CN208024314U - 一种钻屑随钻生物处理系统 - Google Patents

Abstract

本实用新型提供一种钻屑随钻生物处理系统，包括循环罐、振动筛、干燥筛、除砂器、离心机、输送机、清水储备罐、菌液喷淋装置和生化反应器，其中的菌液喷淋装置包括菌液培养箱和菌液喷淋器。钻井返出钻井液先进入振动筛，然后进入干燥筛，分离出液相进入循环罐，分离出钻屑进入螺旋输送机；液相进一步进入除砂器和离心机进行分离，分离出钻屑进入螺旋输送机；开动螺旋输送机同时，打开菌液喷淋装置，把菌液均匀喷淋到钻屑，然后进入生化反应器，在一定温度下生化反应15～60min，即可实现钻屑随钻生物处理。该实用新型涉及的装置实现了钻屑随钻生物处理，解决了钻屑生物处理时间长的问题，提高了处理效果和效率。

Description

一种钻屑随钻生物处理系统

技术领域

本实用新型属于钻井废液环保处理系统领域，尤其涉及一种用于钻井井场的钻屑随钻生物处理系统，适用于钻屑的随钻及钻后治理。

背景技术

随着我国石油工业的快速发展，钻井作业所造成的环境污染问题也越来越严重。由于成本等多方面的因素，我国大多数的油田对钻井液的处理方式大都选择填埋处理，即在钻井前先在合适的位置挖一个钻井液池，然后借助自然条件进行蒸发和干燥，最后在其表面填埋表土将其覆盖。这种处理方法在雨水少的地方取得的效果较好，但在雨水较多或水源较为丰富的地方，废弃钻井液容易产生泄漏，对附近的土壤、地表水及地下水造成严重的污染。废弃钻井液主要是由钻井液、钻屑和其他作业所产生的废液所组成的。据估算，水基钻屑所占比例为64.7%。

近几年，许多国家提出钻井废弃物“零排放”的目标，从钻井废弃物源头减量、过程控制到末端处理都分阶段进行了严格要求，以便能将钻井废弃物的环境污染降至最低水平，从而推动钻井废弃物处理的系统化、规范化和标准化。国外在水基钻井废弃物处理方面，大力发展脱水处理技术，主要为化学强化固液分离技术，分离出水回用或拉运至集中处理站处理，分离出渣拉运处理。目前国内各油田处理钻井废弃物的主要方法是在钻井完成后统一治理，先将钻井污水处理或回收，然后对钻井固体废弃物统一进行固化处理，最终就地填埋复耕或拉运到指定的堆渣场集中存放。对处于环境敏感区范围内的钻井固废运至钻井固废处理场集中处理，通过场内固化及综合利用设备，实现钻井固废的无害化处理和资源化利用。所有这些处理技术均为末端治理技术。2015年新环保法实施后，各油田为减少钻井过程中固液废弃物的环境危害，纷纷试验采用钻屑不落地技术，随钻不落地处理已成为钻井环保发展的趋势。该技术主要分为收集转移、固液分离、液相处理或利用、固相处理或固相临时存储等4个单元。由于多数油田缺少固相最终处置方法的技术规范或法规引导，目前不少油田的固相直接临时存储，多采用在井场附近用防渗膜坑临时存储，完井后转移集中进一步固化处理。但是对于钻井液中加入大量无机或有机盐、沥青、磺化物、含油润滑剂等助剂的钻屑，不适宜直接固化，必须先进行重金属稳定、有机物降解等作业后方可固化。针对含油10%以下钻屑有些地方采用生物降解法，通过微生物的作用分解油相，使有机物BOD和COD降低。常见有好氧生物法、厌氧生物法、酶生物处理技术以及发酵工程等，优点是投入少，分解油相较为彻底，缺点是处理周期长，存在微生物风险等，适用于集中场站处理。有些油田明确规定不能采用固化方法，不能填埋。如何对钻屑的清洁处理和利用变得尤为关键。

申请号为201210579828.8提出了一种合成基钻井液及钻屑的模拟生物降解方法，采取钻屑和钻井液混合，加入表层土、有机质、肥料，定时通风，温度保持在20℃，定时浇水、混合，采用本方法降解后，合成基液的芳烃含量小于1%。申请号为201510115441.0提出了一种油基钻屑处理方法，主要采取多次分离萃取油基钻屑组分，对油基钻屑中的矿物油类分离能力好，油回收率可达到95％以上。申请号为201410770581.7提出了一种油基钻井液钻屑随钻处理的方法，对钻屑随钻清洗处理，通过对钻屑一次、二次清洗处理剂进行固液分离，降低固相含量。申请号为201610506292.5提出了一种钻井钻屑无害化处理系统及工艺，处理系统包括依次放置的搅拌装置和发酵装置，搅拌装置包括驱动电机和依次串联连接的两个搅拌桶，驱动电机与第一搅拌桶的搅拌扇叶轴接，第一搅拌桶与第二搅拌桶的搅拌扇叶同轴连接，第一搅拌桶的出料口与第二搅拌桶连通；发酵装置包括发酵池，第二搅拌桶的出料口位于发酵池的上方；第一搅拌桶的顶部设有第一进料漏斗，第一进料漏斗上设有加料喷嘴，用于添加碱抑制剂；第二搅拌桶的顶部设有第二进料漏斗，加入土质化改良剂，第二进料漏斗上设有加料花洒，用于添加微生物培养液，降解钻屑中的有机污染物。经过本实用新型处理系统及处理工艺处理后的钻屑，能够形成地表土壤结构，有利于植物生长。申请号为201320671499.X提出了一种用于油基钻屑处理的覆膜式反应器，该反应器包括反应仓底平面、与反应仓底平面相配合的循环喷淋系统、与反应仓底平面相配合的覆盖膜。本实用新型不仅能快捷方便地实现机械化进出料，而且可以通过布气主管、布气支管向油基钻屑中通气，保证油基钻屑的温度、湿度、溶解氧，促进生物处理油基钻屑的快速进行，同时，本实用新型中的循环喷淋系统还可用于生物处理中发酵渗滤液循环回流，以及菌种的投加，从而调控发酵过程，强化处理效果。本实用新型中还有与反应仓底平面相配合的覆盖膜，其可以有效防止处理过程中恶臭的逸散，减少对环境的污染。申请号为201620679549.2提出了一种油基钻屑和废油基钻井液连续处理装置。包括依次连通的反应罐、三相离心机、生物反应器、输送机，还包括储水罐、储油罐、药剂罐、配药罐，三相离心机具有水相出料口、油相出料口、固相出料口，生物反应器的进料口与固相出料口连通，水相出料口与储水罐连通，油相出料口与储油罐连通，储水罐的出料口与反应罐的进水口连通；反应罐和生物反应器上均设有进药口，药剂罐和配药罐的出口分别与反应罐和生物反应器的进药口连通；还包括控制系统，反应罐、三相离心机、生物反应器、输送机、药剂罐、配药罐均与控制系统连接。

但是，上述专利在钻屑处理中还存在诸多问题，首先未能实现随钻处理；第二，均针对油基合成基钻屑设计开发，不适合水基钻屑；第三，生物处理均存在时间长、场地大问题。

实用新型内容

本实用新型的目的是针对现有技术存在的问题，提供一种钻屑随钻生物处理系统，在钻井的同时随钻实施，提前利用钻屑本身刚分离后的温度、湿度对菌液进行培养，系统提高了处理效果和效率。

为了达到目的，本实用新型的技术方案是这样实现的：

一种钻屑随钻生物处理系统，包括循环罐、振动筛、干燥筛、除砂器、离心机、输送机、清水储备罐、菌液喷淋装置和生化反应器，其中的菌液喷淋装置包括菌液培养箱和菌液喷淋器，所述振动筛的固相排出口与干燥筛的进料口相连，振动筛的液相排出口与循环罐的进料口相连；所述干燥筛的出料口与输送机的进料端相连；所述循环罐的出料口与除砂器的进料口相连；所述除砂器的固相出料口与输送机的进料端相连，除砂器的液相出料口与离心机的进料口相连；所述离心机的固相出料口与输送机的进料端相连，液相出料口与循环罐和排出管道相连；所述菌液喷淋装置的菌液喷淋器位于输送机上方；所述生化反应器的进料口与输送机的输出端相连；所述清水储备罐分别通过控制阀连接至生化反应器、菌液培养箱和输送机、循环罐。

上述方案还包括：所述菌液喷淋装置的菌液培养箱靠近干燥筛设置。或者所述菌液喷淋装置的菌液培养箱上设有定时和温度控制器。

所述生化反应器设有温度和湿度控制器。

所述输送机为螺旋输送机。

所述菌液喷淋装置的菌液喷淋器位于输送机上方，且与输送机输出端保持一定的间距。

本实用新型的钻屑随钻生物处理系统，首先钻井返出钻井液先进入振动筛，然后进入干燥筛，分离出液相进入循环罐，分离出钻屑进入螺旋输送机；液相进一步进入除砂器和离心机进行分离，分离出钻屑进入螺旋输送机；开动螺旋输送机同时，打开菌液喷淋装置，把菌液均匀喷淋到钻屑，然后进入生化反应器，在一定温度下生化反应15～60min，即可实现钻屑随钻生物处理。

本实用新型具有如下优点：钻屑随钻生物处理系统把菌液喷淋装置安装在干燥筛下面，提前利用钻屑本身刚分离后的温度、湿度对菌液进行培养；同时生化反应器对喷淋后的钻屑提供一定的温度和湿度，以利于菌液更好的扩繁，根据进入岩屑的温度湿度情况进行调节；螺旋输送机在连续输送钻屑的同时使钻屑喷淋均匀并曝氧，提前在钻井的同时随钻实施；实现了随钻处理，缩短了生物处理技术的时间，避免了后期站点处理摊翻占地、人工问题，降低了成本，提高了处理效率；系统既可用于水基钻井液钻屑，也可用于油基钻井液处理。

附图说明

图1为一种钻屑随钻生物处理系统示意图。

图中：1.返出钻井液；2.循环罐；3.振动筛；4.干燥筛；5.钻屑（也称固相）；6.液相；7.除砂器；8.离心机；9.清水储备罐；10.螺旋输送机；11.菌液喷淋装置；12.生化反应器；13. 菌液喷淋器。

具体实施方式

下面将结合附图1对本实用新型的实施方式进行详细的描述。

一种钻屑随钻生物处理系统，包括循环罐2、振动筛3、干燥筛4、除砂器7、离心机8、输送机10、清水储备罐9、菌液喷淋装置11和生化反应器12，其中的菌液喷淋装置包括菌液培养箱和菌液喷淋器13。

所述振动筛3的固相5排出口与干燥筛4的进料口相连，振动筛3的液相6排出口与循环罐2的进料口相连；所述干燥筛4的固相5出料口与输送机10的进料端相连；所述循环罐2的出料口与除砂器7的进料口相连；所述除砂器7的固相5出料口与输送机10的进料端相连，除砂器7的液相6出料口与离心机8的进料口相连；所述离心机8的固相5出料口与输送机10的进料端相连，液相6出料口与循环罐2和排出管道相连；所述菌液喷淋装置11的菌液喷淋器13位于输送机10上方；所述生化反应器11的进料口与输送机10的输出端相连；所述清水储备罐9分别通过控制阀和管线连接至生化反应器12、菌液培养箱和输送机10、循环罐2。

上述实施例还包括：所述菌液喷淋装置11的菌液培养箱靠近干燥筛4设置。或者所述菌液喷淋装置11的菌液培养箱上设有定时和温度控制器。

所述生化反应器12设有温度和湿度控制器。

所述输送机10为螺旋输送机。

所述菌液喷淋装置11的菌液喷淋器13位于输送机上方，且与输送机输出端保持一定的间距。

采用上述实施例的工作流程：首先钻井返出钻井液1先进入振动筛3，然后进入干燥筛4，分离出液相6进入循环罐2，分离出钻屑（固相）5进入螺旋输送机10；液相6进一步进入除砂器7和离心机8进行分离，分离出钻屑5进入螺旋输送机10；开动螺旋输送机10同时，打开菌液喷淋装置11，把菌液均匀喷淋到钻屑5，然后进入生化反应器12，在一定温度下生化反应15～60min，即可实现钻屑随钻生物处理。

Claims (6)

1.一种钻屑随钻生物处理系统，包括循环罐、振动筛、干燥筛、除砂器、离心机、输送机、清水储备罐、菌液喷淋装置和生化反应器，其中的菌液喷淋装置包括菌液培养箱和菌液喷淋器，其特征在于：所述振动筛的固相排出口与干燥筛的进料口相连，振动筛的液相排出口与循环罐的进料口相连；所述干燥筛的出料口与输送机的进料端相连；所述循环罐的出料口与除砂器的进料口相连；所述除砂器的固相出料口与输送机的进料端相连，除砂器的液相出料口与离心机的进料口相连；所述离心机的固相出料口与输送机的进料端相连，液相出料口与循环管和排出管道相连；所述菌液喷淋装置的菌液喷淋器位于输送机上方；所述生化反应器的进料口与输送机的输出端相连；所述清水储备罐分别通过控制阀连接至生化反应器、菌液培养箱和输送机、循环罐。

2.根据权利要求1所述的钻屑随钻生物处理系统，其特征在于：所述菌液喷淋装置的菌液培养箱靠近干燥筛设置。

3.根据权利要求1所述的钻屑随钻生物处理系统，其特征在于：所述菌液喷淋装置的菌液培养箱上设有定时和温度控制器。

4.根据权利要求1或2、3所述的钻屑随钻生物处理系统，其特征在于：所述生化反应器设有温度和湿度控制器。

5.根据权利要求4所述的钻屑随钻生物处理系统，其特征在于：所述输送机为螺旋输送机。

6.根据权利要求5所述的钻屑随钻生物处理系统，其特征在于：所述菌液喷淋装置的菌液喷淋器位于输送机上方，且与输送机输出端保持一定的间距。