控制气体钻井粉尘排放密闭循环分离系统的探讨

向雪琳（川庆钻探工程有限公司井下作业公司）

目前气体钻井通常采用出井气体直接排放的方式[1-3]，这一常规做法由于安全和环境风险较高，使气体钻井的应用受到一定限制，在页岩气的开发中尤为突出。常规气体钻井通常使用液气分离器，这种两相分离器只适用于单相流钻井，不能有效抑制粉尘，也不能实现油气分离，返出气体中若含有天然气或硫化氢则排放至点火池进行燃烧处理，该工艺存在较大安全和环境隐患。针对常规气体钻井岩屑处理弊端，威德福公司研发出一种密闭循环Sentry系统，成功实现了气、液、固的三相分离。

1 密闭循环分离技术

气体钻井密闭循环系统，与常规气体钻井直接将返出流体排放到土建泥浆池的方法不同，它是将返出流体储存在系统内，气、液、固相物质被分别处理后直接排放或点火排放[4]。整个处理过程在密闭条件下完成，有效地减少了常规气体钻井引起的土壤、水质的污染，以及大量粉尘对作业人员健康的危害。

传统气体钻井有诸多难点，采用密闭循环技术后，都可得到有效解决，Sentry 系统应用于气体钻井主要解决以下问题：

1）气体钻井产生的大量粉尘。密闭循环系统通过注水分离技术，有效去除返出流体中的大量粉尘颗粒。

2）回火危及到人身安全。密闭循环系统采用密闭燃烧，并采用自动点火，有效解决了回火带来的安全隐患。

3）气体钻井导致土壤和地下水污染问题。采用密闭循环分离系统不需要土建泥浆池，避免了相关的环境污染风险。……