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油田钻井废弃泥浆随钻固化探讨-吴双柱

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油田 钻井 废弃 泥浆 固化 探讨 吴双柱
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33— — 科 协 论 坛 · 2010 年 第 8 期 ( 下 ) — —工 程 技 术 产 业 经 济与油 田 钻 井 废 弃 泥 浆 随 钻 固 化 探 讨□ 吴 双 柱( 大 庆 油 田 钻 探 工 程 公 司 机 械 厂 黑 龙 江 · 大 庆 163411)摘 要 : 钻 井 废 弃 泥 浆 的 处 理 受 到 广 泛 关 注 ,化 学 固 化 法 已 成 为 各 油 田 处 理 废 弃 泥 浆 的 重 要 方 法 。 原 始 固 化 施工 方 式 存 在 很 多 弊 端 , 改 进 施 工 工 艺 和 研 制 新 型 固 化 设 备 , 可 以 大 大 减 少 环 境 的 污 染 并 且 节 约 人 力 、 财 力 。关 键 词 : 废 弃 泥 浆 无 害 处 理 固 化 固 化 设 备中 图 分 类 号 : 献 标 识 码 : A 文 章 编 号 : 10072010) 08 废 弃 泥 浆 为 泥 状 工 业 废 弃 物 , 经 浸 出 液 分 析 表 明 是有 害 工 业 固 体 废 物 。 油 田 钻 井 作 业 过 程 中 每 年 都 有 大 量 废 弃泥 浆 没 有 进 行 彻 底 无 害 化 处 理 直 接 埋 藏 在 地 下 。 钻 井 液 在 石油 和 天 然 气 钻 井 过 程 中 必 不 可 少 , 现 在 为 达 到 安 全 、 快 速 钻 井的 目 的 , 使 用 了 各 种 类 型 的 钻 井 液 添 加 剂 , 而 且 随 着 钻 井 深 度增 加 和 难 度 加 大 , 钻 井 液 中 加 入 的 化 学 添 加 剂 的 种 类 和 数 量也 越 来 越 来 越 大 。 采 用 不 落 地 方 式 处 理 废 弃 泥 浆 , 通 过 无 害化 处 理 , 从 根 本 上 解 决 含 油 泥 渣 无 害 化 处 理 的 难 题 , 实 现 了 危险 废 物 处 理 的 减 量 化 、 无 害 化 和 资 源 化 , 清 除 了 污 染 源 , 有 利于 保 护 周 围 环 境 的 土 壤 及 地 下 水 资 源 , 缓 解 了 因 污 染 引 起 的工 农 矛 盾 。 小 型 固 化 设 备 随 钻 固 化 施 工 , 现 场 施 工 工 艺 简 便 ,成 本 较 低 。1 现 在 施 工 作 业 弊 端 分 析( 1) 大 庆 地 区 现 状 是 泥 浆 现 在 固 化 施 工 是 在 钻 井 施 工 结 束后 单 独 固 化 处 理 。( 2) 原 有 固 化 方 式 是 人 工 投 掷 药 粉 、 挖 掘 机 和 推 土 机 进 行搅 拌 来 施 工 , 存 在 的 弊 端 。( 3) 施 工 人 员 劳 动 强 度 大 , 安 全 风 险 隐 患 大 。( 4) 设 备 动 用 量 大 , 固 化 一 个 30 坑 ,至 少 需 要 1— 2 台挖 掘 机 、 推 土 机 1— 2 台 ; 燃 油 消 耗 量 大 , 设 备 磨 损 严 重 , 施 工效 率 低 , 而 且 设 备 磨 损 造 成 的 维 护 费 用 很 高 。( 5) 药 品 搅 拌 不 均 匀 , 药 粉 成 本 投 入 大 , 固 化 效 果 不 理 想 。( 6) 废 弃 泥 浆 排 放 到 泥 浆 坑 内 然 后 在 集 中 处 理 , 这 种 情 况对 环 境 已 经 造 成 了 污 染 。 固 化 不 彻 底 导 致 土 壤 的 板 结 (主 要 是盐 、 碱 和 岩 盐 地 层 的 影 响 ), 对 植 物 生 长 不 利 , 甚 至 无 法 生 长 , 致使 土 壤 无 法 返 耕 , 造 成 土 壤 的 浪 费 , 对 地 表 水 和 地 下 水 资 源 的污 染 。从 以 上 可 看 出 现 行 固 化 施 工 比 较 原 始 , 施 工 成 本 大 , 没 有实 现 废 弃 泥 浆 不 落 地 的 施 工 标 准 , 固 化 效 率 不 高 , 土 壤 和 地 表水 污 染 程 度 大 。2 施 工 工 艺 改 进随 着 人 们 对 环 境 保 护 意 识 的 增 强 , 各 大 油 田 废 弃 钻 井 泥浆 无 害 化 ( 固 化 ) 处 理 工 作 , 取 得 了 较 好 的 社 会 效 益 , 对 保 护 我们 生 活 的 环 境 起 到 了 非 常 重 要 的 作 用 。 现 在 钻 井 作 业 和 废 弃泥 浆 固 化 是 两 个 独 立 的 施 工 过 程 , 钻 机 施 工 结 束 后 有 专 门 的固 化 队 伍 进 行 固 化 施 工 , 这 样 施 工 投 入 大 量 人 力 物 力 。 如 果固 化 施 工 和 钻 井 施 工 同 时 进 行 就 可 以 提 高 效 率 、 减 少 污 染 。如 果 新 型 固 化 设 备 连 接 到 现 有 的 固 控 系 统 中 , 随 着 钻 井施 工 过 程 就 直 接 把 废 弃 的 钻 井 液 固 化 , 那 么 两 个 独 立 的 施 工过 程 合 并 在 一 起 会 节 约 很 大 的 资 金 投 入 , 把 固 化 填 埋 工 艺 ( 图2) 和 钻 井 作 业 施 工 工 艺 ( 图 1) 合 并 到 一 起 ( 图 3) 就 是 改 进 后的 随 钻 固 化 工 艺 流 程 。图 1 钻 井 作 业 时 泥 浆 流 程图 2 废 弃 泥 浆 固 化 流 程图 3 随 钻 固 化 的 流 程原 有 施 工 方 式 是 用 挖 掘 机 搅 拌 , 人 员 抛 洒 一 定 比 例 药 剂到 废 弃 泥 浆 坑 中 , 搅 拌 混 合 均 匀 后 候 凝 , 候 凝 一 段 时 间 后 , 泥浆 固 化 完 毕 , 按 照 要 求 在 固 化 体 上 层 覆 盖 50 厚 土 层 ,完 成 固 化 过 程 。随 钻 固 化 就 在 钻 井 施 工 过 程 中 把 振 动 筛 、 除 砂 除 泥 器 排出 的 泥 砂 混 合 物 以 及 完 井 后 的 废 弃 泥 浆 先 经 过 固 化 设 备 处 理然 后 在 排 到 填 埋 坑 。 随 钻 固 化 施 工 时 待 处 理 废 弃 泥 浆 量 测 定要 相 对 准 确 , 以 便 确 定 合 适 的 药 剂 加 量 , 避 免 药 剂 加 多 浪 费 和药 剂 加 少 固 化 效 果 不 好 ; 废 泥 浆 中 有 害 物 质 含 量 的 测 量 准 确 ,根 据 有 害 物 质 含 量 不 同 配 制 不 同 的 药 粉 , 提 高 固 化 的 效 果 , 解决 了 普 通 人 工 固 化 导 致 土 壤 的 板 结 (主 要 是 盐 、 碱 和 岩 盐 地 层的 影 响 ), 对 植 物 生 长 不 利 , 甚 至 无 法 生 长 , 致 使 土 壤 无 法 返 耕 ,造 成 土 壤 的 浪 费 问 题 。 随 钻 固 化 提 高 了 工 作 效 率 , 废 弃 泥 浆对 环 境 的 污 染 也 得 到 有 效 控 制 。经 过 工 艺 的 改 进 实 现 了 废 弃 泥 浆 的 不 落 地 固 化 处 理 , 选用 相 应 的 固 化 剂 ( 药 粉 ) 减 少 了 以 前 的 人 工 抛 洒 药 粉 固 化 施 工对 环 境 的 污 染 , 同 时 也 减 少 了 废 弃 泥 浆 坑 的 占 用 面 积 。 废 弃泥 浆 无 害 处 理 的 原 则 :( 1) 阳 离 子 沉 淀 剂 是 一 种 含 磷 酸 盐 的 无机 物 , 沉 淀 重 金 属 离 子 , 降 低 其 活 性 , 同 时 赋 予 固 化 物 一 定 的肥 效 。 ( 2) 阴 离 子 沉 淀 剂 能 将 可 溶 性 阴 离 子 有 机 污 染 物 变 成 不溶 物 , 降 低 其 毒 性 , 并 调 节 废 弃 物 的 , 同 时 与 阳 离 子 沉 淀剂 协 同 其 破 乳 作 用 。 ( 3) 吸 附 剂 具 有 很 大 的 比 表 面 积 , 可 吸 附有 机 物 和 金 属 离 子 。( 4) 硬 化 剂 通 过 化 学 反 应 可 形 成 立 体 构 架34工 程 技 术 产 业 经 济与— — 科 协 论 坛 · 2010 年 第 8 期 ( 下 ) — —在 数 控 车 床 上 加 工 大 螺 距 梯 形 螺 纹 的 方 法□ 胡 江 平( 黄 石 职 业 技 术 学 院 湖 北 · 黄 石 435000)摘 要 : 在 数 控 车 床 上 加 工 不 同 规 格 的 大 螺 距 梯 形 螺 纹 , 需 要 用 向 左 右 “ 赶 刀 ” 的 方 法 来 车 削 。 通 过 对 零 件 图 纸的 工 艺 分 析 与 总 结 , 制 作 成 变 量 编 程 的 标 准 模 板 。 在 实 际 生 产 中 , 直 接 套 用 模 板 , 就 可 以 正 确 、 快 速 地 完 成 新 程序 的 编 制 , 节 省 编 程 时 间 , 提 高 生 产 效 率 。关 键 词 : 变 量 编 程 模 板 左 右 切 削 法 子 程 序中 图 分 类 号 : 献 标 识 码 : A 文 章 编 号 : 10072010) 08 言在 农 机 设 备 上 , 梯 形 螺 纹 是 应 用 很 广 泛 的 传 动 螺 纹 。 它们 的 螺 距 大 , 牙 型 大 , 切 削 余 量 大 , 切 削 抗 力 大 , 而 且 精 度 较 高 ,加 工 工 件 较 长 , 所 以 在 数 控 车 床 上 加 工 难 度 大 , 往 往 需 要 用 向左 右 “ 赶 刀 ” 的 方 法 来 车 削 。 如 果 每 次 “ 赶 刀 ” 都 编 写 程 序 , 编程 会 变 得 很 麻 烦 。 本 文 采 用 变 量 编 程 , 通 过 调 用 子 程 序 的 方法 , 实 现 大 螺 距 梯 形 螺 纹 的 车 削 加 工 。2 工 艺 基 础在 湖 北 三 丰 机 械 有 限 公 司 生 产 的 农 机 设 备 上 , 有 不 同 规格 的 大 螺 距 梯 形 螺 纹 加 工 ( 如 图 1、 图 2) 。图 1 图 22. 1 螺 纹 切 削 方 式 的 选 择通 常 对 于 精 度 要 求 较 高 的 梯 形 螺 纹 , 采 用 高 速 钢 螺 纹 刀进 行 低 速 车 削 。 车 螺 纹 时 , 同 时 将 车 刀 向 左 或 右 作 微 量 移 动( 俗 称 借 刀 或 赶 刀 ) , 经 几 次 行 程 后 把 螺 纹 牙 型 车 好 。采 用 左 右 切 削 法 车 螺 纹 时 ( 见 图 3) , 车 刀 只 有 一 个 面 进 行切 削 , 这 样 刀 尖 受 力 小 , 不 易 引 起 “ 扎 刀 ” 。图 节 点 数 值 的 计 算(1) 齿 顶 间 隙 系 数螺 距 P 6~12 14~4 牙 顶 间 隙 c 的 无 机 聚 合 物 包 裹 和 固 定 污 染 物 , 使 其 在 外 力 作 用 下 不 能 游离 出 来 , 降 低 其 迁 移 能 力 , 以 提 高 无 害 化 处 理 效 果 。 固 化 处 理后 的 废 弃 泥 浆 排 放 达 能 到 国 家 相 关 标 准 , 符 合 要 求 。3 固 化 装 置研 制 实 验 的 小 型 固 化 设 备 具 有 操 作 简 单 、 安 装 方 便 、 维 护简 单 等 特 点 。 整 个 固 化 系 统 装 置 大 概 由 以 下 几 部 分 组 成 : 动力 系 统 、 吸 入 ( 输 送 ) 系 统 、 药 粉 下 料 系 统 、 搅 拌 系 统 、 电 控 系 统等 。 固 化 设 备 工 作 原 理 :( 1) 钻 进 过 程 中 振 动 筛 、 除 砂 除 泥 器 排 出 的 废 弃 泥 沙 混 和物 , 使 用 螺 旋 输 送 器 把 废 弃 物 输 送 到 固 化 设 备 搅 拌 系 统 中 和药 物 混 合 固 化 。( 2) 完 井 后 固 控 罐 里 的 废 弃 泥 浆 被 泵 入 到 固 化 设 备 内 , 经过 药 粉 泥 浆 的 混 合 搅 拌 , 固 化 排 出 。新 型 的 固 化 设 备 集 成 投 料 、 搅 拌 系 统 能 够 充 分 混 合 固 化剂 和 废 弃 泥 浆 然 后 排 放 到 固 化 坑 中 填 埋 , 这 样 既 能 保 证 废 弃钻 井 液 不 落 地 , 环 保 效 果 非 常 好 , 又 简 化 固 化 施 工 流 程 , 从 而减 小 了 施 工 投 入 。4 应 用 与 发 展 前 景随 着 能 源 的 不 断 需 求 , 各 大 油 田 开 发 速 度 的 加 快 , 钻 井 技术 的 不 断 成 熟 , 钻 井 速 度 也 不 断 提 高 , 废 弃 钻 井 液 增 加 , 所 以为 了 减 少 对 环 境 的 污 染 废 弃 泥 浆 随 钻 处 理 还 是 很 有 必 要 性 的 。废 弃 泥 浆 随 钻 固 化 既 减 少 了 环 境 污 染 又 节 约 了 财 力 、 物 力 , 因此 随 钻 固 化 施 工 值 得 推 广 。另 外 把 固 化 后 的 泥 浆 重 复 利 用 也 是 一 个 很 好 的 发 展 方 向 ,中 原 油 田 普 光 气 田 钻 井 废 弃 固 化 泥 浆 烧 制 的 第 一 窑 砖 在 四 川达 州 红 星 砖 窑 厂 出 窑 , 标 志 着 钻 井 废 弃 固 化 泥 浆 烧 砖 技 术 研究 成 功 。 将 钻 井 固 体 这 一 新 技 术 实 施 和 推 广 后 , 对 我 国 各 大油 气 田 建 成 绿 色 油 气 田 和 生 态 工 程 具 有 废 物 烧 成 砖 是 实 现 泥浆 资 源 化 利 用 的 有 效 途 径 , 可 从 根 本 上 解 决 二 次 污 染 问 题 , 意义 重 大 。参 考 文 献 :[1] 王 冀 川 . 川 东 北 地 区 钻 井 废 弃 泥 浆 固 化 处 理 技 术 及 应 用 [J] 创 业 月 刊 ,2007( 11) .
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