绿色钻井技术应用实例

  网电驱动技术应用现场：歧 139×1 井。该井位于河北省黄骅市吕桥镇胜利村东南约 500 米处，是一口大港油田公司部署的重点预探井，完钻井深 3540 米。该井四周为农田，离村庄很近，属于环境敏感地区。

 

  转换原理采用先进成熟的供配电技术、电气传动控制技术及性能可靠的电子元器件，设计制造了满足钻井工艺要求、安全切换要求、电能质量监测、电能计量的高可靠性网电装备；采用机械、电气双重互锁等技术，解决高压网电与发电机可能同时合闸等安全隐患。将原先由柴油机驱动的泥浆泵，改为工业高压交流电电机驱动，对井队生活用电、工业用电、驻地及井场照明等非动力电源最大限度使用电网。在电网容量允许的情况下，应用网电驱动技术，只需安装配套的箱式变电站和高压电缆即可。

 

  应用效果在歧 139×1 井实践过程，应用网电累计进尺 3540 米，用电量 17.1 万度，替代柴油约 45.47 吨，节省燃料成本41.7%，减少氮氧化物排放约 0.5 吨，减少碳排放 37.74 吨。减少了井场噪音。

 

  泥浆随钻无害化处理技术应用现场：歧 139×1 井（同上）。

 

  基本原理本技术以破胶脱稳、固液分离、深度氧化、过滤吸附和固相修复物为主。通过在返出泥浆加入破胶剂和絮凝剂，使钻井液脱稳，再通过三级固液分离设备进行分离。分离出的樊宝荣：绿色钻井技术的综合应用 193液体返回循环系统，不会对井内钻井液性能起到破坏作用。

 

  如需对液相进行处理排放，经过三级吸附过滤处理工艺，最终达标排放。分理出的固体，依次加入破胶剂、固定剂和修复剂进行修复处理，处理后的固体松散，不会板结，满足国家土壤环境质量标准要求，修复物外运或就地掩埋.

 

  应用价值此项技术避免了泥浆运输过程中可能产生的污染，降低了处理成本，填补了国内现场施工技术空白。目前，此项技术能够满足国内外不同市场多种复杂结构井，分离出的液体各项指标均达到国家 GB8978-1996 一级标准，分离出的固体不会板结，固相含水量低于 35%，满足国家土壤环境质量标准要求，修复处理后的固相外运可用于钻前施工。

 

  应用陶瓷缸套应用现场：冀东油田南堡 36-3608 井。该井是一口三开三段制定向井，完钻井深 4515 米。本井于 2014 年 6 月 12日一开，7 月 22 日完钻，平均机械钻速 16.6 米／小时，同比上口井提高 50.3%。

 

  缸套是泥浆泵的重要部件。目前公司钻井队在用的钻井泵缸套基本上是由低碳钢外套与高铬铁内套组合的复合型双金属缸套，由于工作条件恶劣，金属缸套不耐腐蚀，使用寿命短，在地层复杂的条件下钻井时，常因更换缸套而影响钻井效率.

 

  陶瓷缸套结构陶瓷缸套由承压外套和高耐磨性的陶瓷内衬组成，外套采用 45＃钢锻造而成，内套为增韧性氧化锆，与金属缸套相比，具有耐磨、耐腐蚀性，使用寿命长等特点。

 

  活塞芯采用优质锻钢加工，活塞胶皮采用特制丁腈橡胶，具有很高的抗拉强度、抗化学品、抗磨损性能。与传统老式活塞相比，具有寿命长，磨损轻，性能可靠等特点。

 

  应用效果南堡 36-3608 开钻前，在 1#泵安装了陶瓷缸套，在 2#泵安装了金属缸套，进行对比使用。 陶瓷缸套使用时间 6月 12-7 月 22 日，使用井段 0– 4515 米，泵压 8-19MPa。

 

  表 4 陶瓷缸套、KG 活塞与普通缸套活塞的对比情况名称 价格（元） 承诺使用时间(小时） 实际使用时间（小时）陶瓷缸套 6100 3000 已使用 2487 小时，仍可使用双金属缸套 1055 600 200 左右KG 活塞 360 500 300 左右普通活塞 145 300 150 左右通过实践，在相同条件下（同一口井，不同钻井泵使用），陶瓷缸套使用后基本上还是新的，而双金属缸套已经报废。

 

  在相同工况下同一泥浆泵使用，KG 活塞与传统老式活塞相比，平均使用寿命延长了 1/3-1/4，活塞成本同比降低了20%。

 

  结 论（1）网电驱动优势在于可减少现场的噪声污染，节约钻井成本，降低工人劳动强度，不仅省钱、省油、省力，还能提高安全水平，是当前石油钻井行业走绿色低碳发展的新模式，具有重大的研发价值。

 

  （2）无害化处理技术具有很好的现场应用价值，分离出的清水可以返井再次参与循环，固相修复物可以用于铺垫新井场，实现了钻井废弃物的再利用，节约了水资源，消除了环保隐患。

 

  （3）陶瓷缸套应用过程泵压稳定，不会影响定向井仪器的信号，使用时间长，不但可以减轻员工劳动强度，而且减少了修泵时间和维修费用。