CN110984890A - 一种页岩气开采的油泥岩屑混合物的处理方法及系统 - Google Patents
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Abstract
本发明属于油泥岩屑混合物处理技术领域,公开了一种页岩气开采的油泥岩屑混合物的处理方法及系统,所述页岩气开采的油泥岩屑混合物的处理系统包括:温度检测模块、成分检测模块、中央控制模块、抽取模块、清洗模块、加热模块、离心模块、脱油模块、除臭模块、显示模块。本发明通过清洗模块可快速、高效清洗油泥,降低清洗成本;同时,通过脱油模块利用废弃油泥岩屑颗粒在旋流场中高速自转产生的离心力强化毛细油、表面油及孔隙油的脱除;利用公转产生的周期振荡的离心力完成油气、固相的分离和富集;由于岩屑颗粒在旋流场中的转速可达数万转每分钟,产生的离心力可充分脱除岩屑纳微孔道中的油相,从而提高除油效率,降低能耗。
Description
技术领域
本发明属于油泥岩屑混合物处理技术领域,尤其涉及一种页岩气开采的油泥岩屑混合物的处理方法及系统。
背景技术
油基钻井液又称油基泥浆,其基本组成是油、水、有机粘土和油溶性化学处理剂。油基钻井液具有抗高温、抗盐钙侵蚀,有利于井壁稳定、润滑性好、对油气层损害小等优点。随着全球页岩气、致密气等非常规能源开发力度的不断加大,全球钻井液服务进入“油基钻井液时代”,油基钻井液技术已成为页岩气水平井钻井的关键技术之一。在油基钻井液的使用过程中,会产生大量的含有矿物油、酚类化合物、重金属及其他有毒物质的含油钻屑,将导致土壤、地表和地下水的污染,直接或间接对植物、动物及人类健康产生危害,油基岩屑也因此被列入国家危险废弃物(国家危险废物名录,HW08),若不经处理就直接排放,将会对周边生态环境造成严重危害。
岩屑又称砂样,指在钻井过程中,钻头将地层钻碎后,随着泥浆循环被带到地面的岩石碎块(一般2~5mm)。可利用岩屑研究钻达地层的情况。在钻进过程中,井底岩石在钻头的作用下不断以块状或颗粒状从岩石母体上剥落下来,同时又在钻头的重复作用下进一步破碎,变成更小的颗粒,这些岩石颗粒叫岩屑。岩屑被井内循环的钻井液带到地面。通过对岩屑的分析可以了解岩石的性质、地层变化和油、气层情况。然而,现有页岩气开采的油泥岩屑混合物处理过程中,对油泥岩屑混合物清洗自动化程度低,操作人员工作强度大,容易因操作失误导致处理效果不佳和设备非正常运行,不达标风险较高;同时,脱油过程存在能耗高、二次污染严重、处理成本高。
综上所述,现有技术存在的问题是:现有页岩气开采的油泥岩屑混合物处理过程中,对油泥岩屑混合物清洗自动化程度低,操作人员工作强度大,容易因操作失误导致处理效果不佳和设备非正常运行,不达标风险较高;同时,脱油过程存在能耗高、二次污染严重、处理成本高。
发明内容
针对现有技术存在的问题,本发明提供了一种页岩气开采的油泥岩屑混合物的处理方法。
本发明是这样实现的,一种页岩气开采的油泥岩屑混合物的处理方法,包括以下步骤:
步骤一,通过温度传感器检测页岩气开采的油泥岩屑混合物处理过程温度数据;
步骤二,将获取的信息进行处理,通过主控机控制各个模块正常工作;
步骤三,通过泥泵抽取油泥岩屑混合物,通过化学检测设备检测油泥岩屑混合物成分;
步骤四,对油泥岩屑混合物进行清洗,通过加热器对油泥岩屑混合物加热处理;
步骤五,通过离心机对油泥岩屑混合物进行离心处理,对油泥岩屑混合物进行脱油处理,对油泥岩屑混合物进行除臭处理;
步骤六,通过显示器显示检测的温度、成分数据信息。
所述步骤三中,通过化学检测设备检测油泥岩屑混合物成分中对含有含油率的测定方法,具体包括以下步骤:
称取一定油泥岩屑混合物样本,将油泥岩屑混合物样本在加热回流条件下,加入相应的溶剂抽提出一定的矿物油;对含有溶剂的矿物油进行冷凝,对上述混合物进行分离;
水沉降到接受器中,溶剂返回到试样瓶中连续抽提;
直到溶剂中的颜色与原有溶剂中的颜色进行比对,当颜色相同时,停止加热;
将样本进行烘干试样,称量,利用试样的质量差求得含油量。
进一步,所述通过化学检测设备检测油泥岩屑混合物成分中对含有含硫量的测定方法,具体过程如下:
称取一定量的油泥样本和一定量的艾士卡试剂;将油泥样本和一定量的艾士卡试剂在高速转动搅拌器中,进行高速搅拌;
将搅拌完成的混合物放在高温下进行半熔反应,使各种形态的硫转化成可溶于水的硫酸盐;
将油泥在空气中在一定温度下燃烧,将燃硫转化为二氧化硫;在空气存在下,和艾士试剂作用形成可溶于水的硫酸盐,采用硫酸钡重量法进行测定。
进一步,所述步骤四中,对油泥岩屑混合物进行清洗,方法如下:
1)专用运输车辆将钻井油泥岩屑送入专用储存设备储存,存储设备设置废气、废水废液回收装置;将所述油泥岩屑经破碎处理后,经振动筛过滤处理;
2)将水和第一清洗剂加入过滤后的所述油泥岩屑中进行稀释处理,得到混合油泥岩屑;
3)将所述混合油泥岩屑通入微纳米气泡油泥岩屑清洗一体装置中进行清洗处理。
进一步,所述微纳米气泡油泥岩屑清洗一体装置包括旋流清洗分离罐、溶气泵、稳定罐、微纳米气泡释放装置、清洗剂加入装置以及混合装置;
所述旋流清洗分离罐的顶端设置有排浮油管,所述旋流清洗分离罐的底端设置有排沙管,所述旋流清洗分离罐的侧壁设置有进油泥管、排泥管和排水管,所述溶气泵与所述排水管相连通,且所述溶气泵、所述稳定罐和所述微纳米气泡释放装置顺次连通;所述混合装置设置在所述进油泥岩屑管上。
进一步,所述微纳米气泡释放装置和所述清洗剂加入装置均与所述混合装置连接并通过所述混合装置将所述微纳米气泡释放装置释放的微纳米气泡和所述清洗剂加入装置添加的清洗剂同时与所述进油泥管内的所述混合油泥岩屑混合。
进一步,所述步骤五中,油泥岩屑混合物进行脱油处理,具体过程如下:
(1)在绝氧或无氧的条件下通过对油泥岩屑混合物直接加热,使油泥岩屑混合物中的水组分和轻质烃类蒸;通过气体介质与岩屑换热,降低油泥岩屑的粘度以减小油、水与固体颗粒表面及孔道的相互作用力,从而便于在旋流场中分离;
(2)油泥岩屑颗粒在旋流场中存在自转与公转耦合运动,利用岩屑颗粒的自转强化固相表面油、毛细油和孔隙油的离心脱附,利用其公转产生的周期振荡的离心力完成油气、固相的分离和富集,从而实现岩屑孔道中油相的脱除;
(3)将步骤(2)中产生的含油混合物进行气液分离,实现基础油回用、气体介质循环以及岩屑无害化处理。
进一步,所述步骤(1)中,体系粘度调控过程在旋流场中进行,通过旋流场中的湍流流场强化气体介质与废弃油泥岩屑间的换热效率;
所述步骤(1)中,粘度调控的操作温度范围为100℃,根据不同废弃油基泥浆配方确定,低于废弃油基泥浆的额定使用温度。
进一步,所述步骤(2)中,油泥岩屑颗粒在旋流场中为旋流公转与颗粒自转耦合运动,自转转速范围为20,000转/秒至60,000转/秒,停留时间5秒。
进一步,所述步骤五中,对油泥岩屑混合物进行除臭处理过程,如下:
将油泥岩屑混合物充分搅拌,在搅拌的过程中,利用中性的氧分子在电离管中进行电晕放电器电离;
将空气中电离出高能氧原子簇和氧离子群,消除空气中的细菌和臭味。
本发明提供的另一目的在于提供一种实施所述的页岩气开采的油泥岩屑混合物的处理方法的页岩气开采的油泥岩屑混合物的处理系统,所述页岩气开采的油泥岩屑混合物的处理系统,包括:
温度检测模块,与中央控制模块连接,用于通过温度传感器检测页岩气开采的油泥岩屑混合物处理过程温度数据;
成分检测模块,与中央控制模块连接,用于通过化学检测设备检测油泥岩屑混合物成分,例如含有率和含流量;含有含油率的测定方法为:称取一定油泥岩屑混合物样本,将油泥岩屑混合物样本在加热回流条件下,加入相应的溶剂抽提出一定的矿物油;对含有溶剂的矿物油进行冷凝,对上述混合物进行分离;水沉降到接受器中,溶剂返回到试样瓶中连续抽提;直到溶剂中的颜色与原有溶剂中的颜色进行比对,当颜色相同时,停止加热;将样本进行烘干试样,称量,利用试样的质量差求得含油量;含有含硫量的测定方法为:称取一定量的油泥样本和一定量的艾士卡试剂;将油泥样本和一定量的艾士卡试剂在高速转动搅拌器中,进行高速搅拌;将搅拌完成的混合物放在高温下进行半熔反应,使各种形态的硫转化成可溶于水的硫酸盐;将油泥在空气中在一定温度下燃烧,将燃硫转化为二氧化硫;在空气存在下,和艾士试剂作用形成可溶于水的硫酸盐,采用硫酸钡重量法进行测定;
中央控制模块,与温度检测模块、成分检测模块、抽取模块、清洗模块、加热模块、离心模块、脱油模块、除臭模块、显示模块连接,用于通过主控机控制各个模块正常工作;
抽取模块,与中央控制模块连接,用于通过泥泵抽取油泥岩屑混合物;
清洗模块,与中央控制模块连接,专用运输车辆将钻井油泥岩屑送入专用储存设备储存,存储设备设置废气、废水废液回收装置;将所述油泥岩屑经破碎处理后,经振动筛过滤处理;将水和第一清洗剂加入过滤后的所述油泥岩屑中进行稀释处理,得到混合油泥岩屑;将所述混合油泥岩屑通入微纳米气泡油泥岩屑清洗一体装置中进行清洗处理;
加热模块,与中央控制模块连接,用于通过加热器对油泥岩屑混合物加热处理;
离心模块,与中央控制模块连接,用于通过离心机对油泥岩屑混合物进行离心处理;
脱油模块,与中央控制模块连接,用于对油泥岩屑混合物进行脱油处理;
除臭模块,与中央控制模块连接,将油泥岩屑混合物充分搅拌,在搅拌的过程中,利用中性的氧分子在电离管中进行电晕放电器电离;将空气中电离出高能氧原子簇和氧离子群,消除空气中的细菌和臭味;
显示模块,与中央控制模块连接,用于通过显示器显示检测的温度、成分数据信息。
本发明的优点及积极效果为:本发明通过清洗模块操作便捷、强度低,总体设备投资低,经济性好、可靠性和稳定性好,大幅降低对操作人员的依赖,大幅提高了工作效率和降低设备运行风险;可快速、高效清洗油泥,降低清洗成本;同时,通过脱油模块利用废弃油泥岩屑颗粒在旋流场中高速自转产生的离心力强化毛细油、表面油及孔隙油的脱除;利用公转产生的周期振荡的离心力完成油气、固相的分离和富集;由于岩屑颗粒在旋流场中的转速可达数万转每分钟,产生的离心力可充分脱除岩屑纳微孔道中的油相,从而提高除油效率,离心过后含油率可降低至1%以下,降低能耗。
附图说明
图1是本发明实施例提供的页岩气开采的油泥岩屑混合物的处理方法流程图。
图2是本发明实施例提供的页岩气开采的油泥岩屑混合物的处理系统结构框图。
图2中:1、温度检测模块;2、成分检测模块;3、中央控制模块;4、抽取模块;5、清洗模块;6、加热模块;7、离心模块;8、脱油模块;9、除臭模块;10、显示模块。
具体实施方式
为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白,以下结合实施例,对本发明进行进一步详细说明。应当理解,此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明,并不用于限定本发明。
下面结合附图对本发明的结构作详细的描述。
如图1所示,本发明提供的页岩气开采的油泥岩屑混合物的处理方法包括以下步骤:
S101:通过温度传感器检测页岩气开采的油泥岩屑混合物处理过程温度数据。
S102:将获取的信息进行处理,通过主控机控制各个模块正常工作。
S103:通过泥泵抽取油泥岩屑混合物,通过化学检测设备检测油泥岩屑混合物成分。
S104:对油泥岩屑混合物进行清洗,通过加热器对油泥岩屑混合物加热处理。
S105:通过离心机对油泥岩屑混合物进行离心处理,对油泥岩屑混合物进行脱油处理,对油泥岩屑混合物进行除臭处理。
S106:通过显示器显示检测的温度、成分数据信息。
如图2所示,本发明实施例提供的页岩气开采的油泥岩屑混合物的处理系统包括:温度检测模块1、成分检测模块2、中央控制模块3、抽取模块4、清洗模块5、加热模块6、离心模块7、脱油模块8、除臭模块9、显示模块10。
温度检测模块1,与中央控制模块3连接,用于通过温度传感器检测页岩气开采的油泥岩屑混合物处理过程温度数据;
成分检测模块2,与中央控制模块3连接,用于通过化学检测设备检测油泥岩屑混合物成分;
中央控制模块3,与温度检测模块1、成分检测模块2、抽取模块4、清洗模块5、加热模块6、离心模块7、脱油模块8、除臭模块9、显示模块10连接,用于通过主控机控制各个模块正常工作;
抽取模块4,与中央控制模块3连接,用于通过泥泵抽取油泥岩屑混合物;
清洗模块5,与中央控制模块3连接,用于对油泥岩屑混合物进行清洗;
加热模块6,与中央控制模块3连接,用于通过加热器对油泥岩屑混合物加热处理;
离心模块7,与中央控制模块3连接,用于通过离心机对油泥岩屑混合物进行离心处理;
脱油模块8,与中央控制模块3连接,用于对油泥岩屑混合物进行脱油处理;
除臭模块9,与中央控制模块3连接,用于对油泥岩屑混合物进行除臭处理;
显示模块10,与中央控制模块3连接,用于通过显示器显示检测的温度、成分数据信息。
本发明提供的与中央控制模块3连接,用于通过化学检测设备检测油泥岩屑混合物成分的成分检测模块2对含有含油率的测定方法,具体包括以下步骤:
称取一定油泥岩屑混合物样本,将油泥岩屑混合物样本在加热回流条件下,加入相应的溶剂抽提出一定的矿物油;对含有溶剂的矿物油进行冷凝,对上述混合物进行分离;
水沉降到接受器中,溶剂返回到试样瓶中连续抽提;
直到溶剂中的颜色与原有溶剂中的颜色进行比对,当颜色相同时,停止加热;
将样本进行烘干试样,称量,利用试样的质量差求得含油量。
本发明提供的与中央控制模块3连接,用于通过化学检测设备检测油泥岩屑混合物成分的成分检测模块2对含有含硫量的测定方法,具体过程如下:
称取一定量的油泥样本和一定量的艾士卡试剂;将油泥样本和一定量的艾士卡试剂在高速转动搅拌器中,进行高速搅拌;
将搅拌完成的混合物放在高温下进行半熔反应,使各种形态的硫转化成可溶于水的硫酸盐;
将油泥在空气中在一定温度下燃烧,将燃硫转化为二氧化硫;在空气存在下,和艾士试剂作用形成可溶于水的硫酸盐,采用硫酸钡重量法进行测定。
本发明提供的清洗模块5清洗方法如下:
1)专用运输车辆将钻井油泥岩屑送入专用储存设备储存,存储设备设置废气、废水废液回收装置;将所述油泥岩屑经破碎处理后,经振动筛过滤处理;
2)将水和第一清洗剂加入过滤后的所述油泥岩屑中进行稀释处理,得到混合油泥岩屑;
3)将所述混合油泥岩屑通入微纳米气泡油泥岩屑清洗一体装置中进行清洗处理;
其中,所述微纳米气泡油泥岩屑清洗一体装置包括旋流清洗分离罐、溶气泵、稳定罐、微纳米气泡释放装置、清洗剂加入装置以及混合装置;所述旋流清洗分离罐的顶端设置有排浮油管,所述旋流清洗分离罐的底端设置有排沙管,所述旋流清洗分离罐的侧壁设置有进油泥管、排泥管和排水管,所述溶气泵与所述排水管相连通,且所述溶气泵、所述稳定罐和所述微纳米气泡释放装置顺次连通;所述混合装置设置在所述进油泥岩屑管上;所述微纳米气泡释放装置和所述清洗剂加入装置均与所述混合装置连接并通过所述混合装置将所述微纳米气泡释放装置释放的微纳米气泡和所述清洗剂加入装置添加的清洗剂同时与所述进油泥管内的所述混合油泥岩屑混合。
本发明提供的脱油模块8脱油方法如下:
(1)在绝氧或无氧的条件下通过对油泥岩屑混合物直接加热,使油泥岩屑混合物中的水组分和轻质烃类蒸;通过气体介质与岩屑换热,降低油泥岩屑的粘度以减小油、水与固体颗粒表面及孔道的相互作用力,从而便于在旋流场中分离;
(2)油泥岩屑颗粒在旋流场中存在自转与公转耦合运动,利用岩屑颗粒的自转强化固相表面油、毛细油和孔隙油的离心脱附,利用其公转产生的周期振荡的离心力完成油气、固相的分离和富集,从而实现岩屑孔道中油相的脱除;
(3)将步骤(2)中产生的含油混合物进行气液分离,实现基础油回用、气体介质循环以及岩屑无害化处理。
本发明提供的步骤(1)中,体系粘度调控过程在旋流场中进行,通过旋流场中的湍流流场强化气体介质与废弃油泥岩屑间的换热效率,从而将液体升温以实现降低其粘度的目的。
本发明提供的步骤(1)中,粘度调控的操作温度范围为100℃,根据不同废弃油基泥浆配方确定,低于废弃油基泥浆的额定使用温度。
本发明提供的步骤(2)中,油泥岩屑颗粒在旋流场中为旋流公转与颗粒自转耦合运动,自转转速范围为20,000转/秒至60,000转/秒,停留时间5秒。
本发明提供的与中央控制模块3连接,用于对油泥岩屑混合物进行除臭处理的除臭模块9对污泥进行处理的具体过程,如下:
将油泥岩屑混合物充分搅拌,在搅拌的过程中,利用中性的氧分子在电离管中进行电晕放电器电离;
将空气中电离出高能氧原子簇和氧离子群,消除空气中的细菌和臭味。
本发明通过清洗模块快速、高效清洗油泥,降低清洗成本;通过脱油模块利用废弃油泥岩屑颗粒在旋流场中高速自转产生的离心力强化毛细油、表面油及孔隙油的脱除;利用公转产生的周期振荡的离心力完成油气、固相的分离和富集;由于岩屑颗粒在旋流场中的转速可达数万转每分钟,产生的离心力可充分脱除岩屑纳微孔道中的油相,从而提高除油效率,离心过后含油率可降低至1%以下,降低能耗。
以上所述仅为本发明的较佳实施例而已,并不用以限制本发明,凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等,均应包含在本发明的保护范围之内。
Claims (10)
1.一种页岩气开采的油泥岩屑混合物的处理方法,其特征在于,所述页岩气开采的油泥岩屑混合物的处理方法,包括以下步骤:
步骤一,通过温度传感器检测页岩气开采的油泥岩屑混合物处理过程温度数据;
步骤二,将获取的信息进行处理,通过主控机控制各个模块正常工作;
步骤三,通过泥泵抽取油泥岩屑混合物,通过化学检测设备检测油泥岩屑混合物成分;
步骤四,对油泥岩屑混合物进行清洗,通过加热器对油泥岩屑混合物加热处理;
步骤五,通过离心机对油泥岩屑混合物进行离心处理,对油泥岩屑混合物进行脱油处理,对油泥岩屑混合物进行除臭处理;
步骤六,通过显示器显示检测的温度、成分数据信息;
所述步骤三中,通过化学检测设备检测油泥岩屑混合物成分中对含有含油率的测定方法,具体包括以下步骤:
称取一定油泥岩屑混合物样本,将油泥岩屑混合物样本在加热回流条件下,加入相应的溶剂抽提出一定的矿物油;对含有溶剂的矿物油进行冷凝,对上述混合物进行分离;
水沉降到接受器中,溶剂返回到试样瓶中连续抽提;
直到溶剂中的颜色与原有溶剂中的颜色进行比对,当颜色相同时,停止加热;
将样本进行烘干试样,称量,利用试样的质量差求得含油量。
2.如权利要求1所述的页岩气开采的油泥岩屑混合物的处理方法,其特征在于,所述通过化学检测设备检测油泥岩屑混合物成分中对含有含硫量的测定方法,具体过程如下:
称取一定量的油泥样本和一定量的艾士卡试剂;将油泥样本和一定量的艾士卡试剂在高速转动搅拌器中,进行高速搅拌;
将搅拌完成的混合物放在高温下进行半熔反应,使各种形态的硫转化成可溶于水的硫酸盐;
将油泥在空气中在一定温度下燃烧,将燃硫转化为二氧化硫;在空气存在下,和艾士试剂作用形成可溶于水的硫酸盐,采用硫酸钡重量法进行测定。
3.如权利要求1所述的页岩气开采的油泥岩屑混合物的处理方法,其特征在于,所述步骤四中,对油泥岩屑混合物进行清洗,方法如下:
1)专用运输车辆将钻井油泥岩屑送入专用储存设备储存,存储设备设置废气、废水废液回收装置;将所述油泥岩屑经破碎处理后,经振动筛过滤处理;
2)将水和第一清洗剂加入过滤后的所述油泥岩屑中进行稀释处理,得到混合油泥岩屑;
3)将所述混合油泥岩屑通入微纳米气泡油泥岩屑清洗一体装置中进行清洗处理。
4.如权利要求1所述的页岩气开采的油泥岩屑混合物的处理方法,其特征在于,所述微纳米气泡油泥岩屑清洗一体装置包括旋流清洗分离罐、溶气泵、稳定罐、微纳米气泡释放装置、清洗剂加入装置以及混合装置;
所述旋流清洗分离罐的顶端设置有排浮油管,所述旋流清洗分离罐的底端设置有排沙管,所述旋流清洗分离罐的侧壁设置有进油泥管、排泥管和排水管,所述溶气泵与所述排水管相连通,且所述溶气泵、所述稳定罐和所述微纳米气泡释放装置顺次连通;所述混合装置设置在所述进油泥岩屑管上。
5.如权利要求4所述的页岩气开采的油泥岩屑混合物的处理方法,其特征在于,所述微纳米气泡释放装置和所述清洗剂加入装置均与所述混合装置连接并通过所述混合装置将所述微纳米气泡释放装置释放的微纳米气泡和所述清洗剂加入装置添加的清洗剂同时与所述进油泥管内的所述混合油泥岩屑混合。
6.如权利要求1所述的页岩气开采的油泥岩屑混合物的处理方法,其特征在于,所述步骤五中,油泥岩屑混合物进行脱油处理,具体过程如下:
(1)在绝氧或无氧的条件下通过对油泥岩屑混合物直接加热,使油泥岩屑混合物中的水组分和轻质烃类蒸;通过气体介质与岩屑换热,降低油泥岩屑的粘度以减小油、水与固体颗粒表面及孔道的相互作用力,从而便于在旋流场中分离;
(2)油泥岩屑颗粒在旋流场中存在自转与公转耦合运动,利用岩屑颗粒的自转强化固相表面油、毛细油和孔隙油的离心脱附,利用其公转产生的周期振荡的离心力完成油气、固相的分离和富集,从而实现岩屑孔道中油相的脱除;
(3)将步骤(2)中产生的含油混合物进行气液分离,实现基础油回用、气体介质循环以及岩屑无害化处理。
7.如权利要求6所述的页岩气开采的油泥岩屑混合物的处理方法,其特征在于,所述步骤(1)中,体系粘度调控过程在旋流场中进行,通过旋流场中的湍流流场强化气体介质与废弃油泥岩屑间的换热效率;
所述步骤(1)中,粘度调控的操作温度范围为100℃,根据不同废弃油基泥浆配方确定,低于废弃油基泥浆的额定使用温度。
8.如权利要求6所述的页岩气开采的油泥岩屑混合物的处理方法,其特征在于,所述步骤(2)中,油泥岩屑颗粒在旋流场中为旋流公转与颗粒自转耦合运动,自转转速范围为20,000转/秒至60,000转/秒,停留时间5秒。
9.如权利要求1所述的页岩气开采的油泥岩屑混合物的处理方法,其特征在于,所述步骤五中,对油泥岩屑混合物进行除臭处理过程,如下:
将油泥岩屑混合物充分搅拌,在搅拌的过程中,利用中性的氧分子在电离管中进行电晕放电器电离;
将空气中电离出高能氧原子簇和氧离子群,消除空气中的细菌和臭味。
10.一种实施如权利要求1-9所述的页岩气开采的油泥岩屑混合物的处理方法的页岩气开采的油泥岩屑混合物的处理系统,其特征在于,所述页岩气开采的油泥岩屑混合物的处理系统,包括:
温度检测模块,与中央控制模块连接,用于通过温度传感器检测页岩气开采的油泥岩屑混合物处理过程温度数据;
成分检测模块,与中央控制模块连接,用于通过化学检测设备检测油泥岩屑混合物成分,例如含有率和含流量;含有含油率的测定方法为:称取一定油泥岩屑混合物样本,将油泥岩屑混合物样本在加热回流条件下,加入相应的溶剂抽提出一定的矿物油;对含有溶剂的矿物油进行冷凝,对上述混合物进行分离;水沉降到接受器中,溶剂返回到试样瓶中连续抽提;直到溶剂中的颜色与原有溶剂中的颜色进行比对,当颜色相同时,停止加热;将样本进行烘干试样,称量,利用试样的质量差求得含油量;含有含硫量的测定方法为:称取一定量的油泥样本和一定量的艾士卡试剂;将油泥样本和一定量的艾士卡试剂在高速转动搅拌器中,进行高速搅拌;将搅拌完成的混合物放在高温下进行半熔反应,使各种形态的硫转化成可溶于水的硫酸盐;将油泥在空气中在一定温度下燃烧,将燃硫转化为二氧化硫;在空气存在下,和艾士试剂作用形成可溶于水的硫酸盐,采用硫酸钡重量法进行测定;
中央控制模块,与温度检测模块、成分检测模块、抽取模块、清洗模块、加热模块、离心模块、脱油模块、除臭模块、显示模块连接,用于通过主控机控制各个模块正常工作;
抽取模块,与中央控制模块连接,用于通过泥泵抽取油泥岩屑混合物;
清洗模块,与中央控制模块连接,专用运输车辆将钻井油泥岩屑送入专用储存设备储存,存储设备设置废气、废水废液回收装置;将所述油泥岩屑经破碎处理后,经振动筛过滤处理;将水和第一清洗剂加入过滤后的所述油泥岩屑中进行稀释处理,得到混合油泥岩屑;将所述混合油泥岩屑通入微纳米气泡油泥岩屑清洗一体装置中进行清洗处理;
加热模块,与中央控制模块连接,用于通过加热器对油泥岩屑混合物加热处理;
离心模块,与中央控制模块连接,用于通过离心机对油泥岩屑混合物进行离心处理;
脱油模块,与中央控制模块连接,用于对油泥岩屑混合物进行脱油处理;
除臭模块,与中央控制模块连接,将油泥岩屑混合物充分搅拌,在搅拌的过程中,利用中性的氧分子在电离管中进行电晕放电器电离;将空气中电离出高能氧原子簇和氧离子群,消除空气中的细菌和臭味;
显示模块,与中央控制模块连接,用于通过显示器显示检测的温度、成分数据信息。
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Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN116947083A (zh) * | 2023-08-03 | 2023-10-27 | 四川华洁嘉业环保科技有限责任公司 | 一种油基岩屑气流磨法提取硫酸钡的方法 |
Citations (15)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US4851123A (en) * | 1986-11-20 | 1989-07-25 | Tetra Resources, Inc. | Separation process for treatment of oily sludge |
CN1312448A (zh) * | 2000-02-18 | 2001-09-12 | Lk空气质量公开股份有限公司 | 通过空气电离对至少一个房间的空气进行处理的方法和装置 |
US20030075515A1 (en) * | 2001-10-23 | 2003-04-24 | Roger Maki | Apparatus for the treatment of oil-containing sludge and methods of doing the same |
CN104215651A (zh) * | 2014-08-29 | 2014-12-17 | 沈阳师范大学 | 一种应用能量色散x射线荧光分析测量煤中硫含量的方法 |
CN104597215A (zh) * | 2015-02-10 | 2015-05-06 | 浙江海洋学院 | 一种直接测定油泥组分的方法 |
US20150175463A1 (en) * | 2012-07-05 | 2015-06-25 | Faroe Maritime Technic | System and method for dewatering oil/water sludge |
CN105417903A (zh) * | 2015-11-24 | 2016-03-23 | 北京矿冶研究总院 | 一种油基岩屑深度处理的方法 |
CN106378253A (zh) * | 2016-11-11 | 2017-02-08 | 北京艾迪帕克能源技术有限公司 | 油基岩屑处理装置及循环处理系统 |
CN108658401A (zh) * | 2018-05-17 | 2018-10-16 | 深圳科力迩科技有限公司 | 油泥清洗方法 |
CN108751630A (zh) * | 2018-05-17 | 2018-11-06 | 深圳科力迩科技有限公司 | 油泥清洗方法 |
CN108863019A (zh) * | 2018-06-25 | 2018-11-23 | 王玉海 | 油基泥浆及含油岩屑资源化利用系统及方法 |
CN108947154A (zh) * | 2018-08-04 | 2018-12-07 | 盘锦宁泰能源科技有限公司 | 一种智能化污油泥处理装置及处理工艺 |
CN109052881A (zh) * | 2018-09-12 | 2018-12-21 | 上海华畅环保设备发展有限公司 | 油基泥浆岩屑旋流自转脱油方法和装置 |
CN109052876A (zh) * | 2018-07-11 | 2018-12-21 | 西安瑞特石油设备有限公司 | 一种基于物联网技术的油田污油泥工厂化综合处理系统 |
CN208362149U (zh) * | 2018-05-17 | 2019-01-11 | 深圳科力迩科技有限公司 | 微纳米气泡油泥清洗一体装置和油泥清洗系统 |
-
2019
- 2019-12-17 CN CN201911303009.9A patent/CN110984890A/zh active Pending
Patent Citations (15)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US4851123A (en) * | 1986-11-20 | 1989-07-25 | Tetra Resources, Inc. | Separation process for treatment of oily sludge |
CN1312448A (zh) * | 2000-02-18 | 2001-09-12 | Lk空气质量公开股份有限公司 | 通过空气电离对至少一个房间的空气进行处理的方法和装置 |
US20030075515A1 (en) * | 2001-10-23 | 2003-04-24 | Roger Maki | Apparatus for the treatment of oil-containing sludge and methods of doing the same |
US20150175463A1 (en) * | 2012-07-05 | 2015-06-25 | Faroe Maritime Technic | System and method for dewatering oil/water sludge |
CN104215651A (zh) * | 2014-08-29 | 2014-12-17 | 沈阳师范大学 | 一种应用能量色散x射线荧光分析测量煤中硫含量的方法 |
CN104597215A (zh) * | 2015-02-10 | 2015-05-06 | 浙江海洋学院 | 一种直接测定油泥组分的方法 |
CN105417903A (zh) * | 2015-11-24 | 2016-03-23 | 北京矿冶研究总院 | 一种油基岩屑深度处理的方法 |
CN106378253A (zh) * | 2016-11-11 | 2017-02-08 | 北京艾迪帕克能源技术有限公司 | 油基岩屑处理装置及循环处理系统 |
CN108658401A (zh) * | 2018-05-17 | 2018-10-16 | 深圳科力迩科技有限公司 | 油泥清洗方法 |
CN108751630A (zh) * | 2018-05-17 | 2018-11-06 | 深圳科力迩科技有限公司 | 油泥清洗方法 |
CN208362149U (zh) * | 2018-05-17 | 2019-01-11 | 深圳科力迩科技有限公司 | 微纳米气泡油泥清洗一体装置和油泥清洗系统 |
CN108863019A (zh) * | 2018-06-25 | 2018-11-23 | 王玉海 | 油基泥浆及含油岩屑资源化利用系统及方法 |
CN109052876A (zh) * | 2018-07-11 | 2018-12-21 | 西安瑞特石油设备有限公司 | 一种基于物联网技术的油田污油泥工厂化综合处理系统 |
CN108947154A (zh) * | 2018-08-04 | 2018-12-07 | 盘锦宁泰能源科技有限公司 | 一种智能化污油泥处理装置及处理工艺 |
CN109052881A (zh) * | 2018-09-12 | 2018-12-21 | 上海华畅环保设备发展有限公司 | 油基泥浆岩屑旋流自转脱油方法和装置 |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN116947083A (zh) * | 2023-08-03 | 2023-10-27 | 四川华洁嘉业环保科技有限责任公司 | 一种油基岩屑气流磨法提取硫酸钡的方法 |
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