國家發(fā)明專利：“地溝油”變身綠色鉆井液

        本報記者  張松才

        9月15日，在中原石油工程鉆井工程技術(shù)研究院環(huán)境保護研究所的實驗室，4只磁力加熱攪拌器正在工作，乳白的溶液在攪拌器里冒著泡泡，單海霞博士和兩名80后科研人員每30分鐘就會進行一次溶液化驗。這支年輕的環(huán)保團隊正不舍晝夜為新疆、四川等地超深井鉆進研制升級版乳化劑。

        近年，中原石油工程環(huán)保產(chǎn)品科研人員以地溝油等廢棄物為主料研發(fā)出生物質(zhì)合成基液LAE-12，成功填補國內(nèi)生物質(zhì)鉆井液空白，獲兩項國家發(fā)明專利。他們利用花生殼、碎木屑、植物油下腳料等研發(fā)生物質(zhì)鉆井處理劑，在新疆、四川、內(nèi)蒙古、陜西、河南等地區(qū)鉆井施工中帶來良好的環(huán)保效益和經(jīng)濟效益。

        鉆井液俗稱“泥漿”，是油井的“血液”。在高溫井、深井、大斜度定向井等高難度油井施工及水敏地區(qū)鉆進中，油基鉆井液因具有穩(wěn)定井壁、潤滑解卡等優(yōu)勢，使用規(guī)模大。傳統(tǒng)油基鉆井液主要以柴油等為基礎(chǔ)液，含有烴類、有機物和重金屬等物質(zhì)，一旦漏失侵入地層，難免污染地下水體。鉆成一口井，至少需用二三百立方米的柴油基鉆井液，其吸附損失率為60%。吸滿大量柴油的巖屑和廢鉆井液出井后，工人須采用熱解析辦法分離其中的油分，處理成本較高。

        為從源頭控制污染，實現(xiàn)綠色鉆井，單海霞環(huán)保團隊迎難而上，打算找到一種既無毒又能生物降解的環(huán)保油取代柴油，作為鉆井液的基礎(chǔ)液。4年來，技術(shù)人員反復試驗，把來源豐富、價格低廉的地溝油及棕櫚油、菜籽油、大豆油等毛油作為主料，進行生物和化學改性，通過不斷探索完善，成功研制出生物質(zhì)合成基液LAE-12。

        這種無毒無害的生物質(zhì)合成基液添入處理劑后，形成生物質(zhì)合成基鉆井液，可耐受深井井筒的高溫，還能依然保持良好性能。被生物質(zhì)合成基鉆井液包裹著攜帶出井的鉆屑可進行生物降解，適宜在水網(wǎng)密布等環(huán)境敏感地區(qū)使用。生物質(zhì)合成基鉆井液吸附損失率只有柴油的60%，可以重復利用，大幅降低成本。

        此外，生物質(zhì)合成基液LAE-12也可作為潤滑劑單獨使用。它與水的混溶性較差，可在水面上迅速擴散，極易吸附在井壁和鉆井表面，形成類似于油的分子膜，提高鉆井液的潤滑功能，預防鉆具粘卡。

        2018年至2019年，中原石油工程井隊在文23儲氣庫一期和新疆、四川、重慶等區(qū)域鉆井中，使用生物質(zhì)合成基液LAE-12的井共83口，鉆井液潤滑率大幅提高，有效降低了起下鉆、下套管施工中的摩擦阻力，鉆頭切削效率和機械鉆速也大幅提升。該產(chǎn)品無熒光成分，不會造成井下干擾，也為定向施工及電測、錄井作業(yè)順利進行提供了保障。

        單海霞環(huán)保團隊從花生殼、玉米芯、作物秸稈等廢料中提取木粉，進行生物酶降解改性，研發(fā)出生物質(zhì)降濾失劑、生物質(zhì)乳化劑、生物質(zhì)合成樹脂降濾失劑等4種鉆井處理劑，將它們與不同性能的基礎(chǔ)液匹配，創(chuàng)造了環(huán)境友好、功能齊全的生物質(zhì)基鉆井液體系。該系列綠色鉆井液在高難度油井鉆進中，能有效起到潤滑、堵漏、防塌作用，有效推進綠色鉆井。目前，這些環(huán)保產(chǎn)品已開始批量生產(chǎn)。