綠色鉆井技術(shù)應用實(shí)例

  網(wǎng)電驅動(dòng)技術(shù)應用現場(chǎng)：歧 139×1 井。該井位于河北省黃驊市呂橋鎮勝利村東南約 500 米處，是一口大港油田公司部署的重點(diǎn)預探井，完鉆井深 3540 米。該井四周為農田，離村莊很近，屬于環(huán)境敏感地區。

 

  轉換原理采用先進(jìn)成熟的供配電技術(shù)、電氣傳動(dòng)控制技術(shù)及性能可靠的電子元器件，設計制造了滿(mǎn)足鉆井工藝要求、安全切換要求、電能質(zhì)量監測、電能計量的高可靠性網(wǎng)電裝備；采用機械、電氣雙重互鎖等技術(shù)，解決高壓網(wǎng)電與發(fā)電機可能同時(shí)合閘等安全隱患。將原先由柴油機驅動(dòng)的泥漿泵，改為工業(yè)高壓交流電電機驅動(dòng)，對井隊生活用電、工業(yè)用電、駐地及井場(chǎng)照明等非動(dòng)力電源最大限度使用電網(wǎng)。在電網(wǎng)容量允許的情況下，應用網(wǎng)電驅動(dòng)技術(shù)，只需安裝配套的箱式變電站和高壓電纜即可。

 

  應用效果在歧 139×1 井實(shí)踐過(guò)程，應用網(wǎng)電累計進(jìn)尺 3540 米，用電量 17.1 萬(wàn)度，替代柴油約 45.47 噸，節省燃料成本41.7%，減少氮氧化物排放約 0.5 噸，減少碳排放 37.74 噸。減少了井場(chǎng)噪音。

 

  泥漿隨鉆無(wú)害化處理技術(shù)應用現場(chǎng)：歧 139×1 井（同上）。

 

  基本原理本技術(shù)以破膠脫穩、固液分離、深度氧化、過(guò)濾吸附和固相修復物為主。通過(guò)在返出泥漿加入破膠劑和絮凝劑，使鉆井液脫穩，再通過(guò)三級固液分離設備進(jìn)行分離。分離出的樊寶榮：綠色鉆井技術(shù)的綜合應用 193液體返回循環(huán)系統，不會(huì )對井內鉆井液性能起到破壞作用。

 

  如需對液相進(jìn)行處理排放，經(jīng)過(guò)三級吸附過(guò)濾處理工藝，最終達標排放。分理出的固體，依次加入破膠劑、固定劑和修復劑進(jìn)行修復處理，處理后的固體松散，不會(huì )板結，滿(mǎn)足國家土壤環(huán)境質(zhì)量標準要求，修復物外運或就地掩埋.

 

  應用價(jià)值此項技術(shù)避免了泥漿運輸過(guò)程中可能產(chǎn)生的污染，降低了處理成本，填補了國內現場(chǎng)施工技術(shù)空白。目前，此項技術(shù)能夠滿(mǎn)足國內外不同市場(chǎng)多種復雜結構井，分離出的液體各項指標均達到國家 GB8978-1996 一級標準，分離出的固體不會(huì )板結，固相含水量低于 35%，滿(mǎn)足國家土壤環(huán)境質(zhì)量標準要求，修復處理后的固相外運可用于鉆前施工。

 

  應用陶瓷缸套應用現場(chǎng)：冀東油田南堡 36-3608 井。該井是一口三開(kāi)三段制定向井，完鉆井深 4515 米。本井于 2014 年 6 月 12日一開(kāi)，7 月 22 日完鉆，平均機械鉆速 16.6 米／小時(shí)，同比上口井提高 50.3%。

 

  缸套是泥漿泵的重要部件。目前公司鉆井隊在用的鉆井泵缸套基本上是由低碳鋼外套與高鉻鐵內套組合的復合型雙金屬缸套，由于工作條件惡劣，金屬缸套不耐腐蝕，使用壽命短，在地層復雜的條件下鉆井時(shí)，常因更換缸套而影響鉆井效率.

 

  陶瓷缸套結構陶瓷缸套由承壓外套和高耐磨性的陶瓷內襯組成，外套采用 45＃鋼鍛造而成，內套為增韌性氧化鋯，與金屬缸套相比，具有耐磨、耐腐蝕性，使用壽命長(cháng)等特點(diǎn)。

 

  活塞芯采用優(yōu)質(zhì)鍛鋼加工，活塞膠皮采用特制丁腈橡膠，具有很高的抗拉強度、抗化學(xué)品、抗磨損性能。與傳統老式活塞相比，具有壽命長(cháng)，磨損輕，性能可靠等特點(diǎn)。

 

  應用效果南堡 36-3608 開(kāi)鉆前，在 1#泵安裝了陶瓷缸套，在 2#泵安裝了金屬缸套，進(jìn)行對比使用。 陶瓷缸套使用時(shí)間 6月 12-7 月 22 日，使用井段 0– 4515 米，泵壓 8-19MPa。

 

  表 4 陶瓷缸套、KG 活塞與普通缸套活塞的對比情況名稱(chēng) 價(jià)格（元） 承諾使用時(shí)間(小時(shí)） 實(shí)際使用時(shí)間（小時(shí)）陶瓷缸套 6100 3000 已使用 2487 小時(shí)，仍可使用雙金屬缸套 1055 600 200 左右KG 活塞 360 500 300 左右普通活塞 145 300 150 左右通過(guò)實(shí)踐，在相同條件下（同一口井，不同鉆井泵使用），陶瓷缸套使用后基本上還是新的，而雙金屬缸套已經(jīng)報廢。

 

  在相同工況下同一泥漿泵使用，KG 活塞與傳統老式活塞相比，平均使用壽命延長(cháng)了 1/3-1/4，活塞成本同比降低了20%。

 

  結 論（1）網(wǎng)電驅動(dòng)優(yōu)勢在于可減少現場(chǎng)的噪聲污染，節約鉆井成本，降低工人勞動(dòng)強度，不僅省錢(qián)、省油、省力，還能提高安全水平，是當前石油鉆井行業(yè)走綠色低碳發(fā)展的新模式，具有重大的研發(fā)價(jià)值。

 

  （2）無(wú)害化處理技術(shù)具有很好的現場(chǎng)應用價(jià)值，分離出的清水可以返井再次參與循環(huán)，固相修復物可以用于鋪墊新井場(chǎng)，實(shí)現了鉆井廢棄物的再利用，節約了水資源，消除了環(huán)保隱患。

 

  （3）陶瓷缸套應用過(guò)程泵壓穩定，不會(huì )影響定向井儀器的信號，使用時(shí)間長(cháng)，不但可以減輕員工勞動(dòng)強度，而且減少了修泵時(shí)間和維修費用。