CN1151977C - 陆地钻井现场“三废”治理再利用方法 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种陆地钻井现场“三废”治理、再利用方法。该方法乃是将钻井施工过程中产生的污水通过螺杆泵泵入螺旋分离器，液体进入油水分离器进一步分离，油、水分别流至油桶和贮水罐，固相颗粒进入岩屑回收罐；钻井液由泥浆泵回收至泥浆回收罐，进入高速脱水离心机，脱出的水排至贮水罐，固相泥浆留在离心机内，水泥浆回收至水泥浆回收罐；岩屑则经振动筛、除砂器、除泥器回收至岩屑回收罐；将回收的岩屑连同固相颗粒进行无害化和固化处理，制成砖或水泥石，以供再利用；本发明工艺设备简单，易于实施，利用该方法可以大大节约钻井成本，有利于环保和化废为宝，获得良好的经济和社会效益。
Description
技术领域：
本发明涉及一种用于石油钻井施工过程环境保护和物资再利用的方法。
背景技术：
在陆地石油钻井施工中排放的废污水、废液(泥浆、水泥浆等钻井液)、废渣(岩屑)统称“三废”。由于“三废”中含有石油、氯离子、重金属，因而对土地、水域等周围环境会造成严重污染。目前，为了防止“三废”对井场环境的污染，通常的做法是：在钻井施工前，预先在井场附近挖出一容积约500m3的排污坑，以便将钻井施工过程中产生的“三废”排放储存于其中；在钻井施工完毕后，则需采用化学方法对钻井“三废”进行无害化和固化处理。此种做法虽能对钻井“三废”加以治理，不致使其污染范围扩大，但需要付出大量人力、物力和费用，而且排污坑内固化后的土壤结构已不再适宜草木或农作物的生长。另外，排放至排污坑内的大量泥浆和水泥浆无法再被利用，造成浪费甚为严重。
发明内容：
本发明的目的在于提供一种不需挖掘排污坑即可在钻井施工现场对钻井“三废”进行处理和再利用从而实现环境保护和节约生产成本的陆地钻井现场“三废”治理、再利用方法。
本发明是这样实现的。此种陆地钻井现场“三废”治理、再利用方法乃是将钻井施工过程中产生的污水通过螺杆泵泵入螺旋分离器，分离出来的液体进入油水分离器进一步分离，油、水分别从顶部出口和底部流至油桶和贮水罐，螺旋分离器分离出来的固相颗粒从底部排出进入岩屑回收罐；钻井液由泥浆泵回收至泥浆回收罐，进入高速脱水离心机，脱出的水排至贮水罐，固相泥浆留在离心机内，水泥浆从泥浆循环槽回收至水泥浆回收罐；岩屑则经振动筛、除砂器、除泥器回收至岩屑回收罐；将回收到岩屑回收罐内的岩屑连同从污水中分离出来的固相颗粒进行无害化处理和固化处理，并进一步制成砖或水泥石，以供再利用；该方法实施要点如下：
1、“三废”处理设备的安装设置：a、污水处理装置：将从钻井现场的机房、泵房、钻机底座接出的污水管线分别与螺杆泵相连接，其后设置一与之相连接的锥形螺旋分离器，螺旋分离器之后设置一油水分离器，由螺旋分离器底部接出的管线则与岩屑回收罐相连；b、钻井液处理装置：在钻井井场一侧设置泥浆回收罐和水泥浆回收罐各一，分别与钻井施工泥浆泵低压输出管线和泥浆循环槽相连接，泥浆回收罐另一侧与高速脱水离心机相连；c、岩屑处理装置：在通常钻井施工过程所用的震动筛旁侧设置一个岩屑回收罐，从除砂器、除泥器分别接出管线至该罐，岩屑回收罐之后设置一混凝土搅拌器。
2、“三废”处理的工艺过程：
a、污水处理工艺过程：螺杆泵将来自钻井机房、泵房、钻机底座的清洗用污水泵入螺旋分离器，在离心力的作用下，污水中不同质量的物质因运动不同而发生分离，质量较大的固相颗粒从螺旋分离器底部排出进入岩屑回收罐内，分离出来的液体则进入油水分离器内，由于油水密度不同，油从顶部出口流至设置在其旁侧的油桶，水从底部流到贮水罐，螺旋分离器分离出来的固相颗粒从底部排出进入岩屑回收罐；
b、钻井液处理工艺过程：在钻井过程中，经泥浆泵低压输出管线回收至泥浆回收罐内的部分泥浆进入高速脱水离心机后作高速圆周运动，被泥浆膜包覆的水分子依靠在高速运动中产生的惯性力冲破包覆膜脱离泥浆颗粒，脱出的水经筛网析出并排至贮水罐内，而固相泥浆则留在离心机内；在固井施工时，向从泥浆循环槽回收至水泥浆回收罐内的水泥浆中加入一定比例的经过无害化处理的岩屑颗粒制成不同类型的水泥砖；
c、钻井岩屑处理工艺过程：将钻井施工过程中由震动筛、除砂器、除泥器回收至岩屑回收罐内的岩屑连同从污水中分离出来的固相颗粒采用水洗法在罐内进行无害化处理，向经过清水充分清洗的岩屑和固相颗粒中加入MTC固化剂，然后在混凝土搅拌器内充分搅拌，使其固化。
3、“三废”处理产品的再利用：
a、污水处理产品的再利用：污水处理过程最终从油水分离器顶部分离出来的油流至设置在其旁侧的油桶内，可作为燃料用；从油水分离器底部流至贮水罐内的水则可作为钻井队生产用水；从螺旋分离器底部排出的固相颗粒进入岩屑回收罐内随同岩屑一起被处理和再利用；
b、钻井液处理产品的再利用：在钻井过程中，经泥浆泵低压输出管线回收至泥浆回收罐内的泥浆中的一部分可直接供给钻井队施工现场继续使用，另一部分可通过泥浆运输罐车送至其他钻井施工井场使用，其余部分则可用罐车拉运到泥浆站贮存备用。在钻井现场对泥浆进行脱水处理所析出的水排至贮罐后，可作为泥浆处理用水，脱水后的固相泥浆包装装袋后贮存，可作为配泥浆材料用。固井施工过程水泥浆处理后制得的水泥砖可作铺垫井场或修路用；
c、钻井岩屑处理产品的再利用：用于清洗钻井岩屑和固相颗粒的水泵入贮水罐，可作为钻井队处理泥浆的生产用水；经无害化和固化处理的岩屑和固相颗粒可制成砖、水泥石以及不同形状的固体产品，用作铺垫井场或修路用材料。
本发明提供的钻井现场“三废”治理、再利用方法工艺、设备简单，易于实施，利用该方法不需要挖掘排污坑即可在钻工施工现场对其产生的“三废”进行处理和再利用，从而可以大大节约钻井生产成本，有利于环保和化废为宝，获得良好的经济和社会效益，宜于推广应用。
附图说明：
附图为本发明所提供方法的工艺流程框图。
具体实施方式：
以下结合附图对本发明的实施作进一步说明。
本发明实施所采用的装置、设备规格型号如下：
污水回收用螺杆泵90WLB-3012；
泥浆除泥用污水固液分离器2CNQ-120×8；
油水分离器 高1m、直径0.5m的圆柱形一般工程用容器；
清水排水泵 IS50-32-160型离心泵；
泥浆脱水用改型离心机 LW400离心机；
另配混凝土搅拌器1台，以及运送泥浆及固化材料的罐车、卡车，容积40m3的方形泥浆回收罐1个，20m3水泥浆回收罐、岩屑回收罐各一，200公升油桶2个。
岩屑无害化处理采用水洗方式，将岩屑表面的处理剂清洗到水中，通过滤网过滤后的水泵入贮水罐作为处理泥浆的生产用水。无害化处理要求达到指标如下：
| 指标类别 | 要求达到的数值 |
| 聚合物COD(mg/l) | ＜427 |
| PH值 | 9.3-7.6 |
| 油含量(mg/l) | ＜2.6 |
| 六价铬含量(mg/l) | ＜0.12 |
| 总铬含量(mg/l) | ＜0.93 |
| 铜含量(mg/l) | ＜0.08 |
| 锌含量(mg/l) | ＜0.62 |
| 铅含量(mg/l) | ＜0.93 |
本发明采用的MTC固化剂的主要成分是激活剂和水淬矿渣，在激活剂的作用下，水淬矿渣加水与岩屑和固相颗粒经搅拌后形成框架结构，水淬矿渣中的氯化物在活性作用下，对岩屑和固相颗粒起包被作用，并与水发生化学反应形成胶凝体，胶凝体进一步结晶形成固体，完成固化过程。固化前，通过调整激活剂、水淬矿渣、岩屑、固相颗粒和水的加入比例，可分别达到砖或水泥石的不同强度，并制成不同形状的产品。
Claims (1)
1、一种陆地钻进现场“三废”治理再利用方法，其特征在于，该方法乃是将钻井施工过程中产生的污水通过螺杆泵泵入螺旋分离器，分离出来的液体进入油水分离器进一步分离，油、水分别从顶部出口和底部流至油桶和贮水罐，螺旋分离器分离出来的固相颗粒从底部排出进入岩屑回收罐；钻井液由泥浆泵回收至泥浆回收罐，进入高速脱水离心机，脱出的水排至贮水罐，固相泥浆留在离心机内，水泥浆从泥浆循环槽回收至水泥浆回收罐；岩屑则经振动筛、除砂器、除泥器回收至岩屑回收罐；将回收到岩屑回收罐内的岩屑连同从污水中分离出来的固相颗粒进行无害化处理和固化处理，并进一步制成砖或水泥石，以供再利用；该方法实施要点如下：
A、“三废”处理设备的安装设置：a、污水处理装置：将从钻井现场的机房、泵房、钻机底座接出的污水管线分别与螺杆泵相连接，其后设置一与之相连接的锥形螺旋分离器，螺旋分离器之后设置一油水分离器，由螺旋分离器底部接出的管线则与岩屑回收罐相连；b、钻井液处理装置：在钻井井场一侧设置泥浆回收罐和水泥浆回收罐各一，分别与钻井施工泥浆泵低压输出管线和泥浆循环槽相连接，泥浆回收罐另一侧与高速脱水离心机相连；c、岩屑处理装置：在通常钻井施工过程所用的震动筛旁侧设置一个岩屑回收罐，从除砂器、除泥器分别接出管线至该罐，岩屑回收罐之后设置一混凝土搅拌器；
B、“三废”处理工艺过程：a、污水处理工艺过程：螺杆泵将污水泵入螺旋分离器，分离出来的液体进入油水分离器进一步分离，油从顶部出口流至设置在其旁侧的油桶，水从底部流到贮水罐，螺旋分离器分离出来的固相颗粒从底部排出进入岩屑回收罐；b、钻井液处理工艺过程：经泥浆泵低压输出管线回收至泥浆回收罐内的部分泥浆进入高速脱水离心机，脱出的水经筛网析出并排至贮水罐，固相泥浆留在离心机内；向从泥浆循环槽回收至水泥浆回收罐内的水泥浆中加入一定比例的经过无害化处理的岩屑颗粒制成不同类型的水泥砖；c、钻井岩屑处理工艺过程：将回收至岩屑回收罐内的岩屑连同从污水中分离出来的固相颗粒采用水洗法在罐内进行无害化处理；向经过清水充分清洗的岩屑和固相颗粒中加入主要成分为激活剂和水淬矿渣的MTC固化剂，然后在混凝土搅拌器内充分搅拌，使其固化；
C、“三废”处理产品的再利用：a、污水处理产品的再利用：从油水分离器顶部分离出来的油作燃料用；从油水分离器底部流出的水作钻井队生产用水；从螺旋分离器底部排出的固相颗粒进入岩屑回收罐内随同岩屑一起被处理和再利用；b、钻井液处理产品的再利用：泥浆回收罐内泥浆的一部分直接供给钻井队施工继续使用，另一部分通过泥浆运输罐车送至其他钻井施工井场使用，其余部分则拉运到泥浆站贮存备用；泥浆脱水处理所析出的水排至贮水罐作为泥浆处理用水，脱水后的固相泥浆包装装袋贮存作为配泥浆材料用；水泥浆处理后制得的水泥砖作铺垫井场或修路用；c、钻井岩屑处理产品的再利用：用于清洗钻井岩屑和固相颗粒的水泵入贮水罐作为处理泥浆用水，经无害化和固化处理的岩屑和固相颗粒制成砖或水泥石作铺垫井场或修路用。
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