專利名稱：一種廢棄鉆井液的處理方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明屬于石油開采工業(yè)中的“三廢”治理技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種廢棄鉆井液的處理方法。
背景技術(shù)：
鉆井液是石油工業(yè)鉆探、開采鉆井過程中使用的一種工程液體，能在鉆井過程中完成懸浮、壓力控制、巖層穩(wěn)定性、浮力、潤滑和冷卻等多項關(guān)鍵任務(wù)。用過的廢棄鉆井液和被鉆井液污染的鉆屑收集于井場收集池，統(tǒng)稱為廢棄鉆井液。這些收集的廢棄鉆井液為含油污水、污泥的混合體，具有體積大、固體物含量低、含水率高、含油量大、顆粒細、粘度大、脫水困難等特點。
目前，國內(nèi)油田對鉆井作業(yè)廢棄鉆井液一般采用直接固化處理，即將井場收集池內(nèi)的廢棄鉆井液在重力作用下自然沉降形成表面浮油、清水層與沉淀污泥，表面浮油回收，清水層為含有少量石油類的廢水，一般地在環(huán)境不敏感地區(qū)就地排放或在環(huán)境敏感地區(qū)處理達標后就地排放，沉淀污泥再加入化學(xué)藥劑進行固化。這種處理方法缺點是廢棄物含水率較高、體積大，藥劑使用大，含油廢水就地排放污染土壤、地下水或地表水體。因此探尋一種新的處理工藝，能降低廢棄鉆井液的污泥含水率，減少污泥體積，并有針對性地回收其中所含原油，對廢棄鉆井液處理的綜合利用、降低處理成本，經(jīng)濟及環(huán)境效益重大。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的是提供一種廢棄鉆井液處理方法，解決由于廢棄鉆井液含水率高而引起處理成本較高、污染環(huán)境及廢棄鉆井液中所含原油得不到充分回收的問題，實現(xiàn)廢棄鉆井液的無害化、資源化。本發(fā)明采用的技術(shù)方案是包括如下步驟
(O將廢棄鉆井液送至攪拌池中，由破乳劑投加裝置將水溶性破乳劑注入到攪拌池進行攪拌，攪拌后送至平流式斜板隔油池；
(2)廢棄鉆井液中的水、油、泥在平流式斜板隔油池的斜板中進行分離，上層浮油輸送到重力式集油池；底部的污泥輸送至污泥調(diào)理池，用污泥調(diào)理劑投加裝置向污泥調(diào)理池中投加污泥調(diào)理劑，污泥調(diào)理劑與污泥充分混合后進入污泥輸送管道，同時用無機/有機絮凝劑投加裝置在污泥輸送管道末端處注入絮凝劑混合，然后進入臥螺卸料沉降離心機脫水，脫水后成的泥餅通過無軸螺旋輸送器輸送出，脫水后的分離水回流至平流式斜板隔油池；(3)將從平流式斜板隔油池流出的污水依次進入一級除油過濾器和二級除油過濾器進行污水過濾脫油，出水經(jīng)清水池收集處理后作為鉆井生產(chǎn)用水；(4)對一級除油過濾器和二級除油過濾器進行反沖洗，將反沖洗水回流到平流式斜板隔油池進行循環(huán)處理；將來自平流式斜板隔油池、一級除油過濾器及二級除油過濾器上部浮油輸送到重力式集油池進行油水分離，重力式集油池的上層浮油溢流至集油箱、下層含油污水回流至平流式斜板隔油池循環(huán)處理。本發(fā)明具有處理環(huán)節(jié)簡單、能耗低、效率高等特點。廢棄鉆井液經(jīng)本發(fā)明方法處理后，處理水能達到鉆井工業(yè)用水水質(zhì)要求，可作為鉆井生產(chǎn)用水，回收的油類即為原油，處理污泥經(jīng)固化成型后可作道路充填物，實現(xiàn)了對廢棄物的無害化、資源化綜合利用。


圖I是本發(fā)明廢棄鉆井液的處理設(shè)備連接圖以及處理工藝流程示意圖中I一攪拌池；2—平流式斜板隔油池；3—一級除油過濾器；4一二級除油過濾器；
5—清水池；6—污泥調(diào)理池；7—臥螺卸料沉降離心機；8—無軸螺旋輸送器；9一重力式集油池；10—集油箱；11—破乳劑投加裝置；12—污泥調(diào)理劑投加裝置；13—無機/有機復(fù)合絮凝劑投加裝置。
具體實施例方式如圖I所示，廢棄鉆井液通過輸送泵經(jīng)管道送至攪拌池I中，同時投加破乳劑，水溶性破乳劑由破乳劑投加裝置11注入到攪拌池1，攪拌破乳后，通過輸送泵經(jīng)管道輸送至平流式斜板隔油池2，在重力作用下，水、油、泥在斜板中進行三相分離，油珠顆粒沿斜板組的上層板，向上升滑出斜板到水面，通過刮油板將平流式斜板隔油池2頂部的浮油收集起來，再通過導(dǎo)油管輸送到重力式集油池9 ;沙粒，巖屑、泥等其它懸浮雜質(zhì)則沿斜板組的下層斜板面滑向集泥區(qū)落到池底，池底的濃縮污泥經(jīng)污泥進料泵輸送至污泥調(diào)理池6，與污泥調(diào)理劑投加裝置12投加的污泥調(diào)理劑充分混合后，通過進料泵進入污泥輸送管道，在污泥輸送管道末端與無機/有機絮凝劑投加裝置13注入的絮凝劑混合后，進入臥螺卸料沉降離心機7進行脫水，從而實現(xiàn)泥水分離，脫水后的泥餅通過無軸螺旋輸送器8，輸送至泥餅車外運；來自臥螺卸料沉降離心機7的分離水，回流至平流式斜板隔油池2 ;從平流式斜板隔油池2流出的污水，依次進入一級除油過濾器3、二級除油過濾器4進行污水過濾脫油，出水經(jīng)清水池5收集處理后作為鉆井生產(chǎn)用水；一級除油過濾器3、二級除油過濾器4的反沖洗水回流到平流式斜板隔油池2，循環(huán)處理；來自平流式斜板隔油池2、一級除油過濾器3及二級除油過濾器4的上部浮油，經(jīng)管道輸送到重力式集油池9，利用重力作用進行油水分離處理，上層浮油(即原油)溢流至集油箱10，由原油車外運，下層含油污水回流至平流式斜板隔油池2循環(huán)處理。應(yīng)用本發(fā)明方法處理廢棄鉆井液的工藝參數(shù)為平流式斜板隔油池2為矩形，長10000-20000mm,寬3600-6000mm，高2200mm ;在平流式斜板隔油池2中，油粒截留速度為O. 2mm/s，含油廢液的停留時間為30min，可去除60 μ m以上的油粒和廢水中的大部分固體顆粒，脫油率達到50%。采用的斜板規(guī)格為板長1550mm，板寬650mm，板厚I. 2-1. 6mm，每塊板有11個波，波長59mm，波高25_30mm，斜板間距為30-40mm，傾斜角為45度。安裝時將斜板拼裝成若干個斜板組塊，再將斜板組塊排列在鋼支架上。一級除油過濾器3與二級除油過濾器4材質(zhì)與結(jié)構(gòu)完全相同，二者串聯(lián)運行，清水流量系數(shù)a=0. 7，一級除油過濾器3與二級除油過濾器4內(nèi)部充填果殼活性炭濾料，濾層厚I. 20-1. 40m，裝填密度500-600kg/m3，粒徑20-40目。其對含油廢水中的石油類去除率> 95%，并能截留顆粒> 15μπι的固體懸浮物。臥螺卸料沉降離心機7的轉(zhuǎn)速為1500-1800r/min,離心分離5-8min。本發(fā)明所用破乳劑為水溶性破乳劑(JH-I )，污泥調(diào)理劑為硅藻土和石灰按質(zhì)量比7:3配制而成，無機/有機復(fù)合絮凝劑為聚合氯化鋁(PAC)和陽離子聚丙烯酰胺(PAM)按質(zhì)量比99:1配制而成。對于含水率74. 4-92. 8%、含固率2. 2-6. 5%、含油率5. 9-19. 1%的廢棄鉆井液，處理后原油回收率可達99%以上，用本發(fā)明方法處理后泥餅含水率40. 4-44. 3%以下，處理后清水池中廢水固體懸浮物含量I. 2-4. 7mg/L以下，石油類含量8. Omg/L以下，可作為鉆井生產(chǎn)用水。以下提供本發(fā)明的5個實施例
實施例I
廢棄鉆井液流量為400m3/h，在長X寬X高為20000mmX6000mmX2200mm的矩形平流式斜板隔油池2中，其鋼池中的支架上安裝有斜板組塊，采用的斜板規(guī)格如下板長1550mm,板寬650mm,板厚I. 6mm,每塊板有11個波，波長59mm,波高30mm,斜板間距為30mm,傾斜角為45度，平流式斜板隔油池2的停留時間為30min，可去除60 μ m以上的油粒和大 部分固體顆粒。一級除油過濾器3與二級除油過濾器4材質(zhì)與結(jié)構(gòu)完全相同，二者串聯(lián)運行，清水流量系數(shù)a=0. 7，除油過濾器內(nèi)部充填果殼活性炭濾料，濾層厚I. 40m,裝填密度600kg/m3,粒徑40目。臥螺卸料沉降離心機轉(zhuǎn)速為1800r/min,離心分離8min。對于含水率74. 4%、含固率6. 5%、含油率19. 1%的廢棄鉆井液，處理后原油回收率可達99. 7%，處理后泥餅含水率40. 4%以下，處理后清水池中廢水固體懸浮物含量4. 4mg/L以下，石油類含量
8.Omg/L以下，可作為鉆井生產(chǎn)用水。實施例2
廢棄鉆井液流量340m3/h，在長X寬X高為18000mm X 5500mm X 2200mm的矩形平流式斜板隔油池2中，其鋼池中的支架上安裝有斜板組塊，采用的斜板規(guī)格如下板長1550mm，板寬650mm,板厚I. 6mm,每塊板有11個波,波長59mm,波高30mm,斜板間距為30mm,傾斜角為45度，平流式斜板隔油池的停留時間為30min，可去除60μπι以上的油粒和大部分固體顆粒。一級除油過濾器3與二級除油過濾器4材質(zhì)與結(jié)構(gòu)完全相同，二者串聯(lián)運行，清水流量系數(shù)a=0. 7，除油過濾器內(nèi)部充填果殼活性炭濾料，濾層厚I. 40m，裝填密度500kg/m3，粒徑20目。臥螺卸料沉降離心機轉(zhuǎn)速為1500r/min，離心分離5min。對于含水率80%、含固率
4.6%、含油率15. 4%的廢棄鉆井液，處理后原油回收率可達99. 7%，處理后泥餅含水率42. 6%以下,處理后清水池中廢水固體懸浮物含量4. 7mg/L以下，石油類含量8. Omg/L以下，可作為鉆井生產(chǎn)用水。實施例3
廢棄鉆井液流量210m3/h，在長X寬X高為14000mmX 4500mm X 2200mm的矩形平流式斜板隔油池2中，其鋼池中的支架上安裝有斜板組塊，采用的斜板規(guī)格如下板長1550mm，板寬650mm,板厚I. 60mm,每塊板有11個波，波長59mm,波高30mm,斜板間距為30mm,傾斜角為45度，平流式斜板隔油池的停留時間為30min，可去除60 μ m以上的油粒和大部分固體顆粒。一級除油過濾器3與二級除油過濾器4材質(zhì)與結(jié)構(gòu)完全相同，二者串聯(lián)運行，清水流量系數(shù)a=0. 7,除油過濾器內(nèi)部充填果殼活性炭濾料,濾層厚I. 30m,裝填密度600kg/m3,粒徑30目。臥螺卸料沉降離心機轉(zhuǎn)速為1600r/min，離心分離6min。對于含水率83. 8%、含固率
3.5%、含油率12. 7%的廢棄鉆井液，處理后原油回收率可達99. 7%，處理后泥餅含水率41. 8%以下，處理后清水池中廢水SS含量3. 5mg/L以下，石油類含量8. Omg/L以下，可作為鉆井生產(chǎn)用水。實施例4
廢棄鉆井液流量160m3/h，在長X寬X高為12000mmX 4000mm X 2200mm的矩形平流式斜板隔油池2中，其鋼池中的支架上安裝有斜板組塊，采用的斜板規(guī)格如下板長1550mm，板寬650mm,板厚I. 4mm,每塊板有11個波,波長59mm,波高25mm,斜板間距為40mm,傾斜角為45度，平流式斜板隔油池的停留時間為30min，可去除60 μ m以上的油粒和大部分固體顆粒。一級除油過濾器3與二級除油過濾器4材質(zhì)與結(jié)構(gòu)完全相同，二者串聯(lián)運行，清水流量系數(shù)a=0. 7，除油過濾器內(nèi)部充填果殼活性炭濾料，濾層厚I. 30m，裝填密度500-600kg/m3，粒徑20-40目。臥螺卸料沉降離心機轉(zhuǎn)速為1500-1800r/min，離心分離5-8min。對于含水率92. 8%、含固率2. 2%、含油率9. 8%的廢棄鉆井液，處理后原油回收率可達99. 5%，處理后泥餅含水率43. 8%以下，處理后清水池中廢水SS含量I. 6mg/L以下，石油類含量8. Omg/L以下，可作為鉆井生產(chǎn)用水。實施例5
廢棄鉆井液流量120m3/h，在長X寬X高為10000_X3600_X 2200mm的矩形平流式斜板隔油池2中，其鋼池中的支架上安裝有斜板組塊，采用的斜板規(guī)格如下板長1550mm，板寬650mm,板厚I. 2mm,每塊板有11個波,波長59mm,波高25mm,斜板間距為40mm,傾斜角為45度，平流式斜板隔油池的停留時間為30min，可去除60 μ m以上的油粒和大部分固體顆粒。一級除油過濾器3與二級除油過濾器4材質(zhì)與結(jié)構(gòu)完全相同，二者串聯(lián)運行，清水流量系數(shù)a=0. 7，除油過濾器內(nèi)部充填果殼活性炭濾料，濾層厚I. 20m，裝填密度500-600kg/m3，粒徑20-40目。臥螺卸料沉降離心機轉(zhuǎn)速為1500-1800r/min，離心分離5-8min。對于含水率87. 9%、含固率6. 2%、含油率5. 9%的廢棄鉆井液，處理后原油回收率可達99. 6%，處理后泥餅含水率44. 3%以下，處理后清水池中廢水SS含量I. 2mg/L以下，石油類含量8. Omg/L以下，可作為鉆井生產(chǎn)用水。
權(quán)利要求
1.一種廢棄鉆井液的處理方法，其特征是包括如下步驟 (1)將廢棄鉆井液送至攪拌池中，由破乳劑投加裝置將水溶性破乳劑注入到攪拌池進行攪拌，攪拌后送至平流式斜板隔油池； (2)廢棄鉆井液中的水、油、泥在平流式斜板隔油池的斜板中進行分離，上層浮油輸送到重力式集油池；底部的污泥輸送至污泥調(diào)理池，用污泥調(diào)理劑投加裝置向污泥調(diào)理池中投加污泥調(diào)理劑，污泥調(diào)理劑與污泥充分混合后進入污泥輸送管道，同時用無機/有機絮凝劑投加裝置在污泥輸送管道末端處注入絮凝劑混合，然后進入臥螺卸料沉降離心機脫水，脫水后成的泥餅通過無軸螺旋輸送器輸送出，脫水后的分離水回流至平流式斜板隔油池； (3)將從平流式斜板隔油池流出的污水依次進入一級除油過濾器和二級除油過濾器進行污水過濾脫油，出水經(jīng)清水池收集處理后作為鉆井生產(chǎn)用水； (4)對一級除油過濾器和二級除油過濾器進行反沖洗，將反沖洗水回流到平流式斜板隔油池進行循環(huán)處理；將來自平流式斜板隔油池、一級除油過濾器及二級除油過濾器上部浮油輸送到重力式集油池進行油水分離，重力式集油池的上層浮油溢流至集油箱、下層含油污水回流至平流式斜板隔油池循環(huán)處理。
2.根據(jù)權(quán)利要求I所述的一種廢棄鉆井液的處理方法，其特征是所述泥調(diào)理劑為硅藻土和石灰按質(zhì)量比7:3配制而成，所述絮凝劑為聚合氯化鋁和陽離子聚丙烯酰胺按質(zhì)量比99:1配制而成。
3.根據(jù)權(quán)利要求I所述的一種廢棄鉆井液的處理方法，其特征是所述平流式斜板隔油池中，油粒截留速度為O. 2mm/s，含油廢液的停留時間為30min。
4.根據(jù)權(quán)利要求I所述的一種廢棄鉆井液的處理方法，其特征是一級除油過濾器與二級除油過濾器內(nèi)部充填果殼活性炭濾料，濾層厚I. 20-1. 40m，裝填密度500-600kg/m3，粒徑20-40目。
5.根據(jù)權(quán)利要求I所述的一種廢棄鉆井液的處理方法，其特征是臥螺卸料沉降離心機的轉(zhuǎn)速為1500-1800r/min,離心分離時間是5_8min。
全文摘要
本發(fā)明公開一種石油開采工業(yè)中廢棄鉆井液的處理方法。將廢棄鉆井液送至攪拌池中，將水溶性破乳劑注入到攪拌池攪拌，攪拌后送至平流式斜板隔油池；上層浮油輸送到重力式集油池；底部的污泥輸送至污泥調(diào)理池，向污泥調(diào)理池中投加污泥調(diào)理劑，污泥調(diào)理劑與污泥充分混合后進入污泥輸送管道，同時在污泥輸送管道末端處注入絮凝劑，進入臥螺卸料沉降離心機脫水，脫水后的分離水回流至平流式斜板隔油池；將從平流式斜板隔油池流出的污水依次進入一級除油過濾器和二級除油過濾器進行污水過濾脫油；將來自平流式斜板隔油池、一級除油過濾器及二級除油過濾器上部浮油輸送到重力式集油池進行油水分離；實現(xiàn)對廢棄物的無害化、資源化綜合利用。
文檔編號C02F9/04GK102874952SQ201210372639
公開日2013年1月16日 申請日期2012年9月29日 優(yōu)先權(quán)日2012年9月29日
發(fā)明者張文藝, 張采芹, 劉春節(jié), 鄭澤鑫, 李仁霞 申請人:常州大學(xué)