃类物质在高温环境里挥发并经由冷凝回收。
而该项技术当前被运用在我国的XX 油田以及吉尔吉斯斯坦的KASDF 油田当中，而且运用该种方法后能够将油回收率提升到94.6%，但该法所使用的成本大而且安全性较低。
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为 白 油 ： ： ｗ ： Ｖ 水＝ １ ： ４ ： １ ． ３ ： ２ ； 研发的 ｓ Ｊ 微乳液清洗剂基础油回收率大于 ８ ０ ％， 清洗后钻屑含 油率小于５ ％； Ｓ Ｊ 微乳液清洗剂与回收的油相 不互溶， 也不乳化， 基础 油从钻屑表面清洗脱 附 一离 心分 离后 ， 清洗液和基础油分成两相 ， 清洗液重复使用多次， 钻屑含油率仍可满足环保处理要求． 该 清洗技 术 工 艺简单 ， 适应性 强 ， 不需加 热 ， 对 设备要 求 不 高 ， 成本低 ， 具有 较好 的推 广应 用前景 ．
Ｊ ｕ １ ． ２ ０ １ ３
Ｖｏ１ ． ２ ８ Ｎｏ ． ４
文章编 号 ： １ ６ ７ ３ － ０ ６ ４ Ｘ（ ２ ０ １ ３ ） ０ ４ － ０ ０ ９ ０ － ０ ５
油 基 钻屑 微 乳 液清 洗 技 术研 究
位 华， 何 焕杰 ， 王中华 ， 马 金， 张 鑫， 单海 霞
施， 但 不能完 全消 除 污 染 物 ， 环境 风险 依 然很 大 ； 回 注地层 和填 埋法 均 未 回收 矿 物 油 ， 造 成 资 源 的极 大 浪费 ； 热处 理和 蒸馏 法 工 艺 复杂 、 设备投资高 、 运 行 成本高 ， 一 般油 气 田企 业难 以承 受． 清 洗分 离技术 因 其易操 作 、 可 回收油 、 成本 低 ， 已成 为 国 内外 研 究 的
２ ０ １ ３年 ７月 第２ ８卷第 ４期
西安石油大学学报 （ 自然科 学版）
Ｊ ｏ ｕ ｒ ｎ ａ ｌ ｏ ｆ Ｘ ｉ ａ ｎ Ｓ ｈ ｉ ｙ ｏ ｕ Ｕ ｎ ｉ ｖ ｅ ｒ ｓ ｉ ｔ ｙ （ Ｎ ａ ｔ ｕ ｒ ａ ｌ Ｓ ｃ ｉ ｅ ｎ ｃ ｅ Ｅ ｄ ｉ ｔ ｉ ｏ ｎ ）
作者简介 ： 位华 （ １ ９ ７ ７ － ） ， 女， 高级工程师 ， 硕士 ， 主要从事油气 田废 水 、 废液 、 废渣无害化处理及资源化研究 ．
Ｅ — ｍａ ｉ ｌ ： ｗ ｅ ｉ ｈ ｕ ａ Ｏ９ ２ ７＠ １ ６ ３． ｃ ｏｍ
＿
位华等 ： 油基钻屑微乳液清洗技术研究
一 ９ １一
力＿ ４ ． 将微 乳 液 清 洗 技 术 用 于 清 洗 油 基 钻 屑 回 收
基础油 ， 迄今仍未见报道． 本文对 ｓ Ｊ 微乳液体系的 配制规律、 钻屑清洗 效率影响因素及微乳液循环利
用效 果进行 了研 究 ， 取 得 了较 好 的实验 效果 ．
有机物等污染物 ， 隶属于危险固体废物 ， 环境管理要 求严 格 ． 海 洋 钻 井 普 遍 采 用 地 层 回 注 处 理 Ｊ ， 该 法 成本高 ， 而且对回注地层的要求也非常苛刻． 国内外 陆 上钻 井通 常采 用集 中贮存 、 安全 填埋 、 热处 理和蒸 馏 等方 法 处 理 Ｊ ． 安全填埋法处 理成本低 、 易 于 实
为负 值 ， 能与油水 混溶， 大 大 降 低 油 水 界 面 张
封好放人索氏提取仪 ， 浸泡 １ ２ ｈ ， 用石油醚萃取 ８ ｈ
收 稿 日期 ： ２ ０ １ ２ ・ １ ２ — １ ４
基金项 目 ：中国石油化工集团公司重点科技项 目“ 页岩气钻井油基钻屑和废液处理技术 研究 ” （ 编号 ： Ｊ Ｐ １ ２ ０ ０ ６ ）
微乳 液清 洗技 术在 三次采 油 中取得 了较好 的应
用效 果 ＿ ３ Ｊ ． 主要是 基 于微 乳 液体 系 中油 一水界 面张
（ １ ） 钻屑 中含 油率 的测定 重 量法 ： 将烘 干 称 重 的 钻屑 （ 质量记为 ｍ ）密
力在 最佳 中相 时 达 到 １ Ｏ ～ 一１ ０ ～ ｍＮ ／ ｍ， 有 时甚 至
（ 中国石化集 团公司 中原石油工程公司 钻井工程技术 研究 院 ， 河南 濮 阳 ４ ５ ７ ０ ０ １ ）
摘要： 油基钻屑 中含有油类、 重金属 、 有机物等污染物， 属于国家危 险废物． 油基钻屑一方面会浪 费 大量 油类 资源 ， 另一方 面会 对环境 造成极 大伤 害． 为此 ， 进 行 了微乳 液清 洗技 术研 究 ， 研 究 了配制 规
角５ １井 ） ． 实验 仪器 ： 电子 天 平 （ 分度值 ０ ． ０ ０ ０ １ ｇ 、 ０ ． ０ １
ｇ ） ； Ｓ Ｃ一３ ６ １ ４型 低 速 离 心 机 ； １ ０ １—１型 恒 温 干 燥 箱； Ｊ Ｙ Ｄ一１ ０ ０型数 显 电动搅 拌器 ．
１ ． ２ 实验方 法
热点 和重 点之 一．
１ 实 验 部分
Ｉ ． Ｉ 实验 材料和 仪器
实验 材 料 ： 低 聚非 离 子表 面活性 剂 ｓ Ｊ （ 工 业 品） ； 助表 面活性 剂 Ｈ Ｙ ｗ（ 工业 品 ） ； 白油 （ 工业品） ； 石 油醚 （ 分析纯） ． 油基 钻 屑 （ 简称 钻 屑 ， 四川某 气 田
后放人 １ ２ ０ ｏ Ｃ恒温干燥箱干燥 １ ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ ａ ｒ ｉ ｎ ， 取出后放人 干燥器 ， 冷却后称重 （ 质量记为 ｍ ） ， 计算钻屑含油
率： Ａ ＝（ ｍ】一ｍ２ ） ／ ｍｌ ×１ ０ ０ ％． （ ２ ）微乳 液 的配 制及 清洗 方法 分别 改变 表 面活性 剂 Ｓ Ｊ 、 助 表 面 活性 剂 Ｈ Ｙ ｗ、 白油 含量 ， 将 Ｓ Ｊ 、 Ｈ Ｙ ｗ、 白油 和水 按 比例 加 人 ， 混 合
关键 词 ： 油基钻屑 ； 微 乳 清洗液 ； 基 础 油 回收率
中图分类 号 ： Ｔ Ｅ ２ ５ ４ ． ２ ； Ｔ Ｅ ９ ９ ２ 文献标 识 码 ： Ａ
随着页岩气等非常规油气藏开发进程加快 ， 油
基钻 井液 应用 越来 越 广 泛 ， 油基 钻 屑 和 废 液所 带 来
的环 境 问题 日益 突 出． 油 基 钻 屑 因含 油 类 、 重金属 、