海上廢棄鉆井物回收處理技術(shù)優(yōu)選研究

張慶春 馮碩（.中海油能源發(fā)展股份有限公司工程技術(shù)分公司 天津300450；.中海石油(中國)有限公司天津分公司 天津300450）

渤海是我國內(nèi)海，水體交換速度慢，一旦污染，生態(tài)恢復(fù)周期長，屬于一級海域。根據(jù)相關(guān)法律法規(guī)，對渤海灣鉆井所生產(chǎn)的廢棄鉆井液和巖屑有著嚴(yán)格的規(guī)定，油基鉆井液嚴(yán)禁使用，并且在生態(tài)環(huán)境敏感區(qū)或者儲層段鉆井作業(yè)所產(chǎn)生的廢棄鉆井液和巖屑嚴(yán)禁向海洋直接排放[1][2][3]。隨著渤海灣勘探開發(fā)進(jìn)一步加大，生態(tài)環(huán)境敏感區(qū)等鉆井作業(yè)日益增加，這就涉及體量巨大的鉆井廢棄物的回收處理問題。目前，海上鉆井作業(yè)所生產(chǎn)的鉆井廢棄物都是通過海洋平臺回收，船舶運輸?shù)疥懙亟K端集中處理，由于海上運輸不便、平臺面積有限、回收處理量巨大等難點，鉆井廢棄物收回處理費用高昂并且不利于現(xiàn)場施工。近年來，海上廢棄鉆井物回收處理技術(shù)不斷涌現(xiàn)，從傳統(tǒng)巖屑箱及船舶直接回收到壓濾設(shè)備回收處理再到環(huán)保壓濾船回收，筆者主要對目前常用的鉆井廢棄物回收處理技術(shù)進(jìn)行總結(jié)研究，對不同作業(yè)環(huán)境、不同作業(yè)模式鉆井廢棄物回收處理提出合理適用方案，從而降低巖屑回收處理成本，達(dá)到勘探經(jīng)濟(jì)性開發(fā)與保護(hù)海洋生態(tài)共贏的目的。

1 廢棄鉆井物回收處理技術(shù)

1.1 常規(guī)傳統(tǒng)模式

常規(guī)傳統(tǒng)模式是通過使用絞龍傳輸裝置將振動篩篩出巖屑傳輸?shù)綆r屑箱里回收，再吊裝到船舶上；廢棄鉆井液經(jīng)泥漿池集中收集后經(jīng)過專用返輸管線，返輸?shù)酱吧?；最后通過船舶運送到陸地處理終端，對鉆井廢棄物進(jìn)行集中處理。

1.2 平臺壓濾處理模式

圖1 壓濾模式工藝流程

平臺壓濾設(shè)備主要包括壓濾機(jī)、破膠絮凝罐、空壓機(jī)及減排分選篩等設(shè)備組成。巖屑通過管線或者巖屑箱經(jīng)減排分選篩處理，實現(xiàn)固液分離分成干渣和濾液；廢棄鉆井液和巖屑分離的濾液經(jīng)過破膠絮凝罐添加絮凝劑等藥劑實現(xiàn)絮凝后，再經(jīng)過壓濾機(jī)壓濾實現(xiàn)固液分離，濾液返回泥漿池可以配送新鉆井液，實現(xiàn)重復(fù)使用，干渣經(jīng)巖屑箱收集返回陸地處理終端集中處理（如圖1所示）。平臺壓濾處理模式通過絮凝、壓濾、壓榨和脫板等4項工藝，完成廢棄鉆井物的固液分離，實現(xiàn)廢棄鉆井液減量80%，廢棄巖屑減量60%，目前該設(shè)備處理能力150 方/天左右。

1.3 環(huán)保壓濾船處理模式

環(huán)保壓濾船是將拖輪與壓濾設(shè)備相結(jié)合，在拖輪上安裝壓濾機(jī)、減排分選篩等整套壓濾設(shè)備，通過巖屑箱收集巖屑、船艙收集廢棄鉆井液分別對廢棄鉆井液和巖屑進(jìn)行處理，最大處理能力：廢棄鉆井液400方/天、廢棄巖屑200噸/天，最大可滿足區(qū)域內(nèi)3-4個鉆井點同時時使用。

1.4 回收處理技術(shù)對比分析

（1）傳統(tǒng)常規(guī)模式操作實施簡單，但是對于整口井鉆井廢棄物回收，所需巖屑箱數(shù)量巨大，現(xiàn)場吊裝時間過長，不利于現(xiàn)場施工，并且廢棄鉆井液及巖屑不能實現(xiàn)減排，有時需要增加一條船舶運輸巖屑箱，運輸費用及終端處理費用高昂。

（2）平臺壓濾處理模式可實現(xiàn)廢棄鉆井液減量80%，廢棄巖屑減量60%，濾液可以重復(fù)使用，大大減少廢棄鉆井液及巖屑運輸費用及處理費用成本，但是設(shè)備安裝受平臺結(jié)構(gòu)及甲板面積影響較大，廢棄鉆井液及濾液存儲需要占用平臺固有泥漿池，作業(yè)能力有時受限。

（3）環(huán)保壓濾船是將壓濾設(shè)備處理能力與船舶機(jī)動性有機(jī)結(jié)合在一起，可減少廢棄鉆井液及巖屑量處理量，并且移動靈活可以實現(xiàn)區(qū)域內(nèi)共享，一條工作船可同時滿足3-4點鉆井點作業(yè)，從而實現(xiàn)降本、增效，但是對于單個作業(yè)點使用時，設(shè)備租賃費用較高，降本效果不明顯。

2 結(jié)語

海上廢棄鉆井物回收處理技術(shù)近年來發(fā)展迅速，根據(jù)上文分析可得出：常規(guī)傳統(tǒng)模式不適用于整井段鉆井廢棄物回收處理，但是對于常規(guī)油層段回收、鉆井進(jìn)尺較少的側(cè)鉆井或水平段鉆進(jìn)回收作業(yè)較為適應(yīng)；平臺壓濾處理模式適用于單作業(yè)點使用，建議使用前要做好前期對應(yīng)平臺安裝調(diào)研工作；針對多作業(yè)點集中作業(yè)情況，建議使用環(huán)保壓濾船作業(yè)模式，實現(xiàn)鉆井廢棄物集中回收處理，降低作業(yè)成本。

隨著需要鉆井廢棄物回收處理的井越來越多，建議海上廢棄鉆井物回收處理技術(shù)后續(xù)向小型化、易安裝、處理能力強(qiáng)等方向發(fā)展，并且可以加強(qiáng)對鉆井液配方等鉆井液體系進(jìn)行革新，從源頭上減少鉆井廢棄物的產(chǎn)生。