钻井、打井泥浆如何环保处理？

为应对钻井过程中的沙层等难题，运用泥浆加固支撑钻井井壁，防止塌孔等。泥浆通常与钻井液是同义词，主要应用于对石油、天然气的钻井工程操作当中。

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。泥浆中通常含有大量悬浮物，胶状物的水、油或是油水混合物，可分为水基钻井泥浆、油基钻井泥浆和气基钻井泥浆。钻井泥浆对周围环境的土壤、地表水和地下水造成严重的污染，因此，对废泥浆进行环保处理十分必要。

陶思庄油泥砂处理站是2014年中石化“蓝天碧水”的项目之一，主要承担华东油气分公司采油厂方圆近百公里的钻井泥浆、污水、油砂处理任务，确保采油厂工区内泥浆、污水达到零排放零污染。

处理站的职工们首先是接收每天从方圆百公里工地由18立方米水罐车来的泥浆、污水排放站内3个200立方米的水池内，每天要接收近10车次左右，并做好记录。

泥浆放入泥浆池后，处理工启动水池内的搅动泵进行充分搅拌防止泥浆沉淀。

经过充分搅拌的泥浆通过提升泵提升到20立方米脱稳固液分离池，进行脱稳处理。

泥浆进入脱稳固液装置后，要向装置内加入100公斤KD-88D的絮凝剂药剂，让泥浆中的固相颗粒集中，便于处理。

泥浆脱稳处理后，用泵打入压滤机内，经过3小时的压滤，处理成泥饼和清水。

经过三个多小时的压滤机的压滤后，15立方米的泥浆处理成5立方米左右的泥饼和10立方米的清水分别通过传输带输送到集中地和排水管道。

泥浆处理的泥饼由运输车拉倒制砖的场地进行深加工成砖头，处理完的水由注水泵进行环保注水，从而达到泥浆的零排放、零污染的目标。

成果：陶思庄油泥砂处理站自去年8月份成立以来由平均年龄在30岁的9名女职工负责运行。截止到目前已处理泥浆20200立方米、污水13000立方米、砂564立方米。

如何合理处置泥浆，做到减量化、无害化、稳定化、资源化、产业化的处理目标，已成为当前相关部门迫切需要解决的问题。



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钻井施工一般分哪几个步骤？

钻探一口油气井,因钻井深度、地质软硬、压力、井程须求等不同因素,施工期从十几天到一年以上不等.钻井过程也相当错综复杂,我们仅讨论较重要的关键.

1、下管套

管套设计可说是钻井的重头戏.任何一口井在钻井过程中常会遭遇到数种不同的地质、深度或突发状况、生产开发需求等,所以须要数层套管来保护井孔,才能顺利钻进目标钻进.

凿孔井是由孔井钻进到某地层深度或层次后,下一层管套,再改以较小尺寸之钻头钻进.以出矿坑 141 号井为例,期以 171/2" 钻头钻进到 1,500 公尺后,先下 133/8" 表层管套后,只能用 121/4" 钻头钻进………等.

2、起钻、下钻

为了更换用钝了的钻头,或是准备采岩心样本、修理器材、以及打算在井内做其他工作,需将钻跟钻头提升到地面之后,再将用钝的旧钻头取下,另外接妥新选定的新钻头,并依起钻时的相反顺序,再下到原井底开使钻井.

钻井愈深,起下钻愈费时,真正钻井的时间反而相对减少了,所以如何选用好的钻头,以增加钻井的进度,减少起下钻的次数,缩短施工期限,也是工程人远的职责.

3、泥浆与钻井

旋转钻井法的特点,就是利用泥浆作为井内的循环流体,早年使用在钻井的流体是「水」,远在古埃及时代,埃及人在采石场以手动方式旋转钻头钻二十尺深度的井孔时,就会用水来移除岩屑.我国周朝时 (西元前一千一百多年) ,在四川地区钻凿盐井,也是以水来移除岩屑.水,可说是用于钻井的「泥浆」.直到目前,水仍旧是泥浆的主要成份.特别是在低比重的泥浆中,水占全部组成的百分之八十五以上.

随着油井钻井工业的发展,钻井也愈往深部钻井.泥浆除了仍旧担任移除岩屑的重要任务外,必须再具备其它多种功能,才能完成深井及困难井的钻井作业.

泥浆不但可以清除井孔、冷却钻头、循环带出钻碎的岩屑、提高钻进率,更可在井孔内壁形成泥壁,以暂时保护井孔,使他不易崩塌.而若在泥浆中加入重晶石粉,更可以提高泥浆的比重,以抵抗地层的压力防止塌陷,阻止地层流体侵入井孔.如遇漏泥层,也可以在泥浆中添加堵漏材料,以稳定井孔；而泥浆的黏性更可悬浮钻屑,使井孔不致埋没,所以泥浆的功能很多.

泥浆对钻井的重要性,有如血液之于人体,会直接影响钻井工程的成败,因此如何在泥浆各项性质中取得平衡点,并选择适当的泥浆,正是工程队现场队长及泥浆人员的考验.



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钻井工程中地层坍塌的原因有哪些？

坍塌卡钻是井壁失稳造成的，是卡钻事故中性质较为恶劣的一种事故。因为处理这种事故的工序复杂，耗费时间多，处理风险大，甚至有全井或部分井眼报废的可能，所以在钻井工程施工过程中应尽量避免这种事故的发生。

地层坍塌的原因：

1、地质方面的原因 

A、原始地层应力的存在。我们知道，地壳是在不断运动的，在不同的部位形成不同的构造应力（挤压、拉伸、剪切），当这些构造应力超过岩石本身的强度时，便产生断裂而释放能量。但当这些构造应力的聚集尚未达到足以使岩石破裂的强度时，它是以潜能的方式储存在岩石之中，当遇到适当的条件时，就会表现出来。此时，地层中任何一点的岩石都受到来自各个方向的应力作用。当地层被钻穿之后，钻井液液柱压力代替了被钻掉的岩石所提供的原始应力，当钻井液液柱压力不能平衡地层的侧向压力时，裸露地层就向井眼内剥落或坍塌。

B、地层的构造状态。处于水平位置的地层其稳定性较好，但由于构造运动，发生局部的或区域的断裂、褶皱、滑动和崩塌、上升或下降，使得本来水平的沉积岩变得错综复杂起来，大多数地层都保持一定的倾角，随着倾角的增大，地层的稳定性变差，60度左右的倾角稳定性差。

C、岩石本身的性质。沉积岩中常见的是泥页岩、砂岩、砾岩、石灰岩等。由于沉积环境、矿物组分、埋藏时间、胶结程度、压实程度不同而各具特性。钻井过程中易坍塌的地层有：未胶结或胶结不好的砂岩、砾岩、砂砾岩；破碎的凝灰岩、玄武岩；节理发育的泥页岩；断层形成的破碎带；未成岩的地层，如煤层、流砂层等。

2、物理化学方面的原因：钻井多是在沉积岩中进行的，而沉积岩中70%以上是泥页岩。泥页岩都是亲水物质，不同的泥页岩其水化程度及吸水后的表现有很大的不同，泥页岩吸水后，强度直线下降，这是泥页岩井段坍塌的主要原因。

3、钻井工艺方面的原因：地层的性质及应力的存在是客观事实，不可改变。所以人们只能从工艺方面采取措施防止地层坍塌，如果对坍塌层的性质认识不清，工艺方面采取的措施不当，也会导致坍塌的发生。例如：钻井液液柱压力不能平衡地层压力；井斜的影响；钻具组合的影响；泥浆液面下降的影响等。



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