MEG环保泥浆在王庄油田强水敏储层的应用

高清华 邓清风 郑晓忠

（中国石化胜利油田滨南采油厂）

MEG环保泥浆在王庄油田强水敏储层的应用

高清华 邓清风 郑晓忠

（中国石化胜利油田滨南采油厂）

王庄油田属强水敏储层，过去采用污染强、费用高的油基泥浆、强抑制泥浆，对周边环境影响较大，施工费用高。针对上述情况，在分析MEG（甲基葡萄糖苷）环保泥浆优势的基础上，通过实验室对比和现场应用对比，研究MEG泥浆的应用效果及其固化浸出液对环境的影响。结果表明，MEG钻井液固化浸出液满足GB 8978—1996《污水综合排放标准》的一级标准要求，固化泥浆池固化后对周边土壤环境影响不大，不影响作物的正常生长。

MEG环保泥浆；固化浸出液；强水敏储层

0 引 言

随着人类生活水平的提高及石油工业的发展，人们的环保意识越来越强，废弃的钻井液作为石油开采不可避免的废物，其环境影响受人关注。评价钻井液环境性能的标准包括基液和钻井液的生物毒性、可生物降解性和生物累积性评价［1-2］。环保钻井液应具有：①与油基钻井液相当或接近的抑制性能；②配制和维护成本与普通水基钻井液相近；③满足于施工地区的环保排放标准；④对农业生产无害，最好是有益于当地的生态环境；⑤利于保证施工人员的健康和安全；⑥适应于各种复杂井和深井钻探需要［3］。

近年来胜利油田钻井液技术取得了长足的进步和可喜成果，钻井液工艺技术能满足胜利油区钻井工程要求。但目前使用的钻井液体系及产生的废液、固体废物不能满足GB 18420.1—2001《石油勘探开发污染物生物毒性分级》的要求，必须按环评规定中对污染物排放或无污染处理。本文对位于黄河滩涂水敏性极强的王庄油田进行MEG泥浆现场应用试验，研究其应用效果及其固化浸出液对环境的影响。

1 王庄油田强水敏储层的开发现状

1.1 储层特点

王庄油田明化镇组、馆陶组地层黏土含量高，其中蒙脱石含量高达60%以上，钻井过程中易发生井眼缩径、起下钻遇阻等施工困难。S1到S3段地层砂岩较疏松、胶结差，主要油层胶结物黏土含量高，属于强水敏储层，且油黏度高，数值在10万cP以上。

1.2 其它体系泥浆应用情况

过去使用常规水基泥浆，存在井内钻具黏卡、易垮塌，大部分井井径扩大率大于20%、井眼质量差、建井周期长、固井质量难以保证，难以达到抑制油层黏土膨胀、预防水敏发生的目的，导致勘探效益不理想，储量难以升级，开发受到制约。由于该区块位于黄河滩区，属环境敏感性区域，油基泥浆由于其成本高、污染环境，限制了其在该地区的使用。

2 MEG泥浆体系的优势

MEG是葡萄糖的衍生物，无毒性且易于生物降解，康虾半致死质量分数96%，LC50值大于50 000 mg／L［4］。中国陆上油田由于受钻井液成本等因素的制约，环保钻井液技术发展较慢。国外已于20世纪90年代初开始对MEG钻井液进行研究。MEG具有良好的热稳定性、较低的黏度，在一定浓度下可抵抗细菌，用其配制的钻井液具有与油基钻井液相似的性能，可以有效抑制页岩水化，成功地维持井眼稳定，具有良好的润滑性、抗污染能力及高温稳定性，并且无毒、易生物降解，对环境造成的污染小。Simpson等按美国环保局（EPA）规定，对MEG进行生物降解性评价，分别对浓度20 mg／L和40 mg／L的MEG溶液进行了改进的生物降解性试验，结果测得产生的CO2达到理论产量的60%，即视为可生物降解。另外，还测得浓度为80%的MEG溶液LC50值满足EPA所规定的排放标准。国外已在大斜度井（60°）和水平井中成功使用了MEG钻井液［5］。

3 不同泥浆体系对比

为确保钻井的正常施工，首先，对不同钻井液体系的费用进行了对比，见表1。然后，进行了不同钻井液固化浸出液的环境影响对比试验。由于该油田储层的特殊性，仅与以前采用的泥浆体系的固化后浸出液进行对比，结果见表2。

表1 不同泥浆体系投资费用对比

表2 钻井液固化后浸出液检测实验结果

通过室内试验可以看出MEG钻井液体系具有良好的环保功能，满足GB 8978—1996《污水综合排放标准》的一级标准要求，因此决定将MEG泥浆体系应用于王庄油田现场施工。

3 现场应用

MEG钻井液在现场应用中能保证钻井施工的顺利进行，完工后采用通常使用的固化材料和工艺对废弃泥浆池进行了治理。根据以往泥浆池固化的情况，在固化完成14 d后对不同泥浆体系的泥浆池进行取样检测，检测结果见表3。

通过试验，在采用同等费用处理的泥浆池中，MEG泥浆体系的泥浆池治理效果最为明显、理想。达到了GB 8978—1996《污水综合排放标准》的相应标准值要求。固化后，固化体的抗压强度均大于0.2 MPa，满足复耕的压力要求。对于不同泥浆体系的泥浆池治理后的土壤进行跟踪监测，监测结果见表4。

根据现场调查，泥浆池在固化后均已复耕，种植棉花等作物，长势良好。钻井废泥浆池固化后对周边土壤环境影响不大，不影响作物的正常生长。

表3 钻井液固化后浸出液检测结果

表4 不同泥浆体系固化后土壤监测及跟踪

4 结论及建议

王庄油田采用MEG钻井液不仅改进了钻井施工的工艺，保证了强水敏储层的钻井施工，投产后达到理想的原油产量，同时减小了对周围环境的污染。该泥浆体系对地表水和周边土壤影响小，泥浆池固化复耕后，种植农作物均长势良好，是一种值得推广应用的环保泥浆体系。

本文仅分析了王庄油田强水敏储层采用MEG泥浆对泥浆池周边水质、土壤的污染情况，条件满足的情况下可进一步探讨MEG泥浆体系应用于其它储层时对周边环境的影响。同时建议今后在实行钻井时采取泥浆不落地工艺，实现边钻边治的目标。

［1］ 彭园，杨旭，孙长健.废弃泥浆无害化处理方法研究［J］.环境科学与管理，2007，32（4）：102-104.

［2］ 孙万里.钻井液的使用和钻屑的管理［J］.油气田环境保护，2013，23（1）：55-57.

［3］ 杨振杰.环保钻井液技术现状及发展趋势［J］.钻井液与完井液，2004，21（2）：39-42.

［4］ 卜文海，赵誉杰，杨勇，等.环保型钻井液的研究应用现状及发展趋势［J］.油气田环境保护，2010，20（3）：52-57.

［5］ 潘一，杨在春.环保型钻井液的研究现状［J］.精细石油化工进展，2005，6（8）：28-32.

1005-3158（2014）03-0027-03

2014-03-13）

（编辑 李煜）

10.3969／j.issn.1005-3158.2014.03.009

高清华，2006年毕业于中国石油大学（华东）石油工程专业，现在中国石化胜利油田滨南采油厂从事石油工程预（结）算管理工作。通信地址：山东省滨州市滨城区黄河六路531号，256600