中石油川庆钻探破解油基岩屑污染难题

日前，由中石油川庆钻探工程公司（以下简称“中石油川庆钻探”）自主研制的油基岩屑热解析随钻处理装置，在威远页岩气示范区一平台成功完成两口页岩气水平井1000余吨油基岩屑就地处理任务，回收的120立方米基础油全部用于本平台井二次配制钻井液。

这意味着中石油川庆钻探在提高油基岩屑处理回收再利用方面及资源化综合利用技术取得重大突破。

油基岩屑是在页岩气田勘探开发过程中，采用油基钻井液打通油气“通道”时产生的一种含油固体废物。

由于页岩的矿物成分较复杂，钻井施工必须采用一定比例支撑剂的油基泥浆作为钻井液才能保证井壁稳定性，降低井控风险，同时也增加了油基岩屑的产生量。

油基岩屑成分复杂，一般由油、水、钻屑、高分子化合物、其他杂质构成，并含有多种对环境有害物质。这些物质通常难以在自然中降解。

油基岩屑如不进行无害化治理，会造成油气田环境的严重污染。

值得一提的是，从开始使用油基钻井液起，中石油川庆钻探就始终探索含油岩屑的处理技术。

据了解，多年以来，中石油川庆钻探先后自主研发形成Ⅰ、Ⅱ型撬装化处理装置，具备年处理1万吨油基岩屑能力。

2014年，川庆钻探优选确定采用热脱附工艺撬装设备和萃取工艺撬装设备进行随钻处理。

2015年3月，在威远和长宁区块建成油基岩屑深度处理装置并投产，资源化处理并回收油基钻井液或基础油，将岩屑的含油量降低至1%以下。而且还将处理后的岩屑，开展资源化利用实验，将岩屑固相作为水泥辅料和烧制建筑用砖进行资源化利用，彻底根除环境隐患。

近年来，随着边远井、探井勘探开发规模加大和环保法规的日益严苛，油基岩屑向着平台随钻处理的方向发展，要求油基岩屑处理设备实现小型化、模块化。

为了实现油基岩屑随钻就地处理，提高作业过程安全、节能环保性，减少运输、存储环节的成本压力，为此，中石油川庆钻探结合现场生产需求，2020年立项研发，组织开展随钻处理技术论证，成功研制出了油基岩屑热解析随钻处理装置。

中石油川庆钻探自主研发的热解析处理工艺是对油基岩屑进行无害化处理和资源化再利用的技术，可将油基岩屑中的油水有效分离出来，液相、固相达到相关标准后进行资源化利用。

当前油基岩屑热解析随钻处理装置经过升级研制后，通过集成上料仓、预处理罐等多个单元，用换热除尘一体化输料撬替代前期三级输料螺旋和喷淋降温装置，加上川庆钻探研制的一体化预处理撬，解决了振动筛、上料泵等设施体积大的问题，占地面积较之前减少1/2。

随钻处理装置装机功率仅为380千瓦，日处理油基岩屑可达30吨左右，实现了钻井作业和油基岩屑处理环节的有机结合，避免了油基岩屑运输、存储环节存在的安全环保风险，降低了运行成本。

值得注意的是，经由油基岩屑随钻处理装置处理后的剩余固相含油量小于0.35%，符合四川省《天然气开采含油污泥综合利用后剩余固相利用处置标准》中A类（含油量≤0.45%）的限值要求，可用于铺垫井场、道路掺料或水泥窑协同处置等资源化利用途径。

“升级后的油基岩屑热解析随钻处理装置不仅体积小、能耗低，而且易于搬迁安装，可以实时随钻处理，且每处理1吨岩屑能节约工业用水0.3吨，较Ⅱ型装置综合节能10%以上。”钻采工程技术研究院油基岩屑热解析随钻处理现场负责人权银虎表示，新装置应用后有效降低了设备投资成本，简化了工艺流程，降低了施工人员劳动强度。

目前，中石油川庆钻探油基岩屑热解析随钻处理装置日处理量达到30吨左右，回收的基础油用于同井场配制油基钻井液，回收率达98%；处理后的固相含油≤0.35%，可用于烧砖、铺垫井场或钻前道路、固井原料等，满足平台清洁化生产需要，从根本上消除了油基岩屑导致的环保风险，为川渝地区页岩气持续勘探开发提供有力的技术保障。