CN112983318B - 用于钻井废弃物的处理装置及处理方法 - Google Patents

Abstract

本发明提供了一种用于钻井废弃物的处理装置及处理方法。处理装置包括：废弃物存储单元，用于存储钻井废弃物；破胶反应单元，与废弃物存储单元连通；旋流振动分离单元，与破胶反应单元连通，经旋流振动分离单元处理后，得到大固体颗粒和液相浑浊液；助沉絮凝反应单元，与旋流振动分离单元连通，且旋流振动分离单元位于破胶反应单元和助沉絮凝反应单元之间，助沉絮凝反应单元用于对液相浑浊液进行絮凝和沉降处理得到上清液和小微固体颗粒；压制脱水单元，与助沉絮凝反应单元连通，压制脱水单元用于对小微固体颗粒进行固化分离处理。本发明的技术方案能够高效地对钻井废弃物进行处理，且处理后的固体或者液体对环境的污染较小。

Description

用于钻井废弃物的处理装置及处理方法

技术领域

本发明涉及钻井废弃物的处理装置领域，具体而言，涉及一种用于钻井废弃物的处理装置及处理方法。

背景技术

近年来，随着油气田开发的不断深入，非常规油气的深入开发，为了满足不同复杂条件下的钻井需要，钻井液添加剂的使用种类不断增加，使得钻井废弃物成分复杂，处理难度较大，后期处置困难较多，给钻井地区的生态环境造成不小的影响。我国油田每年钻井产生的废弃物大约为九十多万立方米，其中有三分之一排放到环境中。这些废弃钻井污染物浓度高，处理难度较大，对周围环境中土壤、大气、地表水和地下水均造成污染，并且用于堆放钻井废弃物的池子长期闲置，占用土地，造成环境污染的同时浪费土地资源。加强资源的保护、减少废弃物的数量、资源的循环利用已成为企业可持续发展的关键。

面对这种状况，钻井废弃物处理技术显得尤为重要。钻井废弃物指的是钻井污水、钻井液(钻井物)、钻井岩屑和污油的混合物，是一种相当稳定的胶态悬浮体系，含有粘土、加重材料、各种化学处理剂、污水、污油及钻屑等，危害环境的主要化学成分有烃类、盐类、各类聚合物、重金属离子、重晶石中的杂物和沥青等改性物，这些污染物具有高色度、高石油类、高COD、高悬浮物、高矿化度等特性，是石油勘探开发过程中产生的主要污染源之一。这些废弃物具有可溶性的无机盐类污染、重金属污染、有机烃(油类物质)污染，若在井场堆放或掩埋，一旦被雨水浸泡、河流冲刷，就会对周围的土壤、水源、农田和空气造成严重的环境风险。钻井废弃物通过一系列的化学生物和物理作用后，将对土壤、水质、生物等环境生态造成影响，如不进行适当的处置，可对其周围环境造成影响和危害。另外，钻井废弃物对人的健康和环境的损害也很大。所以，钻井废弃物的直接排放会对环境造成严重影响和破坏，直接或间接对动物、植物及人类健康产生危害，不符合人类对环境和经济实施可持续发展的战略目标。

相关技术中钻井废弃物无害化处理的方法比较简单，仅通过在钻井废弃物中加入添加剂，对钻井废弃物进行无害化处理。或者，对钻井废弃物进行简单的固液分离，再加入添加剂，进行无害化处理。然而上述两种无害化处理的方法的效果不佳，导致钻井废弃物的无害化处理的效率较低。因此，亟待研发一种效率较高的钻井废弃物无害化处理的方法。

发明内容

本发明的主要目的在于提供一种用于钻井废弃物的处理装置及处理方法，利用该处理装置对钻井废弃物进行处理后，对环境的污染较小。

为了实现上述目的，根据本发明的一个方面，提供了一种用于钻井废弃物的处理装置，处理装置包括：废弃物存储单元，用于存储钻井废弃物；破胶反应单元，与废弃物存储单元连通，破胶反应单元用于对钻井废弃物进行破胶处理；旋流振动分离单元，与破胶反应单元连通，经旋流振动分离单元处理后，得到大固体颗粒和液相浑浊液；助沉絮凝反应单元，与旋流振动分离单元连通，且旋流振动分离单元位于破胶反应单元和助沉絮凝反应单元之间，助沉絮凝反应单元用于对液相浑浊液进行絮凝和沉降处理得到上清液和小微固体颗粒；压制脱水单元，与助沉絮凝反应单元连通，压制脱水单元用于对小微固体颗粒进行固化分离处理。

进一步地，处理装置包括第一回流管路，第一回流管路的一端与助沉絮凝反应单元连通，第一回流管路的另一端与破胶反应单元连通，以将上清液通入破胶反应单元中。

进一步地，破胶反应单元包括反应罐，反应罐具有输入口和输出口，反应罐的输入口与废弃物存储单元连通，反应罐的输出口与旋流振动分离单元连通。

进一步地，反应罐还具有一个或者多个第一注入口。

进一步地，旋流振动分离单元包括：旋流装置，旋流装置与破胶反应单元连通；振动筛，与旋流装置连通；其中，进行破胶处理后的钻井废弃物依次经旋流装置和振动筛处理后得到大固体颗粒和液相浑浊液。

进一步地，处理装置还包括用于收集固体颗粒的收集装置。

进一步地，助沉絮凝反应单元包括：沉砂仓，与振动筛连通；反应仓，与沉砂仓连通；沉降仓，与反应仓连通；其中，沉砂仓、反应仓和沉降仓均设置输入口和输出口，液相浑浊液经沉砂仓沉砂处理后得到液相悬浮液和细砂，液相悬浮液从反应仓进入，经过沉降仓进行处理后得到上清液和小微固体颗粒。

进一步地，沉砂仓具有第一排出口和第二排出口，沉砂仓的第一排出口与反应仓连通，沉砂仓的第二排出口用于将细砂排出。

进一步地，反应仓具有第一排出口和第二排出口，反应仓的第一排出口与沉降仓连通，反应仓的第二排出口与压制脱水单元连通。

进一步地，沉降仓具有第一排出口和第二排出口，沉降仓的第一排出口与破胶反应单元连通，沉降仓的第二排出口与压制脱水单元连通。

进一步地，压制脱水单元包括叠螺机，叠螺机的输入口与助沉絮凝反应单元的沉降仓的第二排出口均连通和反应仓的第二排出口，叠螺机具有第一出口和第二出口，叠螺机的第一出口与助沉絮凝反应单元的反应仓连通，叠螺机的第二出口用于将泥状固体颗粒排出。

进一步地，处理装置还包括药剂存储单元，药剂存储单元分别与破胶反应单元和助沉絮凝反应单元连通，药剂存储单元用于向破胶反应单元和/或助沉絮凝反应单元中添加药剂。

根据本发明的另一方面，提供了一种用于钻井废弃物的处理方法，处理方法采用上述的处理装置进行处理，处理方法包括以下步骤：步骤S20：利用破胶反应单元对钻井废弃物进行破胶处理；步骤S30：利用旋流振动分离单元对进行破胶处理后的钻井废弃物进行固液分离；步骤S40：利用助沉絮凝反应单元对液相悬浮液进行絮凝反应和沉降处理；步骤S50：利用压制脱水单元对小微固体颗粒进行压制脱水处理。

进一步地，在步骤S20之前，处理方法还包括用废弃物存储单元存储钻井废弃物的步骤S10。

进一步地，处理装置还包括第一回流管路，第一回流管路的一端与助沉絮凝反应单元连通，第一回流管路的另一端与破胶反应单元连通，在步骤S20之后，处理方法还包括利用第一回流管路将上清液回注到破胶反应单元内的步骤S26。

进一步地，处理装置还包括药剂存储单元，药剂存储单元分别与破胶反应单元和助沉絮凝反应单元连通，步骤S20还包括通过药剂存储单元向破胶反应单元注入破胶剂的步骤S25。

进一步地，处理装置还包括药剂存储单元，药剂存储单元分别与破胶反应单元和助沉絮凝反应单元连通，步骤S40还包括通过药剂存储单元向助沉絮凝反应单元内注入絮凝剂和助沉剂的步骤S45。

进一步地，在步骤S40之后，处理方法还包括将浓缩液回注到助沉絮凝反应单元内的步骤S46。

进一步地，在步骤S40之后，处理方法还包括将泥状固体颗粒排出并堆放的步骤S47。

应用本发明的技术方案，能够对钻井废弃物依次进行分离、絮凝和浓缩化处理，使得处理后的钻井废弃物能够达到废弃物排放的要求，减少工业废弃污染物的产生量，进而提高处理后的钻井废弃物的环保性能，降低了其对环境污染风险。另外，利用该处理装置可以对钻井废弃物依次进行分离、絮凝和浓缩化处理，而无需再二次进行废弃物处理，从而提高了钻井废弃物的无害化处理的效率，具有很好的经济效益和社会效益。

附图说明

构成本申请的一部分的说明书附图用来提供对本发明的进一步理解，本发明的示意性实施例及其说明用于解释本发明，并不构成对本发明的不当限定。在附图中：

图1示出了根据本发明的用于钻井废弃物的处理装置的实施例的结构组成及连接关系示意图；以及

图2示出了图1中旋流振动分离单元和助沉絮凝反应单元的结构组成及连接关系示意图(连接关系包括内部组成件之间的连接关系，也包括内部组成件与其他单元或装置的连接关系)。

其中，上述附图包括以下附图标记：

1、废弃物存储单元；2、破胶反应单元；3、旋流振动分离单元；31、振动筛；33、旋流装置；4、助沉絮凝反应单元；41、反应仓；42、沉降仓；43、沉砂仓；5、压制脱水单元；6、药剂存储单元；7、收集装置；8、第一回流管路。

具体实施方式

需要说明的是，在不冲突的情况下，本申请中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。下面将参考附图并结合实施例来详细说明本发明。

需要指出的是，除非另有指明，本申请使用的所有技术和科学术语具有与本申请所属技术领域的普通技术人员通常理解的相同含义。

在本发明中，在未作相反说明的情况下，使用的方位词如“上、下、顶、底”通常是针对附图所示的方向而言的，或者是针对部件本身在竖直、垂直或重力方向上而言的；同样地，为便于理解和描述，“内、外”是指相对于各部件本身的轮廓的内、外，但上述方位词并不用于限制本发明。

如图1所示，本发明的实施例中，处理装置包括废弃物存储单元1、破胶反应单元2、旋流振动分离单元3、助沉絮凝反应单元4和压制脱水单元5。其中，废弃物存储单元1用于存储钻井废弃物；破胶反应单元2与废弃物存储单元1连通，用于对钻井废弃物进行破胶处理；旋流振动分离单元3与破胶反应单元2连通，经旋流振动分离单元3处理后，得到大固体颗粒和液相浑浊液；助沉絮凝反应单元4与旋流振动分离单元3连通，且旋流振动分离单元3位于破胶反应单元2和助沉絮凝反应单元4之间，用于对液相浑浊液进行絮凝和沉降处理得到上清液和小微固体颗粒；压制脱水单元5与助沉絮凝反应单元4连通，用于对小微固体颗粒进行固化分离处理。

根据上述设置，能够对钻井废弃物依次进行分离、絮凝和浓缩化处理，使得处理后的钻井废弃物能够达到废弃物排放的要求，减少工业废弃污染物的产生量，进而提高处理后的钻井废弃物的环保性能，降低了其对环境污染风险。另外，利用该处理装置可以对钻井废弃物依次进行分离、絮凝和浓缩化处理，而无需再二次进行废弃物处理，从而提高了钻井废弃物的无害化处理的效率，具有很好的经济效益和社会效益。

如图1所示，本发明的实施例中，处理装置包括第一回流管路8，第一回流管路8的一端与助沉絮凝反应单元4连通，第一回流管路8的另一端与破胶反应单元2连通，以将上清液通入破胶反应单元2中。

根据上述设置，第一回流管路8能够将助沉絮凝反应单元4中形成的上清液回注入破胶反应单元2作为破胶剂的稀释液使用，而无需在破胶反应单元2上单独设置稀释液注入管线，并从外部单独注入破胶剂的稀释液。这样，使得上清液能够循环使用，从而节约了钻井废弃物的处理成本，同时，简化了钻井废弃物处理装置的结构，从而降低了该装置的制造成本。

具体地，破胶反应单元2包括反应罐，反应罐具有输入口和输出口，反应罐的输入口与废弃物存储单元1连通，反应罐的输出口与旋流振动分离单元3连通。

废弃物存储单元1中的钻井废弃物能够通过反应罐的输入口进入到反应罐内，反应罐的输出口能够将经过破胶反应后的钻井废弃物输出到旋流振动分离单元3，在旋流振动分离单元3内进行固液分离。

需要说明的是，废弃物存储单元1通常为埋于地下的罐状结构，废弃物存储单元1内部设置有提升泵，用于将废弃物存储单元1中的钻井废弃物泵送到破胶反应单元2内。

具体地，反应罐还具有一个第一注入口。上述设置中，第一注入口用于破胶剂的注入。反应罐内设置有微波发生器，在注入破胶剂后，开启微波发生器，微波发生器向反应罐内的钻井废弃物发射微波，微波能够破坏胶体的表面，从而加速钻井废弃物的破胶速度，缩短破胶反应的时间。

当然在本发明的附图中未示出的替代实施例中，根据实际情况，反应罐还可设置多个注入口，用于分别注入不同类型的破胶剂。

如图2所示，本发明的实施例中，旋流振动分离单元3包括旋流装置33和振动筛31。其中，旋流装置33与破胶反应单元2连通，振动筛31与旋流装置33连通；其中，进行破胶处理后的钻井废弃物依次经旋流装置33和振动筛31处理后得到大固体颗粒和液相浑浊液。

根据上述设置，可以对破胶处理后的钻井废弃物进行固液分离处理，将大固体颗粒分离出，便于后续将其按照固体颗粒的直径大小进行分级堆放，从而满足固相垃圾分级排放的要求。同时，经过破胶处理后的钻井废弃物在振动筛31的输出端形成液相浑浊液，从而满足后续絮凝和沉降处理的液体的输入要求。

具体地，如图2所示，振动筛31具有第一排出口和第二排出口，第一排出口与助沉絮凝反应单元4连通，第二排出口用于将大固体颗粒排出。

根据上述设置，液相浑浊液通过第一排出口输入到助沉絮凝反应单元4，便于后续的絮凝沉降处理，大固体颗粒通过第二排出口排出，便于后续的分级堆放。

如图2所示，本发明的实施例中，处理装置还包括用于收集固体颗粒的收集装置7。上述设置中，收集装置7收集的固体颗粒包括大固体颗粒和泥状固体颗粒，上述固体颗粒按照固体颗粒直径的大小分级堆放在上述收集装置7中。

当然在本发明的附图中未示出的替代实施例中，还可以根据实际需要设置多个收集装置7，按照固体颗粒的直径大小将大固体颗粒和泥状固体颗粒分别设置在不同的收集装置7中。

需要说明的是，大固体颗粒和泥状固体颗粒都是由多个固体颗粒组成，其区别在于组成大固体颗粒的固体颗粒的直径与组成泥状固体颗粒的固体颗粒的直径不相同。

如图2所示，本发明的实施例中，助沉絮凝反应单元4包括沉砂仓43、反应仓41和沉降仓42。其中，沉砂仓43与振动筛31连通，反应仓41与沉砂仓43连通，沉降仓42与反应仓41连通；其中，沉砂仓43、反应仓41和沉降仓42均设置输入口和输出口，液相浑浊液经沉砂仓43沉砂处理后得到液相悬浮液和细砂，液相悬浮液从反应仓41进入，经过沉降仓42进行处理后得到上清液和小微固体颗粒。

根据上述设置，液相浑浊液在沉砂仓43中进行沉淀得到液相悬浮液和细砂，细砂通过沉砂仓43的第二排出口输送到叠螺机进行固化脱水处理。液相悬浮液在反应仓41在絮凝剂的作用下，絮凝出小微固体颗粒，小微固体颗粒在反应仓41完成初次沉降堆积，小微固体颗粒沉积在反应仓41的底部。这样，反应仓41的上部形成上清液。将该上清液输入到沉降仓42内，在沉降仓42中进行二次沉淀，从而得到洁净度较高的上清液，便于后续上清液的循环使用。在反应仓41和沉降仓42的底部堆积有小微固体颗粒，反应仓41中的小微固体颗粒通过反应仓41的第二排出口输出到叠螺机进行固化脱水处理，沉降仓42中的小微固体颗粒通过沉降仓42的第二排出口输出到叠螺机进行固化脱水处理。

具体地，如图2所示，沉砂仓43具有第一排出口和第二排出口，沉砂仓43的第一排出口与反应仓41连通，沉砂仓43的第二排出口与压制脱水单元5连通。反应仓41具有第一排出口和第二排出口，反应仓41的第一排出口与沉降仓42连通，反应仓41的第二排出口与压制脱水单元5连通。

如图2所示，本发明的实施例中，沉降仓42具有第一排出口和第二排出口，沉降仓42的第一排出口与破胶反应单元2连通，沉降仓42的第二排出口与压制脱水单元5连通。

根据上述设置，通过沉降仓42的第一排出口将上清液输入到破胶反应单元2内，这样，实现了上清液的循环利用，从而节约了钻井废弃物的处理成本。通过沉降仓42的第二排出口将小微固体颗粒输出到压制脱水单元5，便于后续的压制脱水处理。

具体地，反应仓41和沉降仓42为分开设置的两个存储罐，反应仓41和沉降仓42均设置输入口和输出口。其中，沉降仓42设置第一排出口和第二排出口，沉降仓42的第一排出口与破胶反应单元2连通，沉降仓42的第二排出口与压制脱水单元5连通。反应仓41的第一排出口和沉降仓42的输入口连通，液相悬浮液从反应仓41的输入口进入，依次经过反应仓41进行絮凝沉降处理，经过沉降仓42进行沉降处理，沉降仓42的第一排出口将上清液输入到破胶反应单元2内。沉降仓42底部堆积的小微固体颗粒通过沉降仓42的第二排出口输出到叠螺机进行固化脱水处理。

当然在本发明的附图中未示出的替代实施例中，根据实际情况，也可以将反应仓41和沉降仓42设置成一体结构。

如图2所示，本发明的实施例中，压制脱水单元5包括叠螺机，叠螺机的输入口与助沉絮凝反应单元4的沉降仓42的第二排出口连通，叠螺机具有第一出口和第二出口，叠螺机的第一出口与助沉絮凝反应单元4的反应仓41连通，叠螺机的第二出口用于将泥状固体颗粒排出。

根据上述设置，叠螺机能够对小微固体颗粒进行挤压，并将小微固体颗粒中的水份浓缩挤出，这样，将小微固体颗粒变成泥状固体颗粒，便于利用收集装置7后续对其进行收集和分级堆放，从而满足固体废弃物排放的要求。另外，挤压出的水份(即浓缩液)通过叠螺机的第一出口输入到助沉絮凝反应单元4的反应仓41内循环使用，从而节约了钻井废弃物的处理成本。

具体地，压制脱水单元5为单个叠螺机，叠螺机的输入口与助沉絮凝反应单元4的沉降仓42的第二排出口连通。叠螺机设置有第一出口和第二出口，叠螺机的第一出口与助沉絮凝反应单元4的反应仓41连通，用于将浓缩液输入到反应仓41内。叠螺机的第二出口用于将泥状固体颗粒输送到收集装置7中。上述设置中形成的泥状固体颗粒，便于收集装置7后续对其进行收集和分级堆放，从而满足固体废弃物排放的要求。浓缩液通过叠螺机的第一出口输入到助沉絮凝反应单元4循环使用，从而节约了废弃物处理的成本。

当然在本发明的附图中未示出的替代实施例中，根据实际情况，可将压制脱水单元5设置成多个叠螺机串联连接。

如图1所示，本发明的实施例中，处理装置还包括药剂存储单元6，药剂存储单元6分别与破胶反应单元2和助沉絮凝反应单元4连通，药剂存储单元6用于向破胶反应单元2和/或助沉絮凝反应单元4中添加药剂。

根据上述设置，药剂存储单元6可向破胶反应单元2和/或助沉絮凝反应单元4中添加药剂。这样，使得钻井废弃物能够在破胶反应单元2中进行破胶反应，液相悬浮液在反应仓41中进行絮凝沉降反应，从而保证钻井废弃物能在处理装置中正常的处理，进而实现钻井废弃物的无害化处理。

具体地，药剂存储单元6为单个存储罐，存储罐中设置有三个隔离的存储腔，分别用于贮存破胶剂、絮凝剂和助沉剂。其中，贮存破胶剂的存储腔与破胶反应单元2连通，用于破胶剂的输入，贮存絮凝剂的存储腔与反应仓41连通，用于絮凝剂的输入，贮存助沉剂的存储腔与反应仓41连通，用于助沉剂的输入。这样，使得钻井废弃物能够在破胶反应单元2中进行破胶反应，液相悬浮液能在反应仓41中进行絮凝沉降反应和助沉反应。从而保证钻井废弃物能在处理装置中正常的处理，进而实现钻井废弃物的无害化处理。

当然在本发明的附图中未示出的替代实施例中，根据实际情况，药剂存储单元6也可由三个独立的存储罐构成，三个存储罐分别用于贮存相应的化学药剂，并与相应的处理单元连通。

本发明还提供了一种钻井液废弃物的处理方法，处理方法采用上述的处理装置进行处理，处理方法包括以下步骤：

步骤S20：利用破胶反应单元2对钻井废弃物进行破胶处理；

步骤S30：利用旋流振动分离单元3对进行破胶处理后的钻井废弃物进行固液分离；

步骤S40：利用助沉絮凝反应单元4对液相悬浮液进行絮凝反应和沉降处理；

步骤S50：利用压制脱水单元5对小微固体颗粒进行压制固化处理。

根据上述步骤，能够对钻井废弃物进行分离、絮凝和浓缩化处理，使得处理后的钻井废弃物能够达到废弃物排放的要求，从而实现了对钻井废弃物的无害化处理，进而减少工业废弃污染物的产生量，提高处理后的钻井废弃物的环保性能，降低了其对环境污染风险，具有很好的经济效益和社会效益。

在步骤S20之前，处理方法还包括用废弃物存储单元1存储钻井废弃物的步骤S10。

在步骤S20之后，处理方法还包括利用第一回流管路8将上清液回注到破胶反应单元2内的步骤S26。

根据上述步骤，上清液能够循环的使用，从而节约了钻井废弃物的处理成本。同时，简化了钻井废弃物处理装置的结构，从而降低了该装置的制造成本。

本发明的处理方法中，步骤S20还包括通过药剂存储单元6向破胶反应单元2注入破胶剂的步骤S25。

根据上述步骤，使得钻井废弃物能够在破胶反应单元2中进行破胶反应，从而保证钻井废弃物能在处理装置中进行正常的处理，进而实现钻井废弃物的无害化处理。

本发明的处理方法中，步骤S40还包括通过药剂存储单元6依次向助沉絮凝反应单元4内注入絮凝剂和助沉剂的步骤S45。

根据上述步骤，液相悬浮液能在反应仓41中进行絮凝沉降反应，从而保证钻井废弃物能在处理装置中正常的处理，进而实现钻井废弃物的无害化处理。

在步骤S40之后，处理方法还包括将浓缩液回注到助沉絮凝反应单元4内的步骤S46。

根据上述步骤，浓缩液通过叠螺机的第一出口输入到助沉絮凝反应单元4循环使用，从而节约了废弃物处理的成本。

在步骤S40之后，处理方法还包括将泥状固体颗粒排出并堆放的步骤S47。

根据上述步骤，小微固体颗粒变成泥状固体颗粒，便于利用收集装置7后续对其进行收集和分级堆放，从而满足固体废弃物排放的要求。

如图2所示，下面详细阐述一下钻井废弃物处理的方法：

首先，通过废弃物存储单元1内的提升泵，将钻井废弃物泵送入破胶反应单元2内；

其次，利用药剂存储单元6向破胶反应单元2内注入破胶剂，钻井废弃物在破胶反应单元2内完成破胶反应；

然后，将经过破胶处理后的钻井废弃物输送到旋流装置33中，旋流装置33将上述钻井废弃物喷射到振动筛31内，并在振动筛31内进行第一次固液分离处理，得到大固体颗粒和液相浑浊液。将固体颗粒输出到收集装置7，将液相浑浊液输出到沉砂仓43进行沉淀。

液相浑浊液在沉砂仓43中进行第二次固液分离处理，得到细砂和液相悬浮液。将细砂排放到叠螺机，将液相悬浮液输送到反应仓41。同时，利用药剂存储单元6向反应仓41注入絮凝剂和助沉剂，液相悬浮液在反应仓41进行絮凝沉降反应，从而得到小微固体颗粒和上清液。利用反应仓41沉淀部分小微固体颗粒。之后，将上清液和另一部分小微固体颗粒输送到沉降仓42内，进一步地沉淀分离。

然后，将沉降仓42内的上清液注入到破胶反应单元2循环使用，将沉降仓42和反应仓41内的小微固体颗粒输入到叠螺机，利用叠螺机对小微固体颗粒进行固化脱水处理，得到泥状固体颗粒和浓缩液。之后，利用收集装置7收集泥状固体颗粒，并分级堆放。

最后，将浓缩液回注到反应仓41内循环使用。

从以上的描述中，可以看出，本发明上述的实施例实现了如下技术效果：本发明的废弃物处理装置能够对钻井废弃物依次进行分离、絮凝和浓缩化处理，使得处理后的钻井废弃物能够达到废弃物排放的要求，减少工业废弃污染物的产生量，进而提高处理后的钻井废弃物的环保性能，降低了其对环境污染风险。另外，利用该处理装置可以对钻井废弃物依次进行分离、絮凝和浓缩化处理，而无需再二次进行废弃物处理，从而提高了钻井废弃物的无害化处理的效率，具有很好的经济效益和社会效益。

显然，上述所描述的实施例仅仅是本发明一部分的实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都应当属于本发明保护的范围。

需要注意的是，这里所使用的术语仅是为了描述具体实施方式，而非意图限制根据本申请的示例性实施方式。如在这里所使用的，除非上下文另外明确指出，否则单数形式也意图包括复数形式，此外，还应当理解的是，当在本说明书中使用术语“包含”和/或“包括”时，其指明存在特征、步骤、工作、器件、组件和/或它们的组合。

需要说明的是，本申请的说明书和权利要求书及上述附图中的术语“第一”、“第二”等是用于区别类似的对象，而不必用于描述特定的顺序或先后次序。应该理解这样使用的数据在适当情况下可以互换，以便这里描述的本申请的实施方式能够以除了在这里图示或描述的那些以外的顺序实施。

以上所述仅为本发明的优选实施例而已，并不用于限制本发明，对于本领域的技术人员来说，本发明可以有各种更改和变化。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (17)

1.一种用于钻井废弃物的处理装置，其特征在于，所述处理装置包括：

废弃物存储单元(1)，用于存储所述钻井废弃物；

破胶反应单元(2)，与所述废弃物存储单元(1)连通，所述破胶反应单元(2)用于对所述钻井废弃物进行破胶处理；

旋流振动分离单元(3)，与所述破胶反应单元(2)连通，经所述旋流振动分离单元(3)处理后，得到大固体颗粒和液相浑浊液；

助沉絮凝反应单元(4)，与所述旋流振动分离单元(3)连通，且所述旋流振动分离单元(3)位于所述破胶反应单元(2)和所述助沉絮凝反应单元(4)之间，所述助沉絮凝反应单元(4)用于对所述液相浑浊液进行絮凝和沉降处理得到上清液和小微固体颗粒；

压制脱水单元(5)，与所述助沉絮凝反应单元(4)连通，所述压制脱水单元(5)用于对所述小微固体颗粒进行固化分离处理；

所述旋流振动分离单元(3)包括：

旋流装置(33)，所述旋流装置(33)与所述破胶反应单元(2)连通；

振动筛(31)，与所述旋流装置(33)连通；

其中，进行破胶处理后的钻井废弃物依次经所述旋流装置(33)和所述振动筛(31)处理后得到所述大固体颗粒和所述液相浑浊液；

所述助沉絮凝反应单元(4)包括：

沉砂仓(43)，与所述振动筛(31)连通；

反应仓(41)，与所述沉砂仓(43)连通；

沉降仓(42)，与所述反应仓(41)连通；

其中，所述液相浑浊液经所述沉砂仓(43)沉砂处理后得到液相悬浮液和细砂；所述液相悬浮液从所述反应仓(41)进入，经所述沉降仓(42)处理后得到所述上清液和所述小微固体颗粒。

2.根据权利要求1所述的用于钻井废弃物的处理装置，其特征在于，所述处理装置包括第一回流管路(8)，所述第一回流管路(8)的一端与所述助沉絮凝反应单元(4)连通，所述第一回流管路(8)的另一端与所述破胶反应单元(2)连通，以将所述上清液通入所述破胶反应单元(2)中。

3.根据权利要求1所述的用于钻井废弃物的处理装置，其特征在于，所述破胶反应单元(2)包括反应罐，所述反应罐具有输入口和输出口，所述反应罐的输入口与所述废弃物存储单元(1)连通，所述反应罐的输出口与所述旋流振动分离单元(3)连通。

4.根据权利要求3所述的用于钻井废弃物的处理装置，其特征在于，所述反应罐还具有一个或者多个第一注入口。

5.根据权利要求1所述的用于钻井废弃物的处理装置，其特征在于，所述处理装置还包括用于收集固体颗粒的收集装置(7)。

6.根据权利要求1所述的用于钻井废弃物的处理装置，其特征在于，所述沉砂仓(43)具有第一排出口和第二排出口，所述沉砂仓(43)的第一排出口与所述反应仓(41)连通，所述沉砂仓(43)的第二排出口用于将所述细砂排出。

7.根据权利要求6所述的用于钻井废弃物的处理装置，其特征在于，所述反应仓(41)具有第一排出口和第二排出口，所述反应仓(41)的第一排出口与所述沉降仓(42)连通，所述反应仓(41)的第二排出口与所述压制脱水单元(5)连通。

8.根据权利要求7所述的用于钻井废弃物的处理装置，其特征在于，所述沉降仓(42)具有第一排出口和第二排出口，所述沉降仓(42)的第一排出口与所述破胶反应单元(2)连通，所述沉降仓(42)的第二排出口与所述压制脱水单元(5)连通。

9.根据权利要求1至4中任一项所述的用于钻井废弃物的处理装置，其特征在于，所述压制脱水单元(5)包括叠螺机，所述叠螺机的输入口与所述助沉絮凝反应单元(4)的沉降仓(42)和反应仓(41)的第二排出口均连通，所述叠螺机具有第一出口和第二出口，所述叠螺机的第一出口与所述助沉絮凝反应单元(4)的反应仓(41)连通，所述叠螺机的第二出口用于将泥状固体颗粒排出。

10.根据权利要求1至4中任一项所述的用于钻井废弃物的处理装置，其特征在于，所述处理装置还包括药剂存储单元(6)，所述药剂存储单元(6)分别与所述破胶反应单元(2)和所述助沉絮凝反应单元(4)连通，所述药剂存储单元(6)用于向所述破胶反应单元(2)和/或所述助沉絮凝反应单元(4)中添加药剂。

11.一种钻井废弃物的处理方法，其特征在于，所述处理方法采用权利要求1至10中任一项所述的处理装置进行处理，所述处理方法包括以下步骤：

步骤S20：利用所述破胶反应单元(2)对所述钻井废弃物进行破胶处理；

步骤S30：利用所述旋流振动分离单元(3)对进行破胶处理后的钻井废弃物进行固液分离；

步骤S40：利用所述助沉絮凝反应单元(4)对所述液相悬浮液进行絮凝反应和沉降处理；

步骤S50：利用所述压制脱水单元(5)对所述小微固体颗粒进行压制脱水处理。

12.根据权利要求11中所述的钻井废弃物的处理方法，其特征在于，在所述步骤S20之前，所述处理方法还包括用所述废弃物存储单元(1)存储所述钻井废弃物的步骤S10。

13.根据权利要求11中所述的钻井废弃物的处理方法，其特征在于，所述处理装置还包括第一回流管路(8)，所述第一回流管路(8)的一端与所述助沉絮凝反应单元(4)连通，所述第一回流管路(8)的另一端与所述破胶反应单元(2)连通，在所述步骤S20之后，所述处理方法还包括利用所述第一回流管路(8)将上清液回注到所述破胶反应单元(2)内的步骤S26。

14.根据权利要求11中所述的钻井废弃物的处理方法，其特征在于，所述处理装置还包括药剂存储单元(6)，所述药剂存储单元(6)分别与所述破胶反应单元(2)和所述助沉絮凝反应单元(4)连通，所述步骤S20还包括通过所述药剂存储单元(6)向所述破胶反应单元(2)注入破胶剂的步骤S25。

15.根据权利要求11中所述的钻井废弃物的处理方法，其特征在于，所述处理装置还包括药剂存储单元(6)，所述药剂存储单元(6)分别与所述破胶反应单元(2)和所述助沉絮凝反应单元(4)连通，所述步骤S40还包括通过所述药剂存储单元(6)向所述助沉絮凝反应单元(4)内注入絮凝剂和助沉剂的步骤S45。

16.根据权利要求11中所述的钻井废弃物的处理方法，其特征在于，在所述步骤S40之后，所述处理方法还包括将浓缩液回注到所述助沉絮凝反应单元(4)内的步骤S46。

17.根据权利要求11中所述的钻井废弃物的处理方法，其特征在于，在所述步骤S40之后，所述处理方法还包括将泥状固体颗粒排出并堆放的步骤S47。

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