李建輝，王 水，白財(cái)遠(yuǎn)，王錢(qián)社，桑 燕

（1.中石油西部鉆探玉門(mén)鉆井分公司，甘肅酒泉735000；2.中石油西部鉆探質(zhì)量安全環(huán)保處，新疆烏魯木齊830026）

玉門(mén)油田鴨爾峽區(qū)塊地層變化大，鉆井液中輔助添加劑種類(lèi)多、加量大，在配置及維護(hù)鉆井液過(guò)程，不僅泥漿材料消耗大、費(fèi)用高，而且工人勞動(dòng)強(qiáng)度大。該區(qū)塊井位多位于溝壑丘陵地帶，污水池布置受地理?xiàng)l件限制，工程量大、費(fèi)用高，并且還要考慮防洪、植被保護(hù)等方面的影響。因此，無(wú)論是油田公司，還是地方政府環(huán)保部門(mén)對(duì)廢棄鉆井液的管制都非常嚴(yán)格。在經(jīng)過(guò)多個(gè)井隊(duì)循環(huán)系統(tǒng)的現(xiàn)場(chǎng)測(cè)量，并進(jìn)行了反復(fù)論證，可以通過(guò)改造現(xiàn)有循環(huán)系統(tǒng)各循環(huán)池之間的連通結(jié)構(gòu)，對(duì)各循環(huán)池的功能進(jìn)行重新劃分，保證在不同施工要求下滿足日常循環(huán)、加重、配置藥品等需要，減少參與正常循環(huán)的地面泥漿循環(huán)量，達(dá)到節(jié)約了泥漿成本，減少了廢棄泥漿的排放量的目的。

1 技改泥漿循環(huán)系統(tǒng)的可行性及必要性分析

（1）玉門(mén)油田鴨爾峽區(qū)塊屬裂縫性油藏，地層壓力異常區(qū)塊較少，鉆進(jìn)過(guò)程突發(fā)性、惡性漏失現(xiàn)象少，為降低地面循環(huán)量提供了條件。

（2）該區(qū)域井位部署相對(duì)集中，大多數(shù)鄰井間距不超過(guò)10km，一旦遭遇井漏或其它異常，鉆井隊(duì)之間可進(jìn)行鉆井液支持補(bǔ)充。

（3）該地區(qū)的井身結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)(采油井：311mm×750m+216×3800m、注水井：375mm×750m+241×3800m),地面循環(huán)用量70m3可補(bǔ)充表層井筒450～920m、二開(kāi)井筒1500～1900m，可以滿足突發(fā)情況和井控安全的補(bǔ)充用量。

（4）該區(qū)塊井位多為溝壑丘陵地帶，污水坑的修建受地形限制，工程量較大，廢液的處理費(fèi)用高，修建污水坑時(shí)要破壞環(huán)境和地表植被，同時(shí)較大的污水坑一旦遇到山洪或暴雨，發(fā)生潰壩、山體滑坡還會(huì)造成災(zāi)難性的環(huán)境污染事故，給當(dāng)?shù)氐沫h(huán)境造成不可彌補(bǔ)的損失。

（5）技改泥漿循環(huán)系統(tǒng)后減少地面泥漿循環(huán)量，即可實(shí)現(xiàn)降低泥漿維護(hù)成本，又可減少泥漿排放量，真正實(shí)現(xiàn)節(jié)能減排。

經(jīng)過(guò)對(duì)5個(gè)井隊(duì)循環(huán)系統(tǒng)的現(xiàn)場(chǎng)測(cè)量，反復(fù)論證，決定對(duì)鴨兒峽區(qū)塊施工鉆井隊(duì)的現(xiàn)場(chǎng)泥漿循環(huán)系統(tǒng)進(jìn)行改造，優(yōu)化固控系統(tǒng)組合，降低地面鉆井液循環(huán)總量，力爭(zhēng)實(shí)現(xiàn)ZJ70L、D鉆機(jī)地面循環(huán)泥漿量不超過(guò)70m3，ZJ50L、D鉆機(jī)地面循環(huán)量泥漿不超過(guò)60m3。實(shí)現(xiàn)節(jié)能減排，減少環(huán)境污染和生態(tài)破壞，為實(shí)現(xiàn)綠色鉆井創(chuàng)造條件，并且降低自然災(zāi)害造成污水泄漏的風(fēng)險(xiǎn)。

2 循環(huán)池改造的技術(shù)措施

設(shè)備改造以基本功能不受影響、盡量在原有設(shè)備上進(jìn)行改造為原則。井隊(duì)原有配置為：5具泥漿循環(huán)罐和2具重漿儲(chǔ)備罐。此項(xiàng)改造只針對(duì)1#～5#泥漿循環(huán)池，原重漿罐保持不變，具體改造步驟如下：

（1）停用3#、4#循環(huán)罐，僅使用1#、2#、5#循環(huán)罐，與2臺(tái)泥漿泵和井筒內(nèi)泥漿建立循環(huán)。

（2）2#與3#之間、3#與4#之間、4#與5#之間加擋板隔艙，可隨時(shí)根據(jù)需要進(jìn)行連通循環(huán)。

（3）保持4#和5#循環(huán)罐與循環(huán)加重漏斗管線連通，即在正常情況下可通過(guò)5#循環(huán)罐進(jìn)行加重作業(yè)，必要時(shí)可調(diào)用4#循環(huán)罐加重。

通過(guò)以上改造，達(dá)到了減少地面循環(huán)泥漿里量的要求，同時(shí)地面循環(huán)池流程改造后不影響井控作業(yè)和循環(huán)加重泥漿作業(yè)等功能。改造后泥漿循環(huán)流程如圖1所示。

圖1 改造后泥漿循環(huán)流程示意圖

鴨兒峽區(qū)塊各鉆井隊(duì)配備泥漿池現(xiàn)場(chǎng)測(cè)量容積以及最低地面循環(huán)泥漿量統(tǒng)計(jì)見(jiàn)表1。

表1 各鉆井隊(duì)配備泥漿池現(xiàn)場(chǎng)測(cè)量容積以及最低地面循環(huán)泥漿量

3 存在問(wèn)題及解決思路

3.1 存在問(wèn)題

泥漿循環(huán)系統(tǒng)改造后，有利于節(jié)約成本和降低環(huán)保壓力，但是地面泥漿循環(huán)總量減少后，泥漿中有害固相的地面沉降時(shí)間減少，通過(guò)自然沉降除掉的有害固相也就減少，固相控制難度也就增大，同時(shí)泥漿性能的維護(hù)難度也增大，更易發(fā)生性能波動(dòng)，泥漿性能穩(wěn)定性相對(duì)較差。此外如果發(fā)生較大井漏，因地面鉆井液量少，灌漿不及時(shí)，將增大井下復(fù)雜擴(kuò)大化風(fēng)險(xiǎn)。

3.2 解決思路

針對(duì)循環(huán)系統(tǒng)改造后出現(xiàn)的以上問(wèn)題，結(jié)合現(xiàn)存生產(chǎn)需要，提出了以下的解決思路：

（1）加強(qiáng)泥漿的室內(nèi)實(shí)驗(yàn)，提高鉆井液處理劑間的配伍性和協(xié)同性，精準(zhǔn)控制鉆井液性能。

（2）采取“勤維護(hù)、少處理”的鉆井液日常維護(hù)原則，根據(jù)不同地層、不同井眼泥漿的消耗及地面循環(huán)量精準(zhǔn)控制泥漿的維護(hù)量，確保維護(hù)過(guò)程泥漿性能穩(wěn)定，達(dá)到設(shè)計(jì)要求。

（3）加強(qiáng)對(duì)井下情況的預(yù)見(jiàn)性分析，井隊(duì)泥漿維護(hù)人員及管井工程師要對(duì)地層及井下情況提前分析，有針對(duì)性地提前進(jìn)行處理，避免因出現(xiàn)井下復(fù)雜情況或井下事故后造成鉆井液性能大幅波動(dòng)后對(duì)鉆井液進(jìn)行大型處理。

（4）加強(qiáng)固控設(shè)備的使用，特別是加大離心機(jī)的使用時(shí)間，離心機(jī)的使用率要求由原來(lái)的65%提升到85%以上，并充分發(fā)揮陽(yáng)離子泥漿體系對(duì)有害固相的化學(xué)沉除作用，及時(shí)清除泥漿中的有害固相。

（5）加強(qiáng)防漏堵漏工作，根據(jù)鄰井實(shí)鉆經(jīng)驗(yàn)，提前做好對(duì)可能漏失井段的預(yù)防工作，發(fā)生漏失后采取切實(shí)有效的堵漏措施，并在口井施工前就建立可行的預(yù)案。

（6）加強(qiáng)同區(qū)塊施工井隊(duì)之間的相互協(xié)作和公司生產(chǎn)調(diào)度部門(mén)的協(xié)調(diào)組織能力，關(guān)鍵時(shí)刻發(fā)揮支持援助作用。

4 現(xiàn)場(chǎng)應(yīng)用效果及成本分析

通過(guò)泥漿循環(huán)系統(tǒng)的設(shè)備改造和泥漿維護(hù)過(guò)程的技術(shù)管理，實(shí)現(xiàn)了地面循環(huán)總量的減少，平均口井可減少地面泥漿循環(huán)量50m3以上，既節(jié)約了泥漿材料成本，又減少了完井后廢棄泥漿無(wú)害化處理的成本。

（1）改造后泥漿地面日常循環(huán)量大幅減少，其中ZJ70L、D鉆機(jī)由125m3降低至70m3，降低了44%；ZJ50L、D鉆機(jī)由105m3降低至60m3，降低了43%。平均口井減少鉆井液量50m3。技改費(fèi)用為1.2萬(wàn)元。

（2）因?yàn)闇p少了循環(huán)鉆井液總量，使得在相同含量下各種處理劑的用量減少，從而鉆井液成本降低。循環(huán)系統(tǒng)改造前后對(duì)比見(jiàn)表2。

表2 循環(huán)系統(tǒng)改造前后的對(duì)比

通過(guò)表2中的對(duì)比可以得出，實(shí)施前平均鉆井液每米成本為379.08元/m，實(shí)施后降至369.62元/m，鉆井液每米成本降低了2.5%（由于日常維護(hù)中鉆井液總量控制上的難度，在高密度區(qū)塊、長(zhǎng)周期井、水平井等，本方案仍無(wú)法推廣應(yīng)用，只能在鴨K區(qū)塊生產(chǎn)井上進(jìn)行實(shí)施）。目前，在該區(qū)塊的生產(chǎn)井上已實(shí)施6口井，鉆井液總成本864.8萬(wàn)元，節(jié)約鉆井液成本21.6萬(wàn)元。

（3）隨地面鉆井液循環(huán)量減少，完井后鉆井液排放量同時(shí)減少，技改后口井污水池體積比原來(lái)縮小50m3以上，口井降低建造工程費(fèi)用3000元，降低廢液處理費(fèi)用5000元，6口井合計(jì)4.8萬(wàn)元。

（4）技改后3#、4#泥漿池不參與地面循環(huán)，循環(huán)池的4臺(tái)7.5kW的攪拌器也停止使用。工業(yè)用電0.8元/度，鴨爾峽已實(shí)施6口井平均周期52d，合計(jì)節(jié)約電費(fèi)17.9萬(wàn)元。

綜上：鴨爾峽區(qū)塊鉆井液循環(huán)系統(tǒng)技改后減少地面循環(huán)量，總結(jié)節(jié)約費(fèi)用為：

總節(jié)約費(fèi)用=節(jié)約鉆井液成本+節(jié)約廢液處理費(fèi)用+節(jié)約用電費(fèi)用-改造成本=21.6+4.8+17.9-1.2=43.1（萬(wàn)元）。

5 結(jié)束語(yǔ)

通過(guò)改進(jìn)鉆井液地面循環(huán)系統(tǒng)，減少地面循環(huán)鉆井液的總量，降低了鉆井液使用量和維護(hù)量，降低了鉆井成本，減小了鉆井液配置和維護(hù)的勞動(dòng)強(qiáng)度,減少了地面攪拌設(shè)備的使用，既節(jié)約了電能消耗也延長(zhǎng)設(shè)備使用壽命，同時(shí)減少了廢液排放量，提升了節(jié)能減排和安全環(huán)保理念。該技術(shù)目前只適用于鴨兒峽區(qū)塊非復(fù)雜地層的中等深度開(kāi)發(fā)井，對(duì)于在其它區(qū)塊的特殊井有待于更進(jìn)一步地研究，才能具有推廣應(yīng)用價(jià)值。