塔里木油田钻井清洁生产技术方案.docx

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1、钻井工程是指在通过地球物理勘探方法探明油、气、水储藏情况后，通过钻井设备 从地面开始沿设计轨道钻穿多套地层到达预定目的层（油气层或可能油气层），形成油气 采出或注入所需流体（水、气、汽）的稳定通道（即油气井），并在钻井过程中和完钻后， 完成取心、录井、测井和测试工作，取得勘探、开发和钻井所需各种信息的系统工程。钻井按照施工目的的不同分为探井和开发井。探井包括地质井、参数井、预探井、 评价井等；开发井包括采油井、注水（气）井以及调整井、检查研究井、扩边井等。塔里木油田钻井作业主要分布在新疆南部地区塔里木盆地的沙漠、戈壁、山地区域， 井深一般在3500-7000m之间，地质条件复杂，钻井工程的难度

2、和风险较大。1钻井作业流程塔里木油田钻井作业包括钻井设计、井场布置、设备安装、钻井施工、测井、地层 测试与试油及完井七个基本程序，见图1-1。1.1钻井设计基本内容一般包括地质设计、工程设计、进度设计和费用预算四个部分。（1）钻井地质设计提供钻探目的和要求、地层孔隙压力和破裂压力、岩性特征、地层剖面、故障提示 等，并提供邻井的油、气、水显示和复杂情况资料，注明含硫化氢地层深度和估计含量。（2）钻井工程设计以地质设计为依据，编制合理的井身结构和套管程序，确定钻井液的类型和指标要 求等。在生产实践中，钻井工程设计一般包括以下内容：井位的选择；钻机的选择和井身结构的确定；钻头尺寸的选择与数量的确定；

3、钻柱设计与下部钻具组合；钻井参数与水力参数设计；钻井液设计，包括防腐要求；固井设计，包括套管柱设计、套管强度设计、注水泥设及固井施工技术措施；油气井井控设备及工艺技术要求；油气井固控设备要求；地层孔隙压力检测；地层漏失试验要求；防止油气层损害的措施与井身质量要求；环境保护要求；安全生产和职业危害防治要求，重点防止井喷失控；钻井施工进度计划；全井成本计划。钻井设计地质设计工程设计,进度设计,费用预算1、井位的选择2、钻机的选择和井身结构，钻头类型与数量3、钻柱设计与下部钻具组合4、钻井参数与水力参数设计5、钻井液设计（包括防腐要求）6、固井设计（套管设计、注水泥设计及固井技术）7、油气井井控设备

4、及工艺技术要求8、固控设备要求9、地层孔隙压力检测，地层漏失试验要求10、防止油气层损害的措施与井身质量要求11、环境保护要求12、安全生产和职业危害防治要求（重点防井喷）13、钻井施工进度计划14、全井成本计划井场布置井场定位必须符合钻井设计要求考虑水源、道路、钻井液池、施工条件考虑防火、防爆、防硫化氢能容纳所有钻井设备和房屋、库房、工房等。以井架为中心，利于钻井施工、设备设施安装运行 考虑风向，井架大门尽量朝向季节主导风向设备安装1、钻机符合钻井工程设计要求2、安装钻机的井场和基础符合技术文件要求3、钻机安装质量和安全使用条件必须经过验收、1、2、3、首次钻进地质录井钻进施工-再次钻进破岩

5、、加深井眼安全钻达下技术套管（或油层套管）深度 取全、取准各项地质资料及其有关的施工资料*完井测井测井 生产井测井开发测井1、为石油地质和工程技术人员提供各项资料和数据2、认识油气层和评价油气层3、取全、取准各项地质资料及其有关的施工资料地层测试与.钻机试油地质测试V1、2、3、原钻机试油了解生产层性能及其中所含油、气、水等具体情况取得地层产量、温度、压力及井底开关井时间与压力关系曲线等数据分析液体样品，获得动态条件下地层和液体的各项特性参数下套管1、固 井2、井口装定拆卸装备3、完井作业上套管下至设计深度向套管周围注入水泥浆，使套管串与井壁牢固连成一体，封隔 疏松、易漏、易塌等复杂地层和油、

6、气、水层、防止油气互窜 拆卸地上设备图1-1钻井作业流程及主要工作内容1.2井场布置井场布置必须符合钻井设计的要求，并充分考虑水源、道路、钻井液池、井场施工 条件等因素以及防火、防爆、防硫化氢的布局设置要求。井场应能容纳所有的钻井设备和房屋、库房、工房等，其有效面积要符合钻井设计 所选定类型钻机的占地面积需求。井场布置以井架为中心，按照施工条件的要求，对钻 井设备、设施和辅助设施进行合理布局，其原则要有利于设备安装运行，有利于节约土 地，有利于服务车辆的通行，有利于抢险，有利于防洪、排涝、防冻等为原则。井场布 局要求考虑风频、风向，使井架大门尽量朝向季节盛行来风的方向。钻井作业井场的面积随着钻

7、机型号（钻井深度）的不同有所变化。井场布置以钻井平 台为中心，周围按功能布置有油罐区、加重泵区、管架区、空压机区、联动箱区、值班 房区等。塔里木油田钻井井场平面布置见图1-2。排污池（泥浆池）录井房或定向井房坐岗房离心机除砂器除砂器泥浆罐区泥浆罐区除气器振动筛加重泵 区联动箱区I ram 压柴油 机机房 叫I钻台偏房消防房I水罐区I管架区泥浆 值班房值班房区泥浆 值班房大门井口区钻杆盒控 制 管 线 束压井管汇远控房I图1-2 井场平面布置坡道区 I管架区井架落物区停车区1.3设备安装1.1塔型井架钻机主要设备安装程序井架底座*井架及天车*一校正井口传动装置及 动力机组钻井泵压风机及空气处理装

8、置(a)(b)图1-3塔型井架钻机主要设备安装程序1.2整体起升井架钻机（修井）主要设备安装程序(a)(b)图1-4 整体起升井架钻机（修井）主要设备安装程序1.4钻进施工钻进是破岩和加深井眼的过程。首次钻进是指埋设导管后（导管在首次开钻时起引 导钻头下钻和作为钻井液出口作用）、下表层套管前的第一次钻进。钻达下表层套管深度 后，及时进行下入表层套管、固井和高压试运转作业。封表层套管固井后再继续钻进。钻进中根据井内情况变化（钻速、钻井液性能、钻 屑性能、钻井液体积和进出口流量等）和地面设备运转、仪表信息变化、判断分析异常 情况，及时采取相应处理措施。安全钻达下技术套管（或油层套管）深度后，根据钻

9、井 设计要求，及时进行测井、下入技术套管（或油层套管）、固井等其他作业。在钻井过程中，同时伴有地质录井作业。地质录井的任务主要是取全、取准各项地 质资料及其有关的钻井施工资料。钻进过程中的地质录井工作包括钻时录井、气测录井、 钻井液录井、岩屑录井、岩心录井、压力录井等。1.5测井测井可为石油地质和工程技术人员提供各项资料和数据，是认识油气层和评价油气 层的重要手段。测井在钻达预定井深或钻过油气层固井后进行。1.6地层测试与试油目的是了解生产层性能及油气水具体情况。主要作业为：提升、洗井、射孔、地层 酸化、压裂改造、混气水排液、液氮气举、抽汲、裸眼中途测试、完井测试、地面直读 电子压力计试井、贮

10、存式电子压力计试井、三相高压分离器地面试井等。1.7完井交井钻井完成并验收合格后办理移交手续。同时将钻井设备撤离现场或放置在允许场地； 清理钻井现场，将垃圾、废油、废料清理干净。2钻井作业能耗与物耗塔里木油田的作业范围大，地质环境条件复杂，钻井施工因地质情况、井深、井径、井型不同，会采用不同类型的钻机进行施工，而各种钻机的能耗与物耗不同，如1000m钻机和7000m钻机的能耗与物耗的差别很大，无法采用统一标准加以比较。根据中华人民共和国环境保护行业标准一清洁生产标准石油和天然气开采业（征求意见稿草案）的说明：“钻井施工作业中的不确定因素较大，作业设备根据设计要 求确定，能耗与物耗指标值与井深和

11、钻机型号直接相关，同一类型钻机才能取值进行比 较”。因此，国家没有制订统一的钻井作业能耗与物耗标准。3钻井作业污染物产生及控制钻井过程中将产生废气、废水、废渣等环境污染物。钻井及污染物排放流程见图3-1。图3-1钻井流程及污染物排放流程图钻井作业废物产生见表3-3-1。表3-1钻井作业污染源及特征污染物污染物种类名称特征污染物冲洗水泥沙，少量油钻冷却水井井口返排水随地层性质不同废降雨冲刷水污染区雨水，含油污水、钻井废液等非污染区雨水水钻井总排水pH8.3-12.5、C0Dcr1000-8300mg/L,石油类 50-500mg/L,悬浮 物 1000-7500mg/L,挥发酚 0.03-7.0

12、mg/L,色度 400-2500 倍钻屑少量油钻井液含油，COD, Cr6+,Pb2+,Cd2+钻散失的钻井液材料高分子处理剂，重金属加重剂，井受污染的土壤含油固完井处理液化学处理剂废废包装材料和废棉纱-防冻保温材料-生活垃圾有机物、油脂柴油机、发电机SO、CO、烃类、NOx钻2锅炉小量烟尘井井喷大量烃类气体、油水废气油罐少量烃类气体固井少量粉尘柴油机882kW:95-100dB钻钻井泵956kW:90-95dB井发电机200kW:95-100dB噪声压风机55kW:95-100dB钻机800kW （绞车）:85-90dB钻井井场污染源分布见图3-2。图3-2钻井井场污染物分布1钻井作业水污染

13、源及控制1.1废水污染源钻井废水包括冷却废水、井口返排水、设备冲洗废水和浸出液。冷却废水：指大功率柴油机冷却水、水刹车排出水等。井口返排水：指钻井过程中遇高压含水层时，高压水进入钻井液排出地面。设备冲洗废水：指冲洗钻台、钻具、振动筛冲洗水，钻井液罐定期清洗废水， 冲洗钻井岩屑废水、钻井泵拉杆冲洗水、清洗设备废水等。浸出液：指泥浆池中浸出液。钻井废水的性质与所使用的钻井液组成和性质有关，废水中的CODcr主要来自各种 钻井液处理剂和表面活性剂，其中石油类物质主要来自于钻井液中的石油类添加剂和地 层中的原油污染，重金属主要有Cr6+、Pb2+、Cd2+等离子，悬浮物主要是钻井液中黏土的胶 态粒子和

14、高分子处理剂。井场废油主要是钻井泵废润滑油，转盘和链条产生的废油，液压控制管线刺漏，更换柴油机 零部件、清洗钻具、套管时产生的废油。钻井废水平均排放系数为10.6m3/100m。1.2废水污染控制钻井废水是钻井液、燃料油、润滑油或原油被水高倍稀释的产物，其组成、性质及 危害与钻井液的类型、处理剂的组成有关，其污染特点为：PH值高(一般在8.3-12.5之间)。悬浮物含量高(一般在1000-7500mg/L之间)，包括钻井液中的胶态粒子(主要 是膨润土和有机高分子处理剂)、粘土、加重剂材料及分散的岩屑及其它废水流经地面时 所携带的泥砂和表层土等。污染物成分复杂；钻井废水中常有钻井液混入，加之钻井

15、液处理剂及钻井液材 料的影响，使其含有一定数量的有毒聚合物、有机污染物和无机污染物。钻井废水的污染控制主要表现在以下几方面：(1) 减少钻井废水的产生量对于钻井生产用水，尽量利用经处理后的污水；清洁设备时严禁使用柴油，尽 可能采用抹布擦拭；使用澄清后的污水冲洗钻台；推广使用节水高压冲洗设备，做好设备维修和保养，杜绝设备的跑、冒、滴、漏；水刹车、泵拉杆等冷却水进行循环使用；减少起下钻、接单根时的钻井液喷溅，坚持使用防喷盒。(2) 钻井废水进行清污分流将雨水、雪水与钻井污水分开排放。在井场开挖排水沟和排浆沟，按照标准进行施 工(排水沟：0.5mX0.3m，排浆沟0.5mX0.5m)，做到清污分流，

16、防止井场清水、雨水进 入废水池。(3) 钻井废液池、废水池进行防渗处理在钻井液废池和废水池建设过程中，将挖方土堆放在池体两侧，距池边沿50cm以上， 堤埂土方堆放平整并压实；池体边坡与底部压实，池边坡度保持在1:1.5左右；池内铺 设防渗材料，有效防止废液渗漏；铺设的防渗材料高度要大于完井液面50cm以上，四周 用粘土压实。(4) 防止高压系统发生渗漏高压系统易发生渗漏的部位有：泵密封填料、活塞、阀体、阀座、活接头密封圈、 管线转角、活接头焊接处。减少和预防这些部位泄漏的方法有：将管线弯头处加厚；提 高焊接质量，保证焊接部位内壁光洁；提高管线安装质量，管线接头处平、正、稳。(5) 合理选用钻井

17、液使用低毒、无毒环保型钻井液。在配制钻井液时，严格控制有毒、有害钻井液添加 剂的使用。钻井中遇到浅水层，下套管时注水泥进行封固；在地下水径流和补给区域， 将表层套管下至第四系含水层以下，有效防止地下水水层被地层其它流体或钻井液污染。(6) 钻井液回用采用闭合钻井液循环系统，最大限度的使钻井液循环利用。对钻井液进行“四级净 化”，避免钻井液的频繁稀释及反复加药，这样可使钻井液体积减小，耗药量降低，从而 使完井后的废弃钻井液处理量降低。完井后对钻井液进行回收，重复使用。（7）钻井废水处理在部分钻井井场采用化学混凝法处理钻井废水。工艺流程见图3-3。间歇式化学混凝工艺图3-3间歇式化学混凝工艺流程图

18、2钻井作业固体废物污染源及控制2.1固体废物污染源（1）钻井废液表3-2XX井钻井用钻井液特性井 段（m）密度（g/cm3）粘度（s）备 注01501.101.206090坂土-CMC15015801.101.305090聚合物钻井液158034801.101.704575聚合物钻井液注：低荧光润滑剂的荧光级别必须小于5级。表3-3XX井钻井用钻井液特性井 段（m）密度（g/cm3）粘度（s）备 注05001.101.2560120正电胶钻井液55023601.151.554580钾钙基聚磺钻井液注：低荧光润滑剂的荧光级别必须小于5级钻井液经过循环利用后，仍有少量钻井废液留在井场，存放在井场经

19、过防渗处理的废液池中（泥浆池）。由于钻井液或钻屑中含有一定数量的加重剂和化学处理剂，pH值较 高，所以长期存放容易造成井场附近土地的盐碱化。同时，有些钻井液本身含有油类物 质，所钻进的地层可能含有害物质等，这些物质都会对周围环境造成不同程度的污染风 险。钻井废液产生在钻井过程和完井过程中，主要污染源有：不适于钻井工程和地质要求而被更换的钻井液；在钻井过程中，因部分性能不合格而被排放的钻井液；完井时井筒内被完井液替出的钻井液；由钻井液循环系统跑、冒、滴、漏而排出的钻井液;部分钻屑和经由固控系统排出的钻井液。钻井废液中存在着对环境有害的油类、盐类、可溶性重金属元素等物质，以及有机 硫化物和有机磷化

20、物等。这些污染物一部分可由地层流体进入钻井液，另一部分来自钻 井液处理剂及其分解产物。仅就钻井液中所含污染物而言，钻井废液中的NaOH、KOHCaCO3、Cr3+、Fe3+、SO：-、SO：-、NaCl等，可影响地下水或地表水质量，其中Cr3+的毒性 对环境和人体的影响较为严重。Ca2+可使土壤板结、钙化；碱类（NaOH、KOH）可使土壤 中的pH值增大。钻井废液由于成分比较复杂，如处置不当会对土壤、水体、动植物造成 较为长久而严重的污染影响。（2）钻屑钻屑是钻进过程中钻头切削地层岩石而产生的碎屑，其通过钻井液循环到井口，进 入钻井液循环系统，经振动筛分离后，排入井场岩屑池（废液池）中。（3）

21、生活垃圾主要是井队作业产生的生活垃圾。2.2固体废物污染控制采用环保无毒性钻井液材料和钻井液体系，目前成功运用的环保钻井液为有机 盐体系、合成基体系、葡萄糖酸甙体系、天然改性聚合物体系、硅酸盐体系等。从钻井 过程控制污染物的产生。为保护浅层地下水不受污染，表层钻进时，尽可能不使用化学添加剂。配制钻 井液时，严格控制有毒、有害钻井液添加剂的使用。钻井遇到浅水层时，下套管注水泥 封固，防止地下水水层被地层其它流体或钻井液污染。采用封闭式钻井液循环系统。对钻井液进行“四级净化”，避免钻井液的频繁稀 释及反复加药，一方面使钻井液体积和耗药量降低，另一方面使完井后的废钻井液处理 量减少。钻井废液的处理：

22、钻井废液的常用处置方法包括就地和异地固化处理、回收利 用（直接用于新井或制成干粉备用）、注入安全地层或井下环形空间、运到指定地点集中 处理、回填钻井废液或池内干化填埋、化学强化固液分离等。合理设计井身结构、井眼尺寸及钻井技术，有效降低废弃钻井液的产生量。提高钻井液的抑制能力，控制地层造浆，采用具有抑制泥页岩水化作用的钻井 液处理剂，抑制由于地层水向井筒浸渗而形成的表面造浆，从而减少在表层钻进时钻井 液量的迅速增加。防止固井工程事故的发生，而增加钻井液的排放量。提高钻井液固相控制效率。钻井液因相含量是一项重要的性能指标，必须控制 在一定范围内。随着钻井液的重复使用，钻井液中的固相含量一般会逐渐升

23、高，升至一 定限度后必须加药、加水进行重新调制，因此提高钻井液固控系统的处理效率，控制钻 井液中固相物质含量的升高，对减少钻井废液的产生和排放量起着重要的作用。钻进期间，岩屑在尖漏斗处用接砂车运至堆砂坑，防止污染场地和周围环境。在钻井期间产生的其它工业固体废物（擦拭设备大布和更换的废油品），首先进 行分类存放，待钻井结束后统一进行收集和处理。钻井作业完成后，井场内各种原材料如泥浆、加重剂、土粉等剩余材料全部进 行回收；各类废油（装置润滑油等）集中收集到废油回收罐进行统一回收处理。生活垃圾集中堆放，钻井结束后运到指定处理地点进行分类回收或填埋处理。3钻井作业大气污染源及控制1大气污染源钻井过程中

24、产生的烟气主要来自柴油机在运行时排出的烟气（尾气），其主要污染物 是一氧化碳、二氧化硫和氮氧化物以及少量烃类物质。（1）柴油机排气筒烟气钻井作业废气的主要排放源是柴油机排气筒烟气，其排放特征如下：污染物与燃料有关所用燃料多为柴油，排出的污染物主要是SO2、CO、烃类、NOx。排放量与柴油机运转台数有关2在一般情况下钻机均配有多台柴油机组，根据负荷确定柴油机组的运转台数。发电 机组主要在夜间或井场需要供电时运转，冬季施工的钻井队用电进行保温，需全天运转。排放量与使用负荷有关钻井过程属于不均匀负荷，其负荷的大小除与所钻井的深度有关外，还与起下钻、 钻进、下套管及事故处理、固井等工序有关；有时在短期

25、内甚至会超负荷运转。根据实 测值：当1200马力柴油机满负荷运转时，柴油机废气污染物中总烃排放量为4.06g/h， 一氧化碳2.40g/h。当柴油机满负荷运行时，排气中的NOx排放浓度为1318mg/m3，远远 超出国家规定的允许排放浓度限值（400mg/m3）。排放量与柴油机工况有关新、旧柴油机运转时的排烟量不同。新柴油机排烟量少。（2）发电机井场发电机功率一般为300kW,主要用来为井队提供生产和生活用电，使用燃料为柴 油。运行时排出的污染物主要为：SO2、CO、烃类、NOx。（3）锅炉一般使用1t/h以下的小型锅炉，为井队提供设备保温。使用燃料一般为柴油或煤炭， 运行时排出的污染物主要为

26、：SO2、CO、NOx。（4）井喷井喷是地层流体（天然气、石油或地层水）经井眼涌出无法控制的现象。主要是由 于井内泥浆柱压力不能平衡地层中流体的压力而产生。失去控制的井喷是严重事故，破 坏地下油气资源、矿产资源和水资源。井口喷出的大量有毒、有害物质会大面积扩散， 污染周围的大气环境、农田、水体以及生态环境，影响农、牧、渔业生产，甚至引发多 种疾病，危及生命安全。（5）钻井粉尘钻井液配制、钻井材料装卸、井队搬迁、固井施工等钻井作业工程易产生粉尘。降低消耗和防止污染物的排放，减少对周围环境的影响，改进钻井全过程各个环节 的操作、设计和维护，均属于清洁生产操作的范畴。塔里木油田钻井作业清洁生产在实

27、践中不断发现、不断实践、不断提高。基本方法包括：（1）使用优质燃料。使用燃气动力。（2）电动钻机使用油田电网供电。（3）采用余热利用技术。（4）柴油机功率及台数与钻机匹配；调整柴油机的运行工况，尽量避免怠速运行。（5）推广应用密闭气动加重系统改善井场的粉尘污染。（6）推广应用无毒钻井液材料及无毒钻井液体系。（7）搞好柴油机维修保养，精心操作，使柴油机始终保持良好而稳定的工作状态。（8）根据季节不同，使用不同标号的油料。（9）配制钻井液时采取防风措施，药品尽可能靠近液面倾倒，减少散失。（10）重晶石尽可能罐装，以减少在运输装卸中的扬尘。（11）井队搬迁时沿途洒水，减少扬尘。（12）固井施工中避免

28、水泥漏失。（13）尽量减少井场占地面积；使用钻井新技术，如喷射钻井法等提高钻速。（14）使用水平井、分支井、小井眼、定向井、丛式井钻井技术。（15）提高井控技术水平。井喷是危害性极大的钻井事故，井喷失控将会造成油、 气资源的损失，酿成严重的环境污染事故，还可能危及人身安全。减少井喷事故，即可 减少大量落地原油、泥浆和大气污染物的排放，减少因井喷对周围植被、地貌的破坏， 也节约了相应的环境污染赔罚款。4钻井作业噪声污染源及控制4.1噪声污染源钻井作业产生的噪声均属于暂时性噪声。主要噪声源为钻井机械设备，如柴油机、 钻井泵、发电机、压风机等。（1）机械噪声包括柴油机、发电机组、钻机、钻井泵、固控设

29、备、压风机以及各种机械转动所产 生的噪声，噪声值一般在100-120dBA之间。（2）作业噪声包括固井作业、下套管、起下钻具、用压力空气控制钻机操作时快速放气阀的放气、 跳钻时吊环与水龙头的撞击等所发出的噪音，噪声值一般在90-100dBA 之间。在钻井过程中，一般情况下噪声源不是单一的，有时几类噪声将同时发生，其发生 为不连续的过程，声音的强弱随钻井情况的变化而异。噪声源主要是柴油机组产生的机械噪声。若柴油机使用年限较长，虽然在排气管处 安装简易消声装置，但消声的作用不十分明显，噪声测量值较大，可达到 96.1dBA。（1）柴油机房、发电机房采用减振、隔音措施或安装隔音棚。（2）柴油机安装消

30、声装置或减噪设施；进入机房人员佩带耳塞。（3）加强柴油机的保养维修。5测井作业污染源及控制测井是根据不同的岩层具有不同的物理特性（如导电性、放射性等物性），利用专门 的仪器连续沿井身测定这些物理量及其变化规律，然后利用这些物理量与岩石的关系， 研究地层剖面，油、气储集层特性及其地下分布规律，评价油、气储集层的生产能力， 为开发设计提供必要的资料。测井作业主要分为：电法测井、声波测井、放射性测井、地层倾角测井。对环境产生一定影响的是放射性测井。放射性测井是根据岩石及空隙流体核物理性 质，研究地层地质剖面，勘探石油、天然气和其它矿物资源。5.1测井污染源表3-4测井用辐射源与放射性同位素的辐射分布

31、源名241Am-Be137C8131Ba131Sn-113ln同位素发生器131I辐射源活度，Bq185740G (520Ci)7.474G(0.22Ci)25X7X107 2X7X10750X7X10718.5X107源性中子源（密闭性）Y源（密闭性）同位素源（开放性）同位素（开放性）同位素（开放性）半衰期249a31a11.6d99.8min8.54d源车驾驶室3X10-51.76X 10-4mSv/h源车四周外表面1.7X10-41.26X 10-2mSv/h1.7X10-44X10-3mSv/h距离测井源2m处0.5281.35 mSv/h释放器表面5.27 X 10-41.01 X

32、10-3mSv/hW2X10-2mSv/h在采用放射性污染源和放射性核素测井的过程中，对环境可能产生的放射性污染因 素主要有：（1）由于操作不慎，配制的活化液溅入外环境。（2）开瓶分装、稀释及搅拌过程中，有1311气溶胶逸出，造成空气污染。（3）进入空气中的131I气溶胶吸附在实验桌、地面及设备上。（4）向井内注入131I活化液时，由于操作不当，造成井场周围的表面污染。（5）测井过程中玷污井管和井下工具。（6）同位素油井“找窜”后，进行反循环洗井，返洗出来衰变完全的同位素外排。（7）一旦发生人类吸入事件，会造成人体内照射危害。（1）建立健全辐射源和同位素的管理制度和岗位责任制度。（2）建立台账

33、，对放射源进行专人管理。（3）配备个人防护用品，改善工作条件。（4）定期对辐射源及源库进行辐射监测。（5）防止同位素泼、洒、溅、漏及被盗丢失。（6）建立操作人员定期培训制度，提高操作技能、个人防护意识及环境保护意识。（7）应用同位素测井之前，应对采油树阀门和管线进行严格检查，防止泄露。（8）在工作之后，个人防护用品装入专门配备的手提箱（包），经过10个半衰期后， 由有关部门检测达到本底值时，进行焚烧处理。（9）同位素分装室产生的废物及人员冲洗水，进入废物储存池衰减后，经有关部门 监测在达到本底值后进行排放。（10）同位素用完后，其容器放入专门的储存室内，定期交回厂家。（11）优先选择半衰期短、

34、中低毒性的同位素。如采用131Ba微球同位素，半衰期为 11.6d,现场操作方便。锡-铟同位素发生器，113In的半衰期为有99.8min,测井后，经10h 即可达到本底值。几种常用放射性核素比较见表3-5。表3-5几种常用放射性核素比较见表项目内容131In131 I131BaDIC， Bq/kg2.3X1051.3X1021.4X104DIC时间，h1032812873毒性比较值1176916时间比较值1328287半衰期99.8min8.54d11.6d4钻井作业环境影响钻井作业不同阶段产生的污染物及环境影响不尽相同，具体见图4-1。（1）占用土地，影响地表土壤结构及地表植被，影响景观环

35、境。（2）钻井作业产生的废气阶段性地使区域环境空气质量下降。（3）钻井作业产生的废水如果不加处理直接排放会影响地表土壤结构及附近地表水 体，如废液池不加防渗或防渗质量不高，会影响区域地下水水质。（4）钻井作业噪声影响周围声环境质量，对周围环境敏感目标产生干扰。（5）钻井作业固体废弃物主要是钻井废液和钻屑，污染物主要为重金属类物质，其 含量高、危害性大，会使土壤结构及质量变化，发生板结、盐化现象；钻井固体废弃物 的随意堆放也会间接地影响地表水体及地下水体。井作业勺占地，地表破坏，固体废物 噪声，生活废水，扬尘m噪声，生产废水，落地油，h2s1烃类气体、烟气-噪声，生产废水，废弃水泥，落 地油，烟

36、气、烃类气体m噪声，地表破坏，生活垃圾 生活废水，扬尘井场布置、/设备安装% Z钻进施工地层测试完井作业工艺流程噪声，废气（烟气、CO、H2S、NOx,烃类），生产、生活 废水，岩屑，废弃钻井液环境影响因素环境影响空气环境：阶段性地影响空气环境质量，影 响周围敏感目标生活环境。声环境：阶段性地影响声环境质量，影响 周围敏感目标生活环境。生态环境：改变土地利用方式，破坏地表土 壤及植被，影响野生动物生活环境。水环境：存在污染地下水及附近地表水环 境的风险。事故：井喷，井t漏噪声，采出液、伴生w（h2s 烃类气体）等。空气质量下降，地表土壤及植被受 到严重污染，动植物生存环境受到严重 破坏,同时存

37、在污染地下水及附近地表水 的风险。图4-1钻井作业环境影响5钻井作业清洁生产案例5.1企业概况（A钻井队/A1井）（1）基本情况在现状调研和收集了大量现场资料的基础上，对钻井作业承包单位进行了现场考察。 经与公司环保主管部门、有关生产单位共同协商后，确定在A1井为清洁生产审核重点。 A1井钻井工程作业由A钻井队进行总承包。A钻井队定员34名，干部管理岗4名，工人岗30名。井队设组长（平台经理），副组长（HSE监督），成员（副经理、钻井工程师、泥浆工 程师、机械师、电气技师、司钻、管理员）。钻井队机构设置见图5-1。图5-1钻井队组织机构图(2)组织机构钻井现场设井控领导小组，设备管理机构，质量

38、、健康、安全、环境管理组织机构， 油水管理小组等。现场文件管理完好，各班组配合默契，各类设施齐全，具有较强的生 产和施工能力。钻井设备管理网络见图5-2。设备管理小组钻台大班 1机械师、泥浆工程师1电器技师11 11 11 11 11 111 1 11 1 11 1 11 1-1 1天车游车大钩转盘绞车电磁刹车灌注泵高架罐井架泥浆泵柴油机发电机压风机变矩柜传动装置油罐锅 炉振动筛除砂器除泥器离心机搅拌器加重装置砂泵泥 浆罐配电房电焊机发电机电动机防爆电路图5-2钻井设备管理网络图5.2主要设备A钻井队主要设备见表5-1。表5-1 A钻井队主要设备配置情况名 称型号规格数量备注钻 机井架JJ45

39、0/45-K负荷：480t1套高度：45m钻机F4504DH1台底座DZ450/94500KN1套底座高度6.7m天车TC-450-24500KN1台游动滑车YC-4504500KN1台大钩DG-4504500KN1台水龙头SL-450-54500KN1台绞车JC-601470KW1台转盘ZP-275通径 698.5mm1台转速23350转/分循环 系 统泥浆泵F16001180kw2台160吗力，35Mpa振动筛3ZZS-1功率3KWX3，1台处理量S00GPM/ea除砂除泥清洁器RCZ2000处理量 200-250m3/h1台循环罐总容量：320m31套储备罐总容量N200m31套液气分离

40、器YFQ-800处理量：液体120m/h1台气体 3700m3/h除气器ZCQ1/4功率：11KW1台动力系统柴油机PZ12V200B/MG2-14X992kw4台总功率400码力发电机CAT3512B单机500KW2台一用一备电气系统压风机电气集中控制房井场供电气油水管线盒井架防爆电路电保温（气路）控制房2V-6.5/12DJFC700X1200X120规格 数量排气量：6.5m3/h 1台700X2900X29001 栋1套 1套 1栋井控系仪 器 仪 表加重漏斗电动加重泵气动下灰装置75KW环形防喷器三开：FH28-35双闸板防喷器二开2FZ35-35，三开2FZ28-70控制装置 FK

41、Q6407节流管汇JG-70压井管汇 YG-70钻井参数仪表测斜仪HS气体监测仪2可燃气体监测仪M/D TOTCO自浮式单点测斜仪便携式固定式液压大钳Q10Y-M1套1套1套1套1套1套5部1套1台井口装置、管汇和循环管线全部试压合格5.3作业特点（1）项目简况A1井位于塔里木油田矿权区块内，位于新疆南部地区塔里木盆地塔北隆起潜山构造 带上，地面海拔高度925m。完钻要求A1井属于直井，设计井深5860m，目的层为奥陶系。钻进中见非常好的油气显示或 缝洞发育或中测获得高产工业油气流即可及时完钻，否则按设计井深完钻。钻探目的评价该区低凸起东斜坡奥陶系构造地带的含油气情况，探索石炭系构造的含油气情

42、 况；同时为探明该区域的天然气储量资源提供依据。气候环境该区域属于典型的温带大陆性干旱荒漠气候，年降雨量在30-45mm之间，蒸发量大。 每年4-6月为风季，风力一般在5-6级之间，常有沙尘暴出现；7-8月为高温期，气温一 般20-40。，最高达45C，地表温度可达70-75C，区域内偶发洪水。地形地貌该井位于塔克拉玛干沙漠边缘，井场周围分布有较多红柳、梭梭、胡杨等荒漠植被。社会环境井场附近无居民，驻地无流行病和传染病案例，饮用水水质符合国家标准。（2）钻井生产工艺第一井段（12 1/4 井段01200m）表5-2第一井段钻井液参数密度（g/cm3）1.10-1.15API 失水（ml）10漏

43、斗粘度（s）50-75坂土含量MBT（g/l）40-60屈服值（Pa）5-20含砂量（v%）W0.5%塑性粘度（mpa.s）10-20PH值8-9静切力（Pa）2-5/5-15粘滞系数0.15钻井液处理剂（聚合物体系）：所用钻井液处理剂为：坂土、烧碱、纯碱、大分子聚合物80A51、中分子聚合物HMP 21、小分子聚合物KPAN、润滑剂MHR-86、清洁剂RH-4、提粘剂MMH等。第二井段（8 1/2 长裸眼1200 4000m）表5-3第二井段钻井液参数井段（m）12004000m井眼容积（m3）150井眼尺寸8 1/2地面循环量（m3）130地层N、E、K损耗量（m3）400钻井液体系聚合物体系钻井液总耗量（m3）600难度提示