CN104773889A - 一种油气田钻井废液处理方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种油气田钻井废液处理方法，包括：调节钻井废液pH值为弱酸性；将弱酸性钻井废液使用微波水处理设备进行混凝、除油处理；调节经过混凝、除油处理的钻井废液的PH值为中性；将得到中性钻井废液进行沉淀处理，得到下层污泥和上层清液。本发明的方法使用微波水处理装置对钻井废液进行处理，利用微波的热点催化效应，极大地提高了钻井废液的处理效率，保证在设备体积小、操作方面的情况下将钻井废液进行良好的处理。

Description

一种油气田钻井废液处理方法

技术领域

本发明属于油气田开发废水处理技术领域，具体涉及一种油气田钻井废液处理方法。

背景技术

油气田钻井作业和压裂作业中由于各种原因会产生大量的废液，这类废水ss浓度高、色度高、COD高、难以生物降解、成分非常复杂，处理难度很大。钻井废液处理技术目前主要是采用絮凝-固液分离的工艺流程进行预处理，主要采用絮凝剂（铝盐聚合物、铁盐等）、助凝剂（聚丙烯酰胺等）进行絮凝处理，采用压滤、离心分离等手段进行固液分离。这些钻井废液的预处理方法发展较为成熟，但是存在很明显的缺点：

1）加药量难以控制，每次需要做小型实验才能确定加药量；

2）操作繁琐，耗费人力、物力，难以实现较高的自动化；

3）处理成本较高；

4）单次处理量小，难以建成小体积、处理量大的预处理系统。

发明内容

本发明的目的是提供一种油气田钻井废液处理方法，使用该方法能够实现对油气田钻井废液的低成本、无害化治理。

为实现上述目的，本发明的一个实施例所采取的技术方案是：

将钻井废液使用微波水处理设备进行混凝、除油处理；

将经过混凝、除油处理的钻井废液进行沉淀处理，得到下层污泥和上层清液。

本发明优选的一种技术方案包括以下步骤：

调节钻井废液pH值为弱酸性；

将弱酸性钻井废液使用微波水处理设备进行混凝、除油处理；

调节经过混凝、除油处理的钻井废液的PH值为中性；

将得到中性钻井废液进行沉淀处理，得到下层污泥和上层清液。

使用本发明的方法产生的有益效果为：

1. 使用微波水处理装置对钻井废液进行处理，利用微波的热点催化效应，使钻井废液中微波吸收点温度升到极高值，利用此原理大幅降解钻井废液中COD和石油类。同时，利用微波非热效应促使废水中高分子有机物分子链断裂，从而使其分解、氧化。微波水处理中还会发生微气浮、氧化还原、微波催化絮凝等其他作用，这些作用的结果，使水中溶解性COD、胶体和悬浮态污染物均得到有效转化和去除。极大地提高了钻井废液的处理效率，保证在设备体积小、操作方面的情况下将钻井废液进行良好的预处理。

2. 在膜过滤方面采用陶瓷微滤膜+碟管式反渗透过滤系统，陶瓷微滤膜系统具有通量大、抗污染能力强、膜系统体积小的特点，碟管式反渗透膜过滤装置污水适应能力强、膜柱寿命长、运行稳定度高。通过本套工艺组合，可以在设备体型较小的条件下达到很大的处理量，处理过程中加入药剂数量极少，操作方便、自动化程度高，处理难度降低。

附图说明

图1是本发明的一种油气田钻井废液处理方法的一个实施例的示意图。

具体实施方式

为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本发明具体实施例对本发明技术方案进行清楚、完整地描述。

在本发明的一个实施例中，钻井废液处理方法包括：将钻井废液使用微波水处理设备进行混凝、除油处理，将经过混凝、除油处理的钻井废液进行沉淀处理，得到下层污泥和上层清液。

参考图1，图1所示为本发明的方法的一个实施例100的流程图。实施例100包括如下步骤101至104。

在步骤101中，调节钻井废液pH值为弱酸性。

在本发明的一个实施例中，使用pH调节剂调节钻井废液pH值为5-6，可以提高微波水处理设备的降解效果，水中溶解性COD、胶体和悬浮态污染物的转化和去除效果更好。

在本发明的一个实施例中，如果钻井废液中含有大量浮油、大量废渣，在对钻井废液进行弱酸性调节前，可以通过移动式浮油吸收器、篮式过滤器等方式对钻井废液进行简单预处理，去除废液中的大颗粒固体废渣、垃圾等，避免造成设备堵塞。

在本发明的一个实施例中，将调节PH值之后的的废液进行曝气处理，将部分低价金属离子氧化，用于废液中充分流动和氧化，使低价金属离子和有机物氧化析出。

在本发明的一个实施例中，曝气处理的时间为25-35分钟。

在步骤102中，将弱酸性钻井废液使用微波水处理设备进行混凝、除油处理。利用微波的热点催化效应，使钻井废液中微波吸收点温度升到极高值，利用此原理大幅降解钻井废液中COD和石油类。同时，利用微波非热效应促使废水中高分子有机物分子链断裂，从而使其分解、氧化。微波水处理中还会发生微气浮、氧化还原、微波催化絮凝等其他作用，这些作用的结果，使水中溶解性COD、胶体和悬浮态污染物均得到有效转化和去除。

在步骤103中，调节经过混凝、除油处理的钻井废液的PH值为中性。以使钻井废液沉淀处理后的上清水达到排放标准。

在本发明的一个实施例中，调节钻井废液的PH值为6.5-8.5。

在本发明的一个实施例中，使用NaOH调节钻井废液的PH值为中性。

在步骤104中，将得到中性钻井废液进行沉淀处理，得到下层污泥和上层清液。

在本发明的一个实施例中，将中性钻井废液溶液放入斜板沉淀池内，在中性钻井废液溶液中加入PAM溶液，并用搅拌机对溶液进行搅拌，并静置溶液一段时间，可以得到分层明显的下层污泥和上层清液。

在本发明的一个实施例中，使用搅拌机按40-200rpm转速搅拌，搅拌时间为1至3分钟。

在本发明的一个实施例中，还包括对上层清液进行过滤处理的步骤，包括：

对上层清液使用微滤膜过滤系统进行过滤处理，得到微滤膜过滤出水；

对微滤膜过滤出水使用反渗透装置进行过滤，得到达标排放的清水和反渗透浓水。

进一步地，在本发明的一个实施例中，选用陶瓷微滤膜作为微滤膜过滤装置，选用碟管式反渗透系统作为反渗透膜过滤装置。陶瓷微滤膜系统具有通量大、抗污染能力强、膜系统体积小的特点，碟管式反渗透膜过滤装置污水适应能力强、膜柱寿命长、运行稳定度高。

在本发明的一个实施例中，对上层清液进行过滤处理产生的反渗透浓水使用MVR蒸发装置进行蒸发处理，蒸发结晶盐用于工业制盐原料，蒸发出蒸馏水达标外排。

在本发明的一个实施例中，斜板沉淀池分离出的污泥使用叠螺压滤机进行压滤处理，压滤污泥进行固化填埋，压滤出水返回微波处理系统进行处理。叠螺压滤机是新兴的污泥脱水装置，其特点是占地面积小、处理效率高、能耗小、操作方面、自动化程度高，在供料充足的情况下可实现无人自动运行。

发明人对采用本发明的方法的一个处理实施例产生的上清液、微滤膜出水和反渗透水进行了水质监测，检测结果分别如下：

沉淀出的上清液水质得到很大改善：悬浮物153mg/L，去除率96%；COD 983mg/L，去除率79%；石油类10mg/L，去除率75%；色度80，去除率98%，预处理效果明显。达到回用水水质指标。

微滤膜出水的水质指标检测结果如下：出水悬浮物未检出，去除率接近100%，COD 850mg/L，溶解性COD无法通过微滤膜装置进行过滤处理；石油类6mg/L。

反渗透水的关键水质指标检测结果如下：悬浮物：未检出；COD:26mg/L；石油类：2mg/L；色度：1；处理出水各项水质指标均优于国家《污水综合排放标准》一级标准。

上述实施方式用来解释说明本发明，而不是对本发明进行限制，在本发明的精神和权利要求的保护范围内，对本发明做出的任何修改和改变，都落入本发明的保护范围。

Claims (10)

1.一种油气田钻井废液处理方法，其特征是，包括：

将所述钻井废液使用微波水处理设备进行混凝、除油处理；

将所述经过混凝、除油处理的钻井废液进行沉淀处理，得到下层污泥和上层清液。

2.根据权利要求1所述的方法，其特征是，所述将所述钻井废液使用微波水处理设备进行混凝、除油处理的步骤还包括：

在进行混凝、除油处理之前调节所述钻井废液pH值为弱酸性，得到弱酸性钻井废液；

在进行混凝、除油处理之后调节所述钻井废液的PH值为中性，得到中性钻井废液。

3.根据权利要求2所述的方法，其特征是：对所述弱酸性钻井废液进行混凝、除油处理之前，先对所述钻井废液进行曝气处理。

4.根据权利要求2或3所述的方法，其特征是，包括对所述上层清液进行过滤处理的步骤。

5.根据权利要求2或3所述的方法，其特征是，包括对所述下层污泥进行压滤处理，并进行固化填埋的步骤。

6.根据权利要求4所述的方法，其特征是，对所述上层清液进行过滤处理的步骤包括：

对所述上层清液使用微滤膜过滤系统进行过滤处理，得到微滤膜过滤出水；

对所述微滤膜过滤出水使用反渗透装置进行过滤。

7.根据权利要求6所述的方法，其特征是，所述上层清液进行过滤处理产生的反渗透浓水使用MVR蒸发装置进行蒸发处理。

8.根据权利要求3所述的方法，其特征是，所述曝气处理步骤的工艺参数为：曝气时间为25-35分钟。

9.根据权利要求2或3所述的方法，其特征是，所述中性钻井废液在进行沉淀处理之前，包括如下步骤：

在所述中性钻井废液中加入PAM溶液，使用搅拌机按40-200rpm转速搅拌，搅拌时间为1至3分钟。

10.根据权利要求6所述的方法，其特征是，所述微滤膜过滤系统选用陶瓷微滤膜系统。