CN206089413U - 一种聚磺泥浆的破胶处理系统 - Google Patents

Abstract

本实用新型属于环境工程领域，具体涉及一种用于油气田废弃聚磺泥浆的深度破胶处理系统。为解决现有技术中水资源浪费严重，加药量大的技术问题，提供一种聚磺泥浆的破胶处理系统，其包括固液分离装置和依次连接的预处理装置、一级处理装置、二级处理装置、深度处理装置；所述一级处理装置、二级处理装置和深度处理装置与固液分离装置相连接。本实用新型的技术方案采用多级处理装置相结合的方式，确保了聚磺泥浆破胶处理之后得到的澄清液的水质符合循环使用要求，经本实用新型的技术方案处理后的聚磺泥浆上清液可以直接回用，用于井场压裂或其他用途，节约井场用水成本。

Description

一种聚磺泥浆的破胶处理系统

技术领域

本实用新型属于环境工程领域，具体涉及一种用于油气田废弃聚磺泥浆的深度破胶处理系统。

背景技术

聚磺泥浆指的是聚合物磺化泥浆，是石油天然气工业的主要污染源之一。它是一种含黏土、加重材料、各种化学处理剂、污水、污油及钻屑的多项稳态胶体悬浮体系，其主要成分是烃类、盐类、各种聚合物、木质素磺酸盐、某些金属离子（如汞、铜、砷、铬、锌及铅）和重晶石中的杂质等。聚磺泥浆中的高含量的COD、矿化度、色度、悬浮物等物质对环境的影响很大，如果处理不当会对环境造成严重污染。聚磺泥浆由于成分复杂，且稳定性较高，处理难度大，而破胶是其处理难点之一。目前国内用于聚磺泥浆的破胶技术主要是以生石灰、水泥为主要添加剂的破胶处理系统，该种方案缺点在于加药量通常在30%以上，破胶不彻底，处理成本高，处理后的固体废物量增大，分离液中由于钙镁离子的增加而不能循环使用，从而增加了后端处理固废和分离液的难度，浪费了大量水资源，提高了现场钻井的经济成本。

实用新型内容

本实用新型的目的在于解决现有技术中水资源浪费严重，加药量大的技术问题，提供一种处理成本低、产生固体废物量小的聚磺泥浆的破胶处理系统。

本实用新型的目的是通过以下技术方案实现的：

一种聚磺泥浆的破胶处理系统，包括固液分离装置、预处理装置、一级处理装置、二级处理装置和深度处理装置；所述预处理装置、一级处理装置、二级处理装置和深度处理装置依次连接；所述一级处理装置、二级处理装置和深度处理装置分别与固液分离装置相连接。

进一步的改进是，还包括分别与预处理装置、一级处理装置、二级处理装置和深度处理装置相连的预处理加药装置、一级处理加药装置、二级处理加药装置和深度处理加药装置。

进一步的改进是，所述一级处理装置、二级处理装置和深度处理装置依次通过水泵连接；所述预处理装置通过泥浆泵与一级处理装置相连接；所述一级处理装置、二级处理装置和深度处理装置通过泥浆泵与固液分离装置相连接。

进一步的改进是，所述预处理装置、一级处理装置、二级处理装置、深度处理装置内均设有搅拌器和曝气装置。

进一步的改进是，所述预处理加药装置、一级处理加药装置、二级处理加药装置和深度处理加药装置均通过计量泵进行控制和计量。

进一步的改进是，所述固液分离装置为固液分离器，所述固液分离器的液相出口通过水泵与深度处理装置连接。

本实用新型相对于现有技术的有益效果是：

1、本实用新型的技术方案采用多级处理装置相结合的方式，确保了聚磺泥浆破胶处理之后得到的澄清液的水质符合循环使用要求。

2、本实用新型的技术方案全过程采用环保型药剂，不会造成二次污染。

3、经本实用新型的技术方案处理后的聚磺泥浆上清液可以直接回用，用于井场压裂或其他用途，节约井场用水成本。

附图说明

图1本实用新型的结构示意图。

其中，附图中相应的附图标记为，1-预处理装置，2-一级处理装置，3-二级处理装置，4-深度处理装置，5-固液分离装置，6-泥浆泵，7-水泵，8-预处理加药装置，9-一级处理加药装置，10-二级处理加药装置，11-深度处理加药装置。

具体实施方式

以下结合附图和实施例对本实用新型的技术方案进行详细的说明，以使本领域的技术人员在阅读了本实用新型的基础上能够充分完整的实现本实用新型的技术方案，并解决本实用新型所要解决的现有技术中存在的问题。应当说明的是，以下仅是本实用新型的优选实施方式，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本实用新型创造构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些应当都属于本实用新型的保护范围。

本实用新型中所述的氧化破胶剂、铝的无机盐类混凝剂、铁的无机盐类混凝剂、高分子混凝剂、高分子助凝剂、无机盐类混凝剂、高分子助凝剂和酶处理剂均可从市场上购买获得。

本实用新型的技术特征可以自由组合，其组合之后的技术方案仍属于本实用新型的保护范围。

实施例

如图1所示的，一种聚磺泥浆的破胶处理系统，包括固液分离装置5、预处理装置1、一级处理装置2、二级处理装置3、深度处理装置4；所述预处理装置1、一级处理装置2、二级处理装置3、和深度处理装置4依次连接；所述一级处理装置2、二级处理装置3和深度处理装置4分别与固液分离装置5相连接。

如图1所示，本实用新型采用预处理、一级处理、二级处理和深度处理的多级处理相结合的方式，确保了聚磺泥浆破胶处理之后得到的澄清液的水质符合循环使用要求。

进一步的改进是，还包括分别与预处理装置1、一级处理装置2、二级处理装置3和深度处理装置4相连的预处理加药装置8、一级处理加药装置9、二级处理加药装置10和深度处理加药装置11。

进一步的改进是，所述预处理加药装置8、一级处理加药装置9、二级处理加药装置10和深度处理加药装置11均通过计量泵进行控制和计量。

如图1所示，在预处理装置1、一级处理装置2、二级处理装置3和深度处理装置4上分别设置加药装置，并通过计量泵精确计量，方便操作安全环保的同时，节省药剂用量，降低使用成本。

具体的，预处理装置1、一级处理装置2、二级处理装置3和深度处理装置4为撬装化结构。预处理装置1、一级处理装置2、二级处理装置3和深度处理装置4也可以为固定混凝土结构。优选地，预处理装置1、一级处理装置2、二级处理装置3和深度处理装置4为罐式结构。

进一步的改进是，所述一级处理装置2、二级处理装置3和深度处理装置4依次通过水泵7连接；所述预处理装置1通过泥浆泵6与一级处理装置2相连接；所述一级处理装置2、二级处理装置3和深度处理装置4通过泥浆泵6与固液分离装置5相连接。

进一步的改进是，所述预处理装置1、一级处理装置2、二级处理装置3、深度处理装置4内均设有搅拌器和曝气装置。

如图1所示，使用时，预处理单元通过泥浆泵6将泥浆输送至一级处理装置2，泥浆在一级处理装置2中进行搅拌和曝气反应处理后，静置，将上层清液通过水泵7输送至二级处理装置进行处理，将下层泥浆通过泥浆泵6输送至固液分离装置5；二级处理装置3和深度处理装置4采用与一级处理装置2同样的处理方式，最终将一级处理装置2、二级处理装置3和深度处理装置4的泥浆输送至固液分离装置5，优选地，所述固液分离装置5为固液分离器；最终将深度处理装置4处理后的清液从液体出口流出，以备回用。

进一步的改进是，所述固液分离装置5为固液分离器，所述固液分离器的液相出口通过水泵7与深度处理装置4连接。

如图1所示，固液分离器将一级处理装置2、二级处理装置3和深度处理装置4的泥浆进行固液分离后，将生成的固相输送至固废处理装置进行处理，将生成的液相通过水泵7输送至深度处理装置4进行处理，以实现提高处理效率，减少环境污染的目的。

本实用新型的操作方法如下：

1、分别配制预处理剂、一级处理剂、二级处理剂和深度处理剂，将相应的处理剂分别置于预处理加药装置8、一级处理加药装置9、二级处理加药装置10和深度处理加药装置11中，通过计量泵进行计量控制。

优选地，预处理剂优选氧化破胶剂，根据需要处理的聚磺泥浆的量投加，加入量为每一千克聚磺泥浆中加入0.05-200g的氧化破胶剂；

优选地，一级处理剂由铝和/或铁的无机盐类混凝剂组成，在搅拌条件下混匀，根据需要处理的聚磺泥浆的量投加，每一千克聚磺泥浆中加入0.05-300g的一级处理剂；

优选地，二级处理剂优选高分子混凝剂和高分子助凝剂组成，根据需要处理的聚磺泥浆的量投加，每一千克聚磺泥浆中加入0.01-125g的二级处理剂；

优选地，所述深度处理剂由无机盐类混凝剂、高分子助凝剂和酶处理剂组成，根据需要处理的聚磺泥浆的量投加，每一千克聚磺泥浆中加入0.01-150g的深度处理剂。

2、预处理：将聚磺泥浆与预处理剂混合均匀反应完全后，得到预处理后的聚磺泥浆；通过泥浆泵6输送至一级处理装置2。

3、一级处理：将步骤2得到的预处理后的聚磺泥浆与一级处理剂混合均匀反应完全后，静置，得到一级处理后的聚磺泥浆上清液和一级沉淀物，将一级处理后的聚磺泥浆上清液通过水泵7输送至二级处理装置3，一级沉淀物通过泥浆泵6输送至固液分离装置5。

4二级处理：一级处理后的聚磺泥浆上清液与二级处理药剂混合均匀反应完全后，静置，得到二级处理后的聚磺泥浆上清液和二级沉淀物，将二级处理后的聚磺泥浆上清液通过水泵7输送至深度处理装置4，二级沉淀物通过泥浆泵6输送至固液分离装置5。

5、深度处理：将二级处理后的聚磺泥浆上清液与深度处理剂混合均匀反应完全后，静置，得到处理完成后的澄清液和深度沉淀物，处理完成后的澄清液输送至液体出口，以备回用，深度沉淀物通过固体出口送至固废处理装置进行处理。

以本实用新型的技术方案对某地区产生的聚磺泥浆进行破胶处理，涉及处理量50m³/d以每天12小时连续运行，持续两个月运转，我们对处理后的聚磺泥浆液相和固相含水率进行了测试。

具体操作步骤如下：

聚磺泥浆依次进行预处理、一级处理、二级处理、深度处理和分离处理。

预处理：在预处理装置中加入氧化破胶剂18g/kg聚磺泥浆，充分反应后，静置15min。所述氧化破胶剂，按照重量比过硫酸钾：过硫酸铵=1:0.8混合均匀制成。

一级处理：将预处理后的浆液混合相搅拌条件下加入一级处理剂，投加量16g/kg聚磺泥浆，搅拌使之充分反应后，静置12min。

所述一级处理剂由铝和/或铁的无机盐类混凝剂组成，具体地，按照重量比硫酸铁：硫酸铝：硫酸亚铁：氯化铝=1:0.7:0.7:0.7混合均匀制成。

二级处理：将一级处理步骤后的液相搅拌条件下依次投加二级处理剂，投加量12g/kg聚磺泥浆，搅拌使之充分反应后，静置18min。

所述二级处理剂由高分子混凝剂和高分子助凝剂组成，具体地，按照重量比聚合硫酸铝：聚合硫酸铝铁：聚丙烯酰胺：聚合氯化铝：聚合硫酸铁=1:0.2:0.2:0.3:0.5混合均匀而制成。

深度处理：将二级处理步骤后的液相和分离处理步骤后的液相在搅拌条件下依次加入深度处理剂，投加量为25g/kg聚磺泥浆，搅拌使之充分反应，静置13min。

所述深度处理剂由无机盐类混凝剂、高分子助凝剂和酶处理剂组成，具体地，按照重量比生物酶处理剂：聚合硫酸铝：聚合硫酸铝铁：聚丙烯酰胺：硫酸亚铁=1:1.3:1.5:0.6:0.3混合均匀而制成。

分离处理：将一级处理、二级处理和深度处理产生的泥浆进行固液分离，将固液分离操作产生的清液返回深度处理步骤进行处理。

处理前后的指标参数如下：

表1为处理前聚磺泥浆的指标参数，表2示出了处理后的聚磺泥浆和固相含水率测试值。

表1 处理前聚磺泥浆的指标参数

项目	pH	粘度（mpa.s）	钙镁浓度（mg/l）	含水率（%）	密度（g/cm3）
						检出浓度	8.5	216	265	45	1.9

表2 聚磺泥浆处理后液相和固相测试

根据以上数据可知，本实用新型可以对聚磺泥浆进行深度破胶处理，并能达到破胶彻底、减少固废产生量和出水能达到回用标准。

根据本说明书的记载即可较好的实现本实用新型的技术方。

Claims (6)

1.一种聚磺泥浆的破胶处理系统，其特征在于，包括固液分离装置、预处理装置、一级处理装置、二级处理装置和深度处理装置；所述预处理装置、一级处理装置、二级处理装置和深度处理装置依次连接；所述一级处理装置、二级处理装置和深度处理装置分别与固液分离装置相连接。

2.根据权利要求1所述的聚磺泥浆的破胶处理系统，其特征在于，还包括分别与预处理装置、一级处理装置、二级处理装置和深度处理装置相连的预处理加药装置、一级处理加药装置、二级处理加药装置和深度处理加药装置。

3.根据权利要求1所述的聚磺泥浆的破胶处理系统，其特征在于，所述一级处理装置、二级处理装置和深度处理装置依次通过水泵连接；所述预处理装置通过泥浆泵与一级处理装置相连接；所述一级处理装置、二级处理装置和深度处理装置通过泥浆泵与固液分离装置相连接。

4.根据权利要求1所述的聚磺泥浆的破胶处理系统，其特征在于，所述预处理装置、一级处理装置、二级处理装置、深度处理装置内均设有搅拌器和曝气装置。

5.根据权利要求2所述的聚磺泥浆的破胶处理系统，其特征在于，所述预处理加药装置、一级处理加药装置、二级处理加药装置和深度处理加药装置均通过计量泵进行控制和计量。

6.根据权利要求1所述的聚磺泥浆的破胶处理系统，其特征在于，所述固液分离装置为固液分离器，所述固液分离器的液相出口通过水泵与深度处理装置连接。