CN105672918A - 一种含油钻屑微波处理工艺 - Google Patents
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Abstract
本发明提供一种含油钻屑微波处理工艺，其处理步骤有：根据含油钻屑的含水质量分数，向含油钻屑中加入水；根据含油钻屑的含液质量分数，向含油钻屑中加入干沙；将加入干沙和水的含油钻屑加入到搅拌器中，使含油钻屑、干沙、水混合均匀；将混合均匀后的含油钻屑送到传送带上，向传送带所在的密封箱通入氮气；混合后的含油钻屑在传动带上时，打开微波发生器，微波对混合后的含油钻屑加热作用；流动的氮气将油蒸汽和水蒸汽带入到冷凝器，在冷凝器中，油蒸汽和水蒸汽冷却变成液体；微波处理后的含油钻屑经过传送带输送进入收集箱后。本发明具有如下优点：1、整个处理过程中不产生对环境有害的物质；2、处理完的产生油可以重新回收利用。
Description
技术领域
本发明属于天然气钻采领域，特别涉及一种利用微波处理含油钻屑的工艺。
背景技术
钻井液是天然气钻探过程中，孔内使用的循环冲洗介质，是石油和天然气钻井过程中的必须物质。钻井液又称作泥浆，依据基液和主要添加剂的不同，钻井液可以分为水基泥浆和油基泥浆，目前油基泥浆用的基础油主要为柴油和白油，油基泥浆的废弃物中由于其含有大量对环境有害的有机物，若不经任何处理直接排放，会对环境的成严重污染，油基泥浆产生的废弃物必须经过处理，达到国家排放标准方可排放，现在广泛采取的处理方法主要有以下几种：直接填埋法、焚烧法、萃取法。这几种方法均存在明显缺陷和应用的局限性，填埋法存在污染地下水的风险；焚烧法能耗高，同时焚烧后的尾气会对大气造成污染，萃取法是利用化学溶剂对含油钻屑里面的有机物质进行萃取，萃取液同样会对周围环境造成二次污染。
发明内容
本发明的目的是为了克服上述处理工艺的缺点，提供一种含油钻屑微波处理工艺，该工艺通过微波对含油钻屑进行作用，热蒸馏分离出钻屑中的油，整个处理过程含油钻屑不与大气接触，整个处理工艺产生出符合排放标准的钻屑，钻屑中的油被回收利用，对环境不造成污染。
本发明采用的具体技术方案为：
一种含油钻屑微波处理工艺，其特征在于包括如下步骤：
(1)根据含油钻屑的含水质量分数，向含油钻屑中加入水，加入水的目的在于调节含油钻屑的含水质量分数，合适的含水质量分数有利用微波的吸收；
(2)根据含油钻屑的含液质量分数(含液质量分数指含油质量分数和含水质量分数之和)，向含油钻屑中加入干沙，加入干沙的目的在于减小含油钻屑的含液质量分数，含液质量分数减小后含油钻屑的孔隙度也随之增加，合适的孔隙度便于内部的蒸汽溢出；
(3)将加入干沙和水的含油钻屑加入到搅拌器中，使含油钻屑、干沙、水混合均匀；
(4)将混合均匀后的含油钻屑送到传送带上，向传送带所在的密封箱通入氮气；
(5)混合后的含油钻屑在传动带上时，打开微波发生器，微波对混合后的含油钻屑加热作用，混合后的含油钻屑中的水温度升高后变成水蒸汽，水蒸汽在未从含油钻屑的孔隙中出来之前将热量传递给油，最终含油钻屑中的油和水变成油蒸汽和水蒸汽；
(6)流动的氮气将油蒸汽和水蒸汽带入到冷凝器，在冷凝器中，油蒸汽和水蒸汽冷却变成液体，氮气通过增压泵加压后进入到氮气瓶准备再次利用；
(7)微波处理后的含油钻屑经过传送带输送进入收集箱。
在步骤(1)中，加入水后，控制含油钻屑的含水质量分数在8％～10％。
在步骤(2)中，加入的干沙为普通的干燥河沙即可，加入干沙后控制含油钻屑的含液质量分数在10～13％。
在步骤(4)中，将通入的氮气加热，处理效果更佳。
在步骤(5)中，由于油分子是非极性分子，微波不能对其加热，水分子是极性分子，微波对水分子加热效果明显，所以在处理过程中，是微波先对水分子加热，水变成水蒸汽，甚至是过热水蒸汽，过热水蒸汽将热量传递给油，油变成油蒸汽。
本发明与现有技术相比，具有如下优点：1、整个处理过程中不产生对环境有害的物质；2、处理完的产生油可以重新回收利用。
附图说明
图1是本发明处理工艺的工艺流程图；
具体实施方式
现结合附图和实施例对本发明进行详细说明，但本发明的范围并不限于以下实施例。
本实施中的含油钻屑样品来自于四川省泸州市某作业区，该作业区采用油基泥浆钻井，其中油基泥浆的基础油为白油，产出的钻屑95％由一级振动筛产出，采用《GBT260石油产品水分测定法》测定样品水含量，采用二氯甲烷萃取法测定样品油含量，实验测得该样品中水质量分数(4.2±0.5)％，油质量分数(10.2±0.5)％。
针上述样品利用本发明对其进行处理，实施过程如下：
(1)取100g含油钻屑样品，根据含油钻屑样品的含水质量分数，向含油钻屑中加入水，调节含油钻屑的含水质量分数为9％；
(2)根据含油钻屑的含液质量分数，向含油钻屑中加入干沙，调节含油钻屑的含液质量分数为11％；
(3)将加入干沙和水的含油钻屑加入到搅拌器中，使含油钻屑、干沙、水混合均匀；
(4)将混合均匀后的含油钻屑送到传送带上，向传送带所在的密封箱通入氮气，通气速率为5L/min；
(5)混合后的含油钻屑在传动带上时，打开微波发生器，调节微波功率为0.7KW,微波对混合后的含油钻屑加热作用，混合后的含油钻屑中的水温度升高后变成水蒸汽，水蒸汽在未从含油钻屑的孔隙中出来之前将热量传递给油，最终含油钻屑中的油和水变成油蒸汽和水蒸汽；同时流动的氮气将油蒸汽和水蒸汽带入到冷凝器，在冷凝器中，油蒸汽和水蒸汽冷却变成液体，氮气通过增压泵加压后进入到氮气瓶准备再次利用；
(6)经过微波处理后的含油钻屑被传送带送入收集箱。
分别进行了4组实验，对每组样品加入了不同量的干沙，让每组样品除初始的含液质量分数不同，其它实验条件均相同进行实验，实验结果如表1所示。
表1不同初始含液含液质量分数下含油钻屑的处理效果
| 第一组 | 第二组 | 第三组 | 第四组 | 第五组 | |
| 初始含液质量分数 | 15.3％ | 13.8％ | 11.2％ | 10.1％ | 8.9％ |
| 处理后的含液质量分数 | 2.46％ | 1.99％ | 1.71％ | 2.79％ | 2.77％ |
Claims (3)
1.一种含油钻屑微波处理工艺，其特征在于包括如下步骤：
(1)根据含油钻屑的含水质量分数，向含油钻屑中加入水，加入水的目的在于调节含油钻屑的含水质量分数，合适的含水质量分数有利用微波的吸收；
(2)根据含油钻屑的含液质量分数(含液质量分数指含油质量分数和含水质量分数之和)，向含油钻屑中加入干沙，加入干沙的目的在于减小含油钻屑的含液质量分数，含液质量分数减小后含油钻屑的孔隙度也随之增加，合适的孔隙度便于内部的蒸汽溢出；
(3)将加入干沙和水的含油钻屑加入到搅拌器中，使含油钻屑、干沙、水混合均匀；
(4)将混合均匀后的含油钻屑送到传送带上，向传送带所在的密封箱通入氮气；
(5)混合后的含油钻屑在传动带上时，打开微波发生器，微波对混合后的含油钻屑加热作用，混合后的含油钻屑中的水温度升高后变成水蒸汽，水蒸汽在未从含油钻屑的孔隙中出来之前将热量传递给油，最终含油钻屑中的油和水变成油蒸汽和水蒸汽；
(6)流动的氮气将油蒸汽和水蒸汽带入到冷凝器，在冷凝器中，油蒸汽和水蒸汽冷却变成液体，氮气通过增压泵加压后进入到氮气瓶准备再次利用；
(7)微波处理后的含油钻屑经过传送带输送进入收集箱。
2.根据权利要求1所述的处理工艺，其特征在于在步骤(1)中，所述的加入水后，控制含油钻屑的含水质量分数在8％～10％。
3.根据权利要求1所述的处理工艺，其特征在于在步骤(2)中，所述的加入干沙后，控制含油钻屑的含液质量分数在10～13％。
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