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油基钻井液回收再利用技术研究进展

西部探矿工程 2022年第11期34卷 93-95页

作者：殷柏涛大庆钻探工程公司钻井三公司黑龙江大庆163413

油基钻井液在降低井下复杂、提高地层井壁稳定能力方面具有较强优势,虽能一定程度上提高油气资源勘探开发效率,但其高成本、高污染、难处理等特点早已成为石油行业必须面对的共同难题。为解决该难题,各油田相继开展油基钻井液废弃物处... 详细信息

油基钻井液在降低井下复杂、提高地层井壁稳定能力方面具有较强优势,虽能一定程度上提高油气资源勘探开发效率,但其高成本、高污染、难处理等特点早已成为石油行业必须面对的共同难题。为解决该难题,各油田相继开展油基钻井液废弃物处理系统和老浆性能优化技术研究,实现了施工过程中油基钻井液不落地和回收再利用。大庆油田在高温深井、致密油井开发过程中大规模应用油基钻井液,产生了上万方废弃油基钻井液无法及时处理或回收利用,给油田造成极大经济损失和环境压力。通过开展废弃油基钻井液回收再利用技术调研,对形成适合大庆油田的处理设备和工艺技术具有重要意义,对进一步扩大油基钻井液应用范围,对大庆油田降本增效、安全环保提供支撑。

关键词：油基钻井液井壁稳定钻屑含油废弃物环保回收率

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采掘应力作用下顺层钻孔孔径时空演化规律

河南理工大学学报（自然科学版） 2016年第4期35卷 476-481页

作者：左伟芹白亚鹏刘明举河南理工大学瓦斯地质与瓦斯治理国家重点实验室培育基地河南焦作454000 武汉大学水射流理论与新技术湖北省重点实验室湖北武汉430072

为研究采掘应力对顺层瓦斯抽采孔孔径的影响,建立考虑煤的塑性软化的黏弹塑性模型,得到钻孔孔径表达式,运用钻屑法研究煤体内采掘应力分布规律。以鹤壁八矿3103北工作面为例,对比分析了相同采掘应力作用下软、硬煤层内顺层钻孔孔径的时... 详细信息

为研究采掘应力对顺层瓦斯抽采孔孔径的影响,建立考虑煤的塑性软化的黏弹塑性模型,得到钻孔孔径表达式,运用钻屑法研究煤体内采掘应力分布规律。以鹤壁八矿3103北工作面为例,对比分析了相同采掘应力作用下软、硬煤层内顺层钻孔孔径的时空演化规律。结果表明,在松软煤层内实施顺层钻孔,钻孔形成初期在应力集中区域极易形成塌孔,随着时间的推移,应力集中区钻孔逐渐被压实,甚至在原始应力区也出现塌孔现象,瓦斯抽采通道急剧破坏,导致松软煤层钻孔难以保持长时间高体积分数抽采;在硬煤层内实施顺层钻孔,孔径随着时间的推移有所缩小,但依然处于稳定状态,未发生堵孔现象,瓦斯抽采通道顺畅,硬煤层钻孔能保证较长时间的高体积分数抽采。因此,充分考虑采掘应力对具体煤层孔径影响,为钻孔稳定性防护提供依据,对提高瓦斯抽采效果具有重要意义。

关键词：采掘应力钻屑瓦斯抽采孔钻孔孔径时空演化

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钻屑输送用螺旋输送机密封结构设计

西部探矿工程 2019年第10期31卷 47-49页

作者：董怀荣李宗清李琴郭振陈志礼李亚伟崔玉海中石化胜利石油工程有限公司钻井工艺研究院山东东营257000 中石化胜利油田分公司山东东营257000

随着油田钻井泥浆不落地工艺的推广,对输送钻屑用的螺旋输送机的需求量越来越大。传统螺旋输送机使用过程中存在螺旋轴密封易失效,寿命短,影响了螺旋输送机的连续工作要求,并存在一定的环境污染隐患。为此,根据油田钻井泥浆不落地工艺... 详细信息

随着油田钻井泥浆不落地工艺的推广,对输送钻屑用的螺旋输送机的需求量越来越大。传统螺旋输送机使用过程中存在螺旋轴密封易失效,寿命短,影响了螺旋输送机的连续工作要求,并存在一定的环境污染隐患。为此,根据油田钻井泥浆不落地工艺特点及钻井实际工况,针对被输送的介质——钻井岩屑废弃物的物料性质,在充分研究分析现有螺旋输送机密封结构存在问题的基础上,提出一种螺旋轴动静组合式密封结构,密封效果好,使用寿命长,能够满足螺旋输送机长时间连续运行的工作要求,加工制造更为容易,密封盘根调节、安装、更换方便快捷,目前经过密封改进设计后的螺旋输送机已经在胜利油区、新疆油区的泥浆不落地项目推广中得到推广应用。这种新型螺旋轴密封结构还可以推广应用到其它机械密封领域。

关键词：泥浆不落地钻屑输送机密封

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国外钻井废弃物无害化处理技术现状分析

西部探矿工程 2022年第11期34卷 73-75页

作者：童维大庆钻探工程公司钻井二公司黑龙江大庆163400

钻井废弃物是石油勘探开发钻井过程中留下来的最大量的废弃污染物,主要是由粘土、各种化学处理剂、钻屑、重晶石等加重材料组成,油基钻井液更含有污油、污水等多项成分组成的多项稳态胶体悬浮体系,具有污染程度高、难处理等特点。其中... 详细信息

钻井废弃物是石油勘探开发钻井过程中留下来的最大量的废弃污染物,主要是由粘土、各种化学处理剂、钻屑、重晶石等加重材料组成,油基钻井液更含有污油、污水等多项成分组成的多项稳态胶体悬浮体系,具有污染程度高、难处理等特点。其中含有的盐类、烃类、磺酸盐类、各种聚合物和高价金属离子更会对土壤、水体等井场周边环境造成缓慢、永久性污染。对国内外钻井废弃物无害化处理要求和技术现状进行分析,对提高钻井废弃物处理技术水平和油田可持续发展具有重要指导意义。

关键词：油基钻井液井壁稳定钻屑含油废弃物环保回收率

钻屑量与矿山压力及瓦斯压力关系现场实验研究

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北京科技大学学报 2010年第1期32卷 1-7页

作者：尹光志李晓泉赵洪宝李小双李高帅重庆大学资源及环境科学学院重庆400030 重庆大学西南资源开发及环境灾害控制工程教育部重点实验室重庆400030

基于在重庆天府矿业有限责任公司三汇一矿2124综采工作面的现场实验,对该矿钻屑量与矿山压力、瓦斯压力的关系进行了研究.表明工作面经过钻孔卸压后的矿山压力分布规律:卸压区宽度约为5 m,5～11 m为塑性区,11～20 m为弹性区,20 m以后为... 详细信息

基于在重庆天府矿业有限责任公司三汇一矿2124综采工作面的现场实验,对该矿钻屑量与矿山压力、瓦斯压力的关系进行了研究.表明工作面经过钻孔卸压后的矿山压力分布规律:卸压区宽度约为5 m,5～11 m为塑性区,11～20 m为弹性区,20 m以后为原始应力区.在严格按照操作规程要求施钻的前提下,钻屑量在矿山应力峰值前呈线性增加,峰值后呈线性减少.结合长壁工作面矿山压力、瓦斯压力分布规律理论分析,推导出钻屑量与矿山压力、瓦斯压力之间存在正相关关系;在固定瓦斯压力时,钻屑量随着矿山压力正向变化;在相同矿山压力时,钻屑量随着瓦斯压力正向变化.

关键词：煤与瓦斯突出钻屑矿山压力瓦斯压力

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煤层气水平井筒煤粉迁移特征实验研究

煤层气水平井筒煤粉迁移特征实验研究

作者：李智西安科技大学

学位级别：硕士

煤层具有低抗拉强度、抗压强度、弹性模量和高泊松比的特性。煤层气井在钻井、排采过程中由于压力波动、气液冲刷、机械碰撞等外力作用,不可避免地会产生煤粉,煤粉产出对煤层气的排采有有利的一面,适量的煤粉排出,可以疏通流体运移通道... 详细信息

煤层具有低抗拉强度、抗压强度、弹性模量和高泊松比的特性。煤层气井在钻井、排采过程中由于压力波动、气液冲刷、机械碰撞等外力作用,不可避免地会产生煤粉,煤粉产出对煤层气的排采有有利的一面,适量的煤粉排出,可以疏通流体运移通道,有利于煤层流体导通,扩大压降范围,增大煤层气井的控气面积,提高煤层气井的产气量。但是当煤粉产出量过大时,就会产生不利的影响。一方面,压力波动或者排水强度过大会导致煤粉激动,煤粉随液相或者气相一起运移。当流速降低或者遇到狭窄不能通过的缝隙,煤粉便沉降淤积在该处,会降低原始裂隙和支撑裂隙的导通能力,导致储层渗透性下降。另一方面,由于水平井在钻进时是略有起伏式的,和液相一同进入水平井段的煤粉,当运移至上行井段,若液相流速不足以搬运抬升煤粉,煤粉便逐渐淤积在井筒中。造成不同程度的阻塞井筒,有可能造成水平井报废。运移至排水泵位置的煤粉,可能会导致埋泵现象。煤粉堵塞泵吸入口,致使阀门关闭不严,大幅度降低水泵功效。有时会形成黏稠胶状物进入泵内,对泵筒和柱塞造成磨损,泵效降低,甚至造成卡泵现象,导致排采过程中频繁检泵。为此,有必要确定煤粉启动的条件和规律,为控制排采速度提供依据,进而防止发生埋泵,卡泵等排采事故,延长检泵周期。通过实验模拟钻屑样和捞砂样在水平井中的运动得到如下认识:不同粒径的钻屑煤粉的启动运移规律基本相同。相对而言捞砂样的运移规律更为复杂。但是这两种煤样随着液相流量的增加,遵循静止-滑动-滚动-层移-悬移的运移状态变化规律。与钻屑样相比,粒径较小时,捞砂样运移需要的流量值较小,这是由于捞砂样磨圆度好,易于滚动。粒径较大时,由于捞砂样中的沙粒密度大,钻屑样相对更好启动。改变模拟管道的倾角,则启动流量也会发生相应的变化。随着管道下倾加剧,煤粉启动流量变小,倾角越大,启动越困难。在确定的管道倾斜角度下,随着粒径增大,煤粉的启动流量增加。用一次函数对启动流量和煤粉粒径之间的关系进行拟合,拟合度较高。一次函数对启动流量和倾角间关系的拟合度也很好,这说明通过一次函数可以较好的预测不同粒径和管道倾角下的煤粉启动流量。气相加入后,管道中为三相介质相互作用状态,气相对水流的扰动作用很强,煤粉很容易就悬浮起来随水流开始运移。管道一旦有角度,气液比越大,气相的扰动作用就越强,煤粉的运移效率随之增加。管道的流量与压差直接相关,压差越大流量越大,两者关系用一次函数拟合度高。研究的最后建立了液固两相流、气液固三相流煤粉启动-运移模型,可大概预测不同粒径煤粉在特定水平井倾角下的启动流量,以及不同气液比对应的压差。

关键词：煤层气钻屑捞砂水平井启动流量压差流型

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钻屑检测法在防治煤矿冲击地压中的应用研究

能源与环保 2018年第6期40卷 87-90页

作者：丁传宏辽宁工程技术大学力学与工程学院辽宁阜新123000 河南能源义煤公司防治冲击地压处河南义马472300

采用煤矿冲击区域钻屑检测量与煤体应力变化的研究成果,根据钻屑法在检测冲击危险程度过程中存在的煤体水平应力与垂直应力不等原理,结合义煤公司跃进煤矿防冲工作面钻屑法应用情况,建立了钻屑检测量和煤体应力之间的定量关系,得出防冲... 详细信息

采用煤矿冲击区域钻屑检测量与煤体应力变化的研究成果,根据钻屑法在检测冲击危险程度过程中存在的煤体水平应力与垂直应力不等原理,结合义煤公司跃进煤矿防冲工作面钻屑法应用情况,建立了钻屑检测量和煤体应力之间的定量关系,得出防冲工作面煤体应力变化规律,确立了防冲工作面超前应力集中分布区域和钻屑检测临界值,为矿井制定针对性的防治冲击地压措施、最大限度地降低因冲击地压造成的危害提供技术支撑。

关键词：钻屑检测冲击地压煤体应力

基于ANSYS/LS-DYNA钻削过程的数值仿真

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机械设计与研究 2012年第1期28卷 85-89页

作者：徐晓霞胡永祥孙姚飞姚振强上海交通大学机械与动力工程学院机械系统与振动国家重点实验室上海200240

制孔工序是飞机结构装配中一个非常重要的环节。根据飞机薄壁结构零件钻孔工序,建立麻花钻钻削加工过程有限元仿真模型,采用通用显式动力分析程序LS-DYNA对钻削加工过程进行三维数值仿真研究。仿真动态模拟了钻削加工时钻屑和毛刺的生... 详细信息

制孔工序是飞机结构装配中一个非常重要的环节。根据飞机薄壁结构零件钻孔工序,建立麻花钻钻削加工过程有限元仿真模型,采用通用显式动力分析程序LS-DYNA对钻削加工过程进行三维数值仿真研究。仿真动态模拟了钻削加工时钻屑和毛刺的生成过程,获得了螺旋钻屑;提取并分析了钻削轴向钻削力特征;采用直接热力耦合有限元方法分析了加工过程中刀具和工件间摩擦热的产生及钻削温度的瞬态分布。仿真结果表明,钻削毛刺在钻入和钻出都有可能产生,且钻出毛刺大于钻入毛刺。仿真得到的轴向钻削力与理论相符。

关键词：薄壁钻削有限元钻屑毛刺

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大庆油田油基钻井液处理系统研究与应用

西部探矿工程 2020年第5期32卷 55-58页

作者：王镇大庆钻探工程公司钻井工程技术研究院黑龙江大庆163413

油基钻井液在保护地层井壁稳定、降低井下复杂事故具有很大优势,但产生的大量含油钻屑和废弃钻井液如处理不当会对环境产生严重污染,限制了油基钻井液的大规模应用.针对这一难题,大庆油田结合现场施工现状,设计和组装了一套油基钻井液... 详细信息

油基钻井液在保护地层井壁稳定、降低井下复杂事故具有很大优势,但产生的大量含油钻屑和废弃钻井液如处理不当会对环境产生严重污染,限制了油基钻井液的大规模应用.针对这一难题,大庆油田结合现场施工现状,设计和组装了一套油基钻井液废弃物处理系统,该系统主要包括传输、甩干、离心和回收等工艺流程,能实现油基钻井液完全不落地和回收使用,钻屑含油率小于3%,油基钻井液回收利用率超过40%.现场成功应用表明,该处理系统能将现场油基钻井液废弃物进行无害化处理,整个处理过程与钻井施工衔接紧凑,既达到了保护环境的目的,又提高了油基钻井液的回收利用率,起到了降本增效的作业,具有良好的推广应用前景.

关键词：油基钻井液井壁稳定钻屑含油废弃物环保回收