1贝克休斯流体环境服务

贝克休斯流体环境服务BakerHughesFluidsEnvironmentalService为中国陆地海上石油勘探与开发服务陈来新贝克休斯公司泥浆商务拓展经理(北亚地区)贝克休斯技术展览会2009年中国成都2Dwg258-1rev000May6th2008SgChinaWMOverview废物管理概览CHINA20093Dwg258-2rev000May6th2008SgChinaWMOverview水固体碎片池与罐中的残渣余液雨水钻井水/冲洗水地层水地层岩石水泥商用固相(重晶石)商用固相(重晶石)地层低密度固相废钻井液化学品包装钻井液产生的主要废物流钻完井液产生的污染物4Dwg258-3rev000May6th2008SgChinaWMOverview增加在钻井成本预算所占百分比带走有用的钻井液增加环境污染的风险增加废物量和处理成本钻完井液产生的污染物5Dwg258-4rev000May6th2008SgChinaWMOverview钻井周期例图6Dwg258-5rev000May6th2008SgChinaWMOverview井眼尺寸(mm)井段长度(m)规则井眼(方)规则井眼钻屑体积(方),2倍的井眼容积规则井眼钻屑体积(方),2.7倍的井眼容积雪佛龙模式311.152000.00152.00304.00410.35215.901500.0055.00110.00148.18岩屑废物体积0.0050.00100.00150.00200.00250.00300.00350.00400.00450.00规则井眼2倍的规则井眼2.7倍cubicmetr12-1/4hole8-1/2hole钻屑废物体积基准图7Dwg258-6rev000May6th2008SgChinaWMOverview钻屑废物管理基准cubicmetrescubicmetrescubicmetrescubicmetres8Dwg258-7rev000May6th2008SgChinaWMOverview钻井液消耗基准9Dwg258-8rev000May6th2008SgChinaWMOverview把废物产生的数量降到最低定义隔离效率钻台泥浆(特别是为油基)收集盘改进作业程序淘汰不好用的,如水力旋流器评估成本效益成本与震动筛的使用效果对照10Dwg258-9rev000May6th2008SgChinaWMOverview废物处理程序遵守环保规定遵守公司政策遵守HSE预算限定弄清废物种类废物体积(最小化)处理率-加工能力处理的选择成本评估废物管理方案监测测量11贝克休斯钻井液环保服务能提供什么?贝克休斯钻井液环保服务能提供什么?ƒ钻屑运输设备–真空裝置–螺旋式传输机ƒ钻屑的零排放–在内陆湖泊河流或城市农村附近等生态区钻井(即使水基泥浆)–使用油基泥浆或不许可排放的合成基泥浆在陆地水域及海上钻井ƒ钻屑回注–在内陆湖泊河流或城市农村附近等生态区钻井(即使水基泥浆)–使用油基泥浆或不许可排放的合成基泥浆在陆地水域及海上钻井ƒ钻屑的干燥–使用许可的合成基泥浆在陆地水域及海上钻井ƒ全封闭体系/钻屑固控设备ƒ另外出租的设备–单独或与上述服务一起12钻屑的零排放ƒ选择1-真空运输钻屑到25桶的箱子13钻屑的零排放ƒ选择2-螺旋式传转运输钻削到25桶的箱14岩屑回注大小:4.9x2.44x4.7米重量:9.75吨处理率:25吨/小时钻屑浆化15岩屑回注大小:4.57x2.44x2.13米重量:8.4吨处理率:可达0.8方/分钟三缸回注泵16钻屑回注ƒ选择1–真空传转到浆化器17钻屑回注ƒ选择2-螺旋式传转到浆化器18钻屑干燥机19钻屑干燥机ƒ选择1–真空传转钻屑到钻削干燥机20钻屑干燥机ƒ选择2–螺旋式传转到钻屑干燥机21通过干燥减少钻屑上的油量0%2%4%6%8%10%12%14%16%18%20%重量百分比t6.9%是美国环保署规定的底线振动筛干燥机22全封闭体系/钻屑固控设备23泥浆清洗器/流体调节器24陆地用全封闭体系钻屑回注26钻屑回注简介y将废物泵入地下合适的地层的处置方法.y回注井要设计成能提供一个通道,以传送液体或浆体进入地层/储层,而不会对环境造成不利影响.y回注目的层应与有用水源隔离y挑选的地层应有足够空间容纳大量液体或浆体.y回注井需要正确管理,确保使用寿命长.y回注层不能含有商业开采价值的油气.y岩屑回注是一种处置方法而非处理方法.y岩屑回注被认为是一种负“责任的处置”27地层反应砂岩页岩灰岩可回注浆体比砂岩容量小可回注浆体压裂距离较短压裂距离较长压裂距离较短高破裂压力较低破裂压力高破裂压力低裂缝发育大裂缝发育低裂缝发育盖封性好28压裂模型y回注井:井身/套管/井口y地质:区域构造地质/岩性剖面/地下水面y岩石特性:应力/渗透率/孔隙度/孔隙y录井:垂深/测深/历史数据y钻井设计:井的数量/持续周期/钻速/钻机数据y有关废物的资料:浆体/泥浆类型/被污染的水y环境:法律/遵守y监测:协议/作业限制2930岩屑回注层位的选择31施工案例-北海北ALWYN油田•回注深度:2591–2743米垂深•破裂压力:3,500-4,500psi(24-31兆帕)•回注压力:1,900-2,800psi(13-19.3兆帕)•回注速率:1-3b/m(0.16-0.48方/分)32TOTAL北海北ALWYN油田岩屑回注日报33岩屑回注每日图表0500100015002000250030003500400045005000662266226622662266226622662266226622662266226622Time压力psi.051015202530Rate(BPM),Vol(M3)CRIpresspsiRateBPMVolumeCubicMetres6THAUG2006TOTAL北海北ALWYN油田岩屑回注每日图表34确保质量控制,预防回注地层出问题ƒ(马氏漏斗)粘度过50-80(sec/qt)ƒ固相体积百分比20-30%ƒ比重10.5-12.5ppg(1.1-1.3S.G.)(用压力比重秤)ƒ粒度尺寸300micron(0.3MM)或更小(90%-95%)ƒ含油量0.5-2%(如果是油基泥浆钻的岩屑)ƒ动切力20-25lbs/100sq.ft回注浆体的性能(质量控制)35井段钻速井眼体积浆液体积3:1浆液体积5:117½”38m/hr125ft/hr12¼”76m/hr250ft/hr8½”160m/hr528ft/hr1.5m3/hr37bbls/hr(13.5mt/hr)6.0m3/hr148bbls/hr0.1m3/min2.5bbls/min9.0m3/hr222bbls/hr0.15m3/min3.7bbls/min处理能力36ƒ井场废物如螺母/栓,绳索,袋子等ƒ堵漏材料ƒ井下磨铣作业产生的金属屑ƒ未熟水泥(呈绿色):应该运走,以防污染ƒ返出的被污染水泥:可先用缓凝剂处理ƒ应水泥:大块扔掉,小块处理无法处理的废物37化学添加剂化学品目的添加速度除氧剂防止氧腐蚀45公斤/分钟杀菌剂杀菌45公斤/分钟增粘剂有助于悬浮固相5-6kg/50bbls石灰石23kg/50bbls白垩“粘土自悬浮”38回注地层出问题时的指示压力持续上升•由于注入浆体使地层裂缝变小,从而压力逐步上升•显示低压裂传播•考虑:在压裂发生前,压力可能已升到极限以上打压与回压•打压至地层围压上限•回压至压裂波进入新层位和流体•放压•考虑:压裂有可能上行至表面压力急生•压力由于地层闭锁而快速上升•要对回注设计进行认真评估•考虑:应该评估浆体性能以防堵塞地层39CUTTINGRE-INJECTION(CRI)OVERVIEWARCOPRINCIPLE40岩屑回注设备浆化装操作平增粘振荡筛41岩屑回注设备交流电驱96方浆罐充填42ƒ压力(PSI)ƒ罐的液面(bbls)ƒ回注专用发电机电流(Amps)ƒ邻井压力(PSI)ƒ泵冲数ƒ泵速(bbls/min)ƒ总体积(bbls)ƒ日报ƒ完井报告ƒ不足之处ƒ保持精确记录ƒ资料易传输数据记录4301234567890246810121416NumberofwellsCost($M)专门的回注井收集并运输环空回注经济效果对比:收集并运输到岸上与在海上回注44优势•避免了向海里排放,实现了“零排放”.•对环境没有不利影响•对泥浆体系没有限制--能处理盐水基,油基和重金属基体系.•通常是最经济的选择•可以处理雨水和井场废水,而无需额外成本•避免了废液的储存与运输•处理过程基本上很简单•有可能综合利用现有井场设备,如固井泵,泥浆泵,泥浆池和管道.•回注处理不受恶劣天气影响•减少了岸上的作业,后勤和搬运工作.45局限•能成功进行回注的地层有限•有些地区不允许•有时侯需要地质资料和压裂数据•需要备用方案以防回注失败,该点“非常重要”•对压裂预测的不确定性,即“泵入多少才安全?”•为确保井的完整,就得关心不要损坏井眼或套管•在钻速快时,可能要等待回注(处理不及)•海上设施储存空间有限•产生圈闭压力•要保证压裂波不能抵达海床或表面46•自1989年,迄今完成了350口井的回注•自1995年至今共注入了350万桶(56万方)浆体••多种回注选择多种回注选择:环空,油管/射孔,附属油管回注,油管/砾石充填,与注水结合等••多种地层多种地层:泥岩,砂岩,页岩,煤层,白垩,灰岩岩屑回注经验47CRICustomerBase