CN102718341A

CN102718341A - 一种离心式不落地废弃钻井液无害化处理技术

Info

Publication number: CN102718341A
Application number: CN2012102161174A
Authority: CN
Inventors: 秦广山
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 2012-06-28
Filing date: 2012-06-28
Publication date: 2012-10-10

Abstract

一种离心式不落地废弃钻井液无害化处理技术，将废弃钻井液集中至真空吸附脱水装置中；自动加药装置内的净水剂、祛油剂、破乳剂和絮凝剂，会慢慢自动排入到真空吸附脱水装置中，使废弃钻井液与净水剂、祛油剂、破乳剂和絮凝剂能充分的均匀混合，自动加药装置中的破乳剂与废弃钻井液形成破胶和强氧化分解反应，絮凝剂使废弃钻井液固液分离，祛油剂去除废弃钻井液的油，净水剂对固液分离的水进行净化。在分离出的水中加入COOD去除剂，再经精密过滤、超滤、纳滤、一级反渗透、二级反渗透，使水的排放达到国家污水排放标准。因采用离心式落地处理，节省大量环保费用和修建井场围堰费用，解决了废弃钻井液对井场周围农田及水源可能造成的污染。

Description

一种离心式不落地废弃钻井液无害化处理技术

技术领域

本发明涉及一种离心式不落地废弃钻井液无害化处理技术，属于石油地质钻井防治污染方面的技术领域。

背景技术

目前，公知的废弃钻井液无害化处理常规方法，(1)破乳还原处理：利用挖掘机在泥浆池侧分开出另一个空池将池内的待处理物分流，以利于投料搅拌均匀，确保工程质量；在废弃钻井液中，均匀加入高效还原剂，利用电子导流机，对泥浆及污水进行导流循环，使废弃钻井液迅速破乳，高效还原剂同钻井液中的重金属离子有机物反应，促使固液分离。(2)固化处理：按照一定比例，在泥浆池中加入固化剂，使固化剂同废弃钻井液的主要成分反应、吸附、包裹，使混合浆体迅速稠化并胶凝，把污染物固定在处理团块中。从而减少对环境的影响和危害。对废弃钻井液进行了破乳、吸水、疏松、速凝等固化处理，使废弃钻井液固液分离，固化剂与废弃钻井液中的重金属离子、有机质反应或吸收、包裹，使混合浆体迅速稠化并胶凝，把污染物固化在处理团块中。废弃钻井液最终生成以钙矾石、盐以及水化硅酸盐凝胶为主的固体团块，钙矾石有很好的骨架作用，土壤填充在孔隙间使固化物的孔隙结构与土壤类似，利于作物根部呼吸和过多水分蒸发及地表水下渗，达到净化环境驱除污染的目的，井场废弃钻井液实现了土壤化。搅拌过程中一定要注意均匀配比、缓慢加料、搅拌充分。(3)覆土回填、复耕：表层覆土50公分以上，将处理池覆土填埋、压实，能够满足油田大型作业车辆通行及设备安装需要，确保井场平整、干燥，或种植小麦、荞麦等农作物。常规方法弊端：废弃钻井液集中放置在一个泥浆池中，占地面积大，泥浆池对井场周围农田及水源可能造成污染，浪费了国家可用土地和影响了耕种。遇雨季或汛期，泥浆池中的废钻井液有可能外溢流入农田、河流或渗入地下，钻井液中的有害物质会对土壤、地下水和当地的自然环境产生严重影响。

发明内容

针对上述问题存在的不足，本发明的目的是提供一种离心式不落地废弃钻井液无害化处理技术。

将钻井废弃泥浆通过泥浆输送机输送至处理系统，经过复杂的物理和化学反应，使其达到无害综合治理的目的。

本发明的技术方案如下：

一种离心式不落地废弃钻井液无害化处理技术，其特征在于，真空吸附脱水装置与自动加药装置贯通连接，将废弃钻井液集中至真空吸附脱水装置中；自动加药装置内的净水剂、祛油剂、破乳剂和絮凝剂，会慢慢自动排入到真空吸附脱水装置中，使废弃钻井液与净水剂、祛油剂、破乳剂和絮凝剂能充分的均匀混合，自动加药装置中的破乳剂与废弃钻井液形成破胶和强氧化分解反应，所述的絮凝剂使废弃钻井液固液分离，祛油剂去除废弃钻井液的油，净水剂对固液分离的水进行净化；废弃钻井液经离心机分离出脱水的泥饼和水，所述脱水的泥饼经晾晒可用于铺垫井场或作为新型建材。

在分离出的水中加入COD(化学需氧量又称化学耗氧量(chemicaloxygendemand)，简称COD)去除剂，再经精密过滤、超滤、纳滤、一级反渗透、二级反渗透，使水的排放达到国家污水排放标准。

所述破胶过程：首先解决有机类物质、氯离子、其它化学物质吸附问题，由于废弃钻井液与井下作业废液中的有机类和其它化学物质以水和离子的状态存在，而混合液以胶体状态存在，水溶液不易直接脱去，从而使有机类和其它化学物质也很难脱去，采用复合高效絮凝剂、助凝剂对作业废液进行絮凝，破坏其胶体状态，然后通过真空负压微孔过滤脱水，脱水后的泥饼达到无害化，其泥饼浸出液达到以下指标：COD≤150mg/L、石油类≤10mg/L，重金属含量，镉及其化合物≤5mg/kg、汞及其化合物≤5mg/kg、铅及其化合物≤300mg/kg、铬及其化合物≤600mg/kg、砷及其化合物≤75mg/kg、硼及其化合物≤150mg/kg、铜及其化合物≤250mg/kg、锌及其化合物≤500mg/kg。

絮凝破胶的过程为助凝和絮凝的中和过程，对泥浆的破胶过程中，采用的药剂有自行研制的复合阳离子高分子絮凝剂、复合高分子助凝剂、辅料剂，它们能够彻底破除泥浆的胶体状态。

所述强氧化分解：通过复合强氧化剂在弱酸性状态下分解出具有强氧化性的原子氧，通过原子氧去氧化水中的高分子有机物，分解水中的高分子有机物，使水中的COD≤900-1500mg/L。

所述COD去除：加入COD去除剂，降低水中的有机物含量，使水中的COD＜300-800mg/L。

所述精密过滤：去除水中悬浮物，使水中的SS＜200mg/L，含油＜10mg/L。

所述超滤：去除水中大于3000分子量的污染物，使水中的COD＜150-500mg/L，SS＜100mg/L。

所述纳滤：去除水中大于300分子量的污染物，使水中的COD＜100-200mg/L、SS＜100mg/L、含油＜10mg/L。

所述二级反渗透：去除水中小分子量的有机物、金属离子和氯离子污染物，使水的排放达到国家污水排放一级中的B标准，其具体技术指标为：总铁量≤0.5mg/L、含油＜5mg/L、悬浮物颗粒直径中植＜4微米、SRB菌＜110个/m1、CI-1＜250mg/L，BOD＜10mg/L、COD＜60mg/L、SS＜10mg/L。

本发明的有益效果是，因采用离心式落地处理，节省大量环保费用和修建井场围堰费用，解决了废弃钻井液对井场周围农田及水源可能造成的污染。减少了废弃钻井液的二次污染，环境污染影响的消除也减少了油田与地方的环境纠纷，可收到较好的环境效益和社会效益。

附图说明

图1是本发明的工艺流程图。

具体实施方式

如图1所示，本发明属废弃钻井泥浆不落地达标处理技术。首先将废弃钻井液集中至真空吸附脱水装置中，自动加药装置内放置有净水剂、祛油剂、破乳剂和絮凝剂，排入到真空吸附脱水装置中，使废弃钻井液与净水剂、祛油剂、破乳剂和絮凝剂能充分的均匀混合。所述的自动加药装置中的破乳剂与废弃钻井液形成破胶、强氧化分解反应，所述的絮凝剂使废弃钻井液固液分离，祛油剂去除废弃钻井液的油，净水剂是对固液分离的水净化作用。

所述废弃钻井液经离心机分离出脱水泥饼和水，所述的脱水泥饼经晾晒可用于铺垫井场或作为新型建材。

破胶过程：首先解决有机类物质、氯离子、其它化学物质吸附问题，由于废弃钻井液与井下作业废液中的有机类和其它化学物质以水和离子的状态存在，而混合液以胶体状态存在，水溶液不易直接脱去，从而使有机类和其它化学物质也很难脱去。采用复合高效絮凝剂、助凝剂对作业废液进行絮凝，破坏其胶体状态，然后通过真空负压微孔过滤脱水。脱水后的泥饼达到无害化，其泥饼浸出液达到以下指标：COD≤150mg/L、石油类≤10mg/L。重金属含量，镉及其化合物≤5mg/kg、汞及其化合物≤5mg/kg、铅及其化合物≤300mg/kg、铬及其化合物≤600mg/kg、砷及其化合物≤75mg/kg、硼及其化合物≤150mg/kg、铜及其化合物≤250mg/kg、锌及其化合物≤500mg/kg。

强氧化分解：通过复合强氧化剂在弱酸性状态下分解出具有强氧化性的原子氧，通过原子氧去氧化水中的高分子有机物。分解水中的高分子有机物，使水中的COD≤900-1500mg/L。

COD去除：加入COD去除剂，降低水中的有机物含量，使水中的COD＜300-800mg/L。

精密过滤：去除水中悬浮物，使水中的SS＜200mg/L，含油＜10mg/L。

超滤：去除水中大于3000分子量的污染物，使水中的COD＜150-500mg/L，SS＜100mg/L。

纳滤：去除水中大于300分子量的污染物，使水中的COD＜100-200mg/L、SS＜100mg/L、含油＜10mg/L。

二级反渗透：去除水中小分子量的有机物、金属离子和氯离子污染物。使水的排放达到国家污水排放一级中的B标准。其具体技术指标为：总铁量≤0.5mg/L、含油＜5mg/L、悬浮物颗粒直径中植＜4微米、SRB菌＜110个/m1、CI-1＜250mg/L，BOD＜10mg/L、COD＜60mg/L、SS＜10mg/L。

钻井废弃泥浆治理使用的主要药剂：

净水剂、祛油剂、破乳剂、絮凝剂等。

钻井废弃泥浆处置方式：

1.处理后达标水进入系统回注或排放。

2.脱水后的泥浆经晾晒可用于铺垫井场，或作为新型建材。处理后的达标泥饼晾晒铺垫井场或拉运至甲方指定地点进行处理，严禁超期堆放。

技术安全要求：

1.必须全程做好钻井废水、废弃泥浆产生量、处理量、回用量、排放量、转运量等相关生产纪录和交接手续。

2.进场前对井场现有设施进行详细勘测并加以记录，作业前用白线标示以免施工过程中损坏井场相关设施；

3.油、气井作业前必须进行相关安全检查并划出警界隔离线，以防止油、气泄漏引发火灾、环境污染、毒害等；

4.现场技术人员需穿防静电工作服，施工机械配戴防火罩、严禁在井场内使用明火，杜绝火灾事故发生。

Claims

1.一种离心式不落地废弃钻井液无害化处理技术，其特征在于，真空吸附脱水装置与自动加药装置贯通连接，将废弃钻井液集中至真空吸附脱水装置中；自动加药装置内的净水剂、祛油剂、破乳剂和絮凝剂，会慢慢自动排入到真空吸附脱水装置中，使废弃钻井液与净水剂、祛油剂、破乳剂和絮凝剂能充分的均匀混合，自动加药装置中的破乳剂与废弃钻井液形成破胶和强氧化分解反应，所述的絮凝剂使废弃钻井液固液分离，祛油剂去除废弃钻井液的油，净水剂对固液分离的水进行净化；废弃钻井液经离心机分离出脱水的泥饼和水，所述脱水的泥饼经晾晒可用于铺垫井场或作为新型建材；

在分离出的水中加入COD去除剂，再经精密过滤、超滤、纳滤、一级反渗透、二级反渗透，使水的排放达到国家污水排放标准。

2.根据权利要求1所述的一种离心式不落地废弃钻井液无害化处理技术，其特征在于，所述破胶过程：首先解决有机类物质、氯离子、其它化学物质吸附问题，由于废弃钻井液与井下作业废液中的有机类和其它化学物质以水和离子的状态存在，而混合液以胶体状态存在，水溶液不易直接脱去，从而使有机类和其它化学物质也很难脱去，采用复合高效絮凝剂、助凝剂对作业废液进行絮凝，破坏其胶体状态，然后通过真空负压微孔过滤脱水，脱水后的泥饼达到无害化，其泥饼浸出液达到以下指标：COD≤150mg/L、石油类≤10mg/L，重金属含量，镉及其化合物≤5mg/kg、汞及其化合物≤5mg/kg、铅及其化合物≤300mg/kg、铬及其化合物≤600mg/kg、砷及其化合物≤75mg/kg、硼及其化合物≤150mg/kg、铜及其化合物≤250mg/kg、锌及其化合物≤500mg/kg；

3.根据权利要求1所述的一种离心式不落地废弃钻井液无害化处理技术，其特征在于，所述强氧化分解：通过复合强氧化剂在弱酸性状态下分解出具有强氧化性的原子氧，通过原子氧去氧化水中的高分子有机物，分解水中的高分子有机物，使水中的COD≤900-1500mg/L。

4.根据权利要求1所述的一种离心式不落地废弃钻井液无害化处理技术，其特征在于，所述COD去除：加入COD去除剂，降低水中的有机物含量，使水中的COD＜300-800mg/L。

5.根据权利要求1所述的一种离心式不落地废弃钻井液无害化处理技术，其特征在于，所述精密过滤：去除水中悬浮物，使水中的SS＜200mg/L，含油＜10mg/L。

6.根据权利要求1所述的一种离心式不落地废弃钻井液无害化处理技术，其特征在于，所述超滤：去除水中大于3000分子量的污染物，使水中的COD＜150-500mg/L，SS＜100mg/L。

7.根据权利要求1所述的一种离心式不落地废弃钻井液无害化处理技术，其特征在于，所述纳滤：去除水中大于300分子量的污染物，使水中的COD＜100-200mg/L、SS＜100mg/L、含油＜10mg/L。

8.根据权利要求1所述的一种离心式不落地废弃钻井液无害化处理技术，其特征在于，所述二级反渗透：去除水中小分子量的有机物、金属离子和氯离子污染物，使水的排放达到国家污水排放一级中的B标准，其具体技术指标为：总铁量≤0.5mg/L、含油＜5mg/L、悬浮物颗粒直径中植＜4微米、SRB菌＜110个/ml、CI-1＜250mg/L，BOD＜10mg/L、COD＜60mg/L、SS＜10mg/L。