CN102295401A - 一种深井聚磺钻井液废弃泥浆的无害化处理方法 - Google Patents

一种深井聚磺钻井液废弃泥浆的无害化处理方法 Download PDF

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Abstract

本发明涉及一种深井聚磺钻井液废弃泥浆的无害化处理方法，属于油气田废弃泥浆处理技术，本发明包含以下步骤：(1)复合固结：量取一定体积的深井聚磺钻井液废弃泥浆，加入复合固化剂，搅拌均匀进行固化处理；（2）氧化：在经步骤（1）固结处理后的固废物中，加入氧化剂进行搅拌；（3）调整：在经步骤(2)氧化处理的固废物中，加入调整剂将固废物的pH调整为中性，本发明以氧化和调整为工艺核心，经该工艺处理后废弃泥浆，其固废物浸出液各项指标可达到《污水综合排放标准》GB8978-1996的1级技术标准要求，与传统工艺相比，不仅处理效率高，而且实现了深井聚磺废弃泥浆的CODCr一级处理达标。

Description

一种深井聚磺钻井液废弃泥浆的无害化处理方法
技术领域
本发明涉及一种深井聚磺钻井液废弃泥浆的无害化处理方法，属于油气田废弃泥浆处理技术，具体地说是一种深井聚磺钻井液废弃泥浆的深度处理技术。
背景技术
在深井钻井过程中，由于地温梯度和地层压力梯度的影响，为了实现安全优快钻井，普遍采用三磺、聚磺防塌钻井液和高温钻井液，此类钻井液体系中三磺处理剂和抗盐抗温合成类处理剂种类多、加量高、组成复杂，产生的废弃泥浆有机污染物浓度高、胶体体系异常稳定。采用常规的一步固化法处理可以实现重金属离子、酚类和油类的完全封闭、包裹，但固废物浸出液的色度和CODCr无法达到《污水综合排放标准》（GB8978-1996）的2级技术要求。
为了实现深井聚磺钻井液废弃泥浆的治理达标和安全处置，人们在上世纪90年代就开始采用破胶/固化复合处理技术进行处理，此类工艺对浅井聚磺钻井液废弃泥浆的处理效果较好，固废物浸出液污染物指标可以达到《污水综合排放标准》（GB8978-1996）的1-2级技术要求，但对于深井或含有高浓度磺酸盐类降滤失剂的钻井液时，废弃泥浆经破胶/固化复合处理后，固废物浸出液的CODCr常超过《污水综合排放标准》（GB8978-1996）的2-3级技术要求。表1是某深井聚磺钻井液废泥浆不同工艺处理后的固废物浸出液的主要污染物分析数据，可以看出采取这几种处理工艺都无法达标。为了有效解决深井聚磺钻井液废弃泥浆破胶/固结复合处理的缺陷，又提出了固化/烧砖的无害化处理、处置及资源化应用技术，此工艺处理的废泥浆固废物浸出液的色度和CODCr均可以稳定达到GB8978-1996的1级技术要求，但存在处理成本高、尾气回收和灰分处理困难易产生二次污染和烧结的型砖强度差等缺陷。专利为200610022008的申请公开了一种钻井废弃泥浆无害化处理方法，在泥浆池中搅拌加入盐酸或硫酸或草酸中至少一种工业酸中和废弃泥浆中的氢氧化钠和碳酸钠，络合泥浆中的金属离子；再加入漂白粉或双氧水或次氯酸钠中至少一种氧化剂除去或降低废弃泥浆中的有机物含量；最后边搅拌边加入多聚硅酸钠或硫酸铝或明矾或石膏粉或氧化镁，破坏废弃泥浆的乳液平衡。该发明采用化学处理的方法在一定程度上解决了废弃泥浆处理费用高，环境污染的问题，但CODCr和色度难以稳定达标。
表1深井聚磺钻井液废泥浆不同工艺处理后的效果比较：
Figure 249188DEST_PATH_IMAGE001
发明内容
本发明的目的是克服已有技术存在的固废物浸出液的色度和CODCr难以稳定达标等缺陷，提出一种深井聚磺钻井液废弃泥浆的无害化处理方法。
本发明包含以下步骤：
 (1) 复合固结：量取一定体积的深井聚磺钻井液废弃泥浆，加入复合固化剂，搅拌均匀，进行固化处理，以封闭、包裹和卷扫废弃泥浆中的油类、重金属离子、酚类和有机物；
所述的复合固化剂选自石灰、复合硅酸盐水泥的两种混合物，其加入量为废弃泥浆体积的6%-14%；
（2）氧化：在经步骤（1）固结处理后的固废物中，加入氧化剂进行搅拌，静止反应24h以深度氧化去除可溶性小分子；
所述的氧化剂为氯酸盐。其加入量为废弃泥浆体积的1%-3%；
（3）调整：在经步骤(2)氧化处理的固废物中，加入pH调整剂，高强度翻搅3-5遍，使混合充分均匀，静止反应168h后，可以取样分析检测或作安全处置；所述的pH调整剂为硫酸铝，加量为废弃泥浆体积的6%-8%。
本发明以氧化和调整为工艺核心，经该工艺处理后废弃泥浆，其固废物浸出液各项指标可达到《污水综合排放标准》GB8978-1996的1级技术标准要求，与传统工艺相比，不仅处理效率高，而且实现了深井聚磺废弃泥浆的CODCr一级处理达标， CODCr去除率可达到99.68%以上，固废浸出液CODCr、总铬、六价铬、铜、锌、铅、镉、石油类、挥发酚类、色度分别控制在100mg/L、1.5mg/L、0.5mg/L、0.5mg/L、2.0mg/L、1.0mg/L、0.1mg/L、10mg/L、0.5mg/L、50倍以下。
具体实施方式
实施例1：取聚磺钻井液废弃泥浆10m3，搅拌下加入废弃泥浆体积14% 的复合固化剂1400kg，复合固化剂为硅酸盐水泥和石灰的混合物，质量比为3:5，候凝4h；在上述处理泥浆中加入废弃泥浆体积1%的氯酸钠氧化剂100kg，继续混拌30min，静止反应24h；将上述固废物破碎混合均匀，再加入废弃泥浆体积6%的调整剂硫酸铝600kg，静止反应168h后，取样分析检测处理结果见表2。
实施例2：取聚磺钻井液废弃泥浆10m3，搅拌下加入废弃泥浆体积的6%的复合固化剂600kg，复合固化剂为硅酸盐水泥和石灰的混合物，质量比为3:5；候凝4h；在上述处理泥浆中加入废弃泥浆体积的3%氯酸钠氧化剂300kg，继续混拌30min，静止反应24h；将上述固废物破碎混合均匀，再加入废弃泥浆体积的8%调整剂硫酸铝800kg，静止反应168h后，取样分析检测处理结果见表2。
表2 聚磺钻井液废泥浆固结/氧化/调整处理后固废物浸出液的实验结果：
Figure DEST_PATH_IMAGE003
注：L代表未检出。

Claims (5)

1.一种深井聚磺钻井液废弃泥浆的无害化处理方法，其特征是包含以下步骤：
（1）复合固结：取深井聚磺钻井液废弃泥浆，加入复合固化剂，搅拌均匀进行固化处理；
（2）氧化：在经步骤（1）固结处理后的固废物中，加入氧化剂进行搅拌；
（3）调整：在经步骤(2)氧化处理的固废物中，加入调整剂将固废物的pH调整为中性。
2.根据权利要求1所述的一种深井聚磺钻井液废弃泥浆的无害化处理方法，其特征是：所述的复合固化剂选自石灰、复合硅酸盐水泥的两种混合物，其加入量为废弃泥浆体积的6%-14%。
3.根据权利要求1或 2所述的一种深井聚磺钻井液废弃泥浆的无害化处理方法，其特征是：氧化剂为氯酸盐，其加入量为废弃泥浆体积的1%-3%。
4.根据权利要求1或 2所述的一种深井聚磺钻井液废弃泥浆的无害化处理方法，其特征是：氯酸盐为氯酸钠。
5.根据权利要求1或 2所述的一种深井聚磺钻井液废弃泥浆的无害化处理方法，其特征是：调整剂为硫酸铝，其加入量为废弃泥浆体积的6%-8%。
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