CN105888613A - 钻屑深井注入工艺 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及石油钻井工程领域，是一种钻屑、废钻井液和废水深井注入工艺，解决钻井废弃物处理问题。钻屑深井注入工艺利用油气田开发中深度大于3000m的碳酸盐岩油藏废弃深井进行注入，在油井采空废弃后，将钻屑浆液注入原油生产地层；由集中转运***、浆液处理***和浆液注入***等部分组成，通过将钻屑、废钻井液和废水处理成钻屑浆液后注入碳酸盐岩油藏废弃深井中；通过对注入井的各级套管环空压力连续监测、在注入井旁边钻监测井，监测注入钻屑浆液是否有上返溢出。钻屑浆液注入原油生产层后，会对油层孔隙中的油气进行置换，帮助碳酸盐岩油藏废弃深井恢复油层压力，处理了钻井废弃物，解决环保问题，也有助于采出废弃油井地层中的残余油气。
Description
技术领域
本发明涉及石油钻井工程领域，是一种处理钻屑、废钻井液和废水，解决钻井废弃物环保问题的工艺，即钻屑深井注入工艺。
背景技术
在石油开采过程中需要进行油气井钻井工作，钻井过程中均会产生钻屑、废钻井液和废水等钻井废弃物，有的油田在钻井中采用了油基泥浆钻井液，尽管使用油基泥浆钻井液可以让操作者提高钻进效率，但是环境方面的有关规定却对使用油基钻井液产生的钻屑处理和排放提出了更高的要求；同样，对于水基钻井液所产生的钻屑、废钻井液和废水等也存在着相同的环境保护要求。
目前，国内外大多数陆上油田在钻井中产生的钻屑、废钻井液和废水等钻井废弃物都存放在井口附近，有的油田对钻井废弃物进行集中堆放，但仅是改变了存放位置，并未对这些钻井废弃物进行了环保处理；在海上钻井活动中，在钻井区块地质条件许可的情况下，钻井废弃物采用岩屑回注(Cuttings Re-Injection，简称CRI)技术处理，即将钻屑、废钻井液和废水等钻井废弃物处理成可以泵送的浆体，再通过回注泵回注到本钻井区块的浅层地层中。钻井废弃物回注地层的方式是可行和经济的，其关键在于回注井筒的完整性、回注地层的吸收能力和回注过程中的风险控制；回注浅层地层的浆体会窜出地表或其它的浅层地层中，产生新的污染，这是岩屑回注技术最大的风险。
发明内容
钻屑深井注入(Cuttings Deep Well Injection，简称CDWI)工艺利用油气田开发中深度大于3000m的碳酸盐岩油藏废弃深井进行注入，由于碳酸盐岩油藏有孔、溶洞存在，有利于钻屑浆液注入；而深井的上覆地层中有多个储层、盖层组合，钻屑浆液注入地层后不会上返溢出；选择采出原油量1-2×104m3以上的深层油井，在油井采空废弃后，对原油生产地层进行钻屑深井注入。
钻屑深井注入工艺由集中转运***、浆液处理***和浆液注入***等部分组成，通过将钻屑、废钻井液和废水处理成钻屑浆液后注入碳酸盐岩油藏废弃深井中；通过对注入井的各级套管环空压力连续监测、在注入井旁边钻一口或多口监测井，以监测注入钻屑浆液是否有上返溢出。
钻屑浆液注入原油生产层后，会对油层孔隙中的油气进行置换，可以帮助碳酸盐岩油藏废弃深井恢复油层压力，处理了钻屑等废弃物，也有助于采出残余油气。
具体实施方式
钻屑深井注入工艺主要有3大部分组成：集中转运***、浆液处理***和浆液注入***。
集中转运***利用钻井现场的固控设备将钻屑与废弃钻井液和废水分开，收集的钻屑采用钻屑箱存放，废弃钻井液和废水在钻井现场的泥浆罐中存放；然后用卡车将装满钻屑的钻屑箱转运到注入井场存放，用罐车将钻井现场泥浆罐中废弃钻井液和废水转运到注入井场的泥浆罐中存放。
对于已经完成的油气井，存放在井口附近的钻屑、废钻井液和废水等钻井废弃物、以及集中堆放的钻井废弃物，钻屑等固态钻井废弃物均可以装入钻屑箱，通过卡车转运到注入井场；废钻井液和废水等液态钻井废弃物均可以用罐车转运到注入井场。
浆液处理***采用机械研磨设备将转运来的钻屑进行研磨，研磨至合适的颗粒范围后，与废钻井液和废水混合形成钻屑浆液；也可以将钻屑与废弃钻井液和废水混合后一起研磨形成钻屑浆液，加入合适的泥浆添加剂，并调整至合适的密度和粘度，存储在注入井场的泥浆罐中。
浆液注入***利用柱塞泵或离心泵对钻屑浆液加压注入深井地层中。由于碳酸盐岩油藏有孔、溶洞存在，有得于钻屑浆液注入；而深井的地层中有多个储层、盖层组合，钻屑浆液注入地层后不会上返溢出，形成环境事故，故钻屑浆液注入井选择油气田开发中深度大于3000m的碳酸盐岩油藏废弃深井进行注入，选择采出原油量1-2×104m3以上的深层油井，在油井采空废弃后，对原油生产地层进行钻屑深井注入。
钻屑深井注入工艺通过对注入井的油套环空、技术套管环空、表层套管环空等环空压力连续监测，确认注入钻屑浆液是否有上返溢出；也可以在注入井旁边30-200m左右范围内钻一口或多口监测井进行监测，监测井深度300-1000m，采用筛管完井，进行支撑。通过连续监测井口压力的变化、井下取样监测地下水质的变化情况，监测钻屑浆液是否有上返溢出。
无论是油基钻井液还是水基钻井液所产生的钻屑、废钻井液和废水均可以采用钻屑深井注入工艺进行无害化处理。钻屑深井注入工艺通过将钻屑、废钻井液和废水形成的钻屑浆液注入生产层，达到了恢复油层压力的目的，由于回注的钻屑浆液密度大于油气，油气在地层温度、压力作用下，漂浮在注入的钻屑浆液上部，钻屑浆液会对油层孔隙中的油气起到重力置换的作用，钻屑浆液注入可以帮助碳酸盐岩油藏废弃深井采出残余油气；油基泥浆钻井所产生的钻屑、废钻井液和废水形成的钻屑浆液注入地层后，其内含有的油基在地层温度、压力作用下会气化、运移，最终也可以从井口采出。
Claims (3)
1.石油钻井工程领域的一种处理钻屑、废钻井液和废水的工艺，将钻屑、废钻井液和废水处理成钻屑浆液后，利用油气田开发中深度大于3000m碳酸盐岩油藏废弃深井进行注入，选择采出原油量1-2×104m3以上的深层油井，在油井采空废弃后，对原油生产地层进行钻屑浆液注入。
2.根据权利要求1所述的钻屑深井注入工艺，通过对注入井的套管环空压力连续监测、在注入井旁边钻一口或多口监测井进行监测钻屑浆液是否有上返溢出。
3.根据权利要求1所述的钻屑深井注入工艺，钻屑浆液注入原油生产层后，会对油层孔隙中的油气进行置换，帮助碳酸盐岩油藏废弃深井恢复油层压力，采出残余油气。
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