一種正滲透鉆井液廢水循環(huán)利用系統(tǒng)的制作方法
【專利摘要】本實(shí)用新型公開了一種正滲透鉆井液廢水循環(huán)利用系統(tǒng)，包括廢水池，預(yù)處理系統(tǒng)、原料池、汲取液池、正滲透裝置、反滲透裝置、生活用水池以及配漿罐；其中，所述的原料池和汲取液池分別聯(lián)接至正滲透裝置的兩側(cè)，在正滲透壓的作用下，經(jīng)過預(yù)處理的廢鉆井液中的水分子通過正滲透膜進(jìn)入汲取液一側(cè)，從而得到稀釋后的汲取液，稀釋后的汲取液一部分進(jìn)入配漿罐回收配漿，另一部分通過反滲透裝置，反滲透裝置產(chǎn)出的清水用于生活用水，產(chǎn)出的濃縮液則循環(huán)至汲取液池重新使用；而通過正滲透裝置濃縮的鉆井液廢水則返回至原料池中再次凈化處理。本實(shí)用新型實(shí)現(xiàn)了鉆井液廢水的循環(huán)利用，對(duì)廢鉆井液的處理能耗低，污染小，效率高。
【專利說(shuō)明】
一種正滲透鉆井液廢水循環(huán)利用系統(tǒng)
技術(shù)領(lǐng)域
[0001]本實(shí)用新型涉及石油天然氣領(lǐng)域，具體地涉及一種正滲透鉆井液廢水循環(huán)利用系統(tǒng)。
【背景技術(shù)】
[0002]在石油天然氣的勘探開發(fā)鉆井過程中，不可避免地會(huì)產(chǎn)生大量廢棄物，其中，最大容積量的廢棄物是廢棄鉆井液。廢棄鉆井液中含有有機(jī)烴類、無(wú)機(jī)鹽類、某些重金屬離子(如汞、砷、鉻、鉛等)及一些配漿和加重材料中的雜質(zhì)，如果不加處理，任意排放，或者管理、處理不當(dāng)，均會(huì)對(duì)周邊人、畜和自然環(huán)境造成不可估量的危害。目前，國(guó)內(nèi)的廢鉆井液主要采用集中收集放置，定期交由水處理公司運(yùn)走處理的方式進(jìn)行排放，存在水資源浪費(fèi)嚴(yán)重、廢水處理成本高、環(huán)境污染風(fēng)險(xiǎn)高等問題。同時(shí)，我國(guó)油氣儲(chǔ)藏地多處于缺水地區(qū)，因而鉆井液廢水回用(用于配漿或用作生活用水)對(duì)于油氣的可持續(xù)開發(fā)至關(guān)重要。
[0003]目前廢鉆井液的隨鉆處理常通常采用固液分離的方式，采用該方法需向廢液中加入固化劑，而后采用機(jī)械分離的方式進(jìn)行固液分離，但分離出的液體通過反滲透膜過濾，能耗較高，回收率低，膜污染情況也較嚴(yán)重，需要頻繁更換反滲透膜以保證系統(tǒng)正常運(yùn)行。
[0004]正滲透水處理技術(shù)是目前工業(yè)大規(guī)模水處理和科研領(lǐng)域的一個(gè)熱點(diǎn)，與超濾、微濾和反滲透等常用膜分離技術(shù)相比，其不需要外加壓力作為分離驅(qū)動(dòng)力，而是靠溶液自身的滲透壓差推動(dòng)正滲透分離過程。除能耗小外，其還具有回收率高和膜污染情況相對(duì)較輕等顯著優(yōu)點(diǎn)，能夠持續(xù)長(zhǎng)時(shí)間運(yùn)行而不需要清洗。
【實(shí)用新型內(nèi)容】
[0005]本實(shí)用新型提供一種正滲透鉆井液廢水循環(huán)利用系統(tǒng)，目的是將正滲透技術(shù)應(yīng)用于鉆井液廢水的凈化處理，實(shí)現(xiàn)鉆井液廢水的循環(huán)利用，減少對(duì)環(huán)境的污染。
[0006]為了實(shí)現(xiàn)上述目的，本實(shí)用新型采用的技術(shù)方案為:
[0007]—種正滲透鉆井液廢水循環(huán)利用系統(tǒng)，包括廢水池，預(yù)處理系統(tǒng)、原料池、汲取液池、正滲透裝置、反滲透裝置、生活用水池以及配漿罐；
[0008]所述廢水池，預(yù)處理系統(tǒng)以及原料池依次連接，所述正滲透裝置中央設(shè)置正滲透膜，膜兩側(cè)分別為供原料液流動(dòng)的原料液通道以及供汲取液流動(dòng)的汲取液通道，所述原料池和汲取液池分別通過管道連接至正滲透裝置的原料液通道和汲取液通道，所述正滲透裝置中原料液通道出口與原料液池連接，所述正滲透裝置中汲取液通道出口分別連接至反滲透裝置和配漿罐，所述反滲透裝置的廢水出口與汲取液池入口連接，所述反滲透裝置的凈水出口與生活用水池連接。所述原料池和汲取液池出口處分別設(shè)置水栗，將原料液和汲取液輸送至正滲透裝置中。
[0009]所述正滲透裝置采用的正滲透膜為中空纖維式三乙酸纖維素膜。
[0010]所述正滲透裝置中原料液通道出口處設(shè)置水栗，將通過正滲透裝置濃縮的原料液返回至原料池中，再度循環(huán)凈化。
[0011]所述正滲透裝置中汲取液通道出口處設(shè)置水栗，將稀釋后的汲取液從正滲透裝置導(dǎo)出，通過節(jié)流閥，根據(jù)實(shí)際需求，輸送至反滲透裝置再度凈化后儲(chǔ)存于生活用水池，或輸送至配漿罐中直接參與鉆井液的配制。
[0012]所述反滲透裝置中汲取液的一側(cè)設(shè)置水栗，將通過反滲透裝置濃縮的汲取液輸送至汲取液池，循環(huán)利用。
[0013]相比于現(xiàn)有技術(shù)，本實(shí)用新型的有益效果在于:
[0014]本實(shí)用新型的正滲透鉆井液廢水循環(huán)利用系統(tǒng)，在正滲透裝置的汲取液出口處，設(shè)有節(jié)流閥，可根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)需求，將稀釋過的汲取液部分或全部輸送至反滲透裝置中，進(jìn)一步凈化得到生活用水;或直接進(jìn)入配漿罐中參與配漿通過反滲透裝置濃縮的汲取液可栗送至汲取液池中再度參與循環(huán)，實(shí)現(xiàn)汲取液的循環(huán)利用。
【附圖說(shuō)明】
[0015]本實(shí)用新型包括以下附圖，所示內(nèi)容分別是:
[0016]圖1是本實(shí)用新型正滲透鉆井液廢水循環(huán)利用系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)示意圖:
[0017]圖中標(biāo)記為:
[0018]1、廢水池；2、預(yù)處理系統(tǒng)；3、原料池;4、汲取液池；5、正滲透膜;6、正滲透裝置;7、反滲透裝置;8、生活用水池;9、配漿罐;10、11、12、13、14、水栗；15、節(jié)流閥；
【具體實(shí)施方式】
[0019]下面對(duì)照?qǐng)D1，通過實(shí)施例的描述，對(duì)本實(shí)用新型的【具體實(shí)施方式】作進(jìn)一步詳細(xì)的說(shuō)明，目的是幫助本領(lǐng)域的技術(shù)人員對(duì)本實(shí)用新型的構(gòu)思、技術(shù)方案有更完整、準(zhǔn)確和深入的理解，并有助于其實(shí)施。
[0020]如圖1所示，本實(shí)用新型提供了一種正滲透鉆井液廢水循環(huán)利用系統(tǒng)，包括廢水池I，用于儲(chǔ)存井場(chǎng)廢棄鉆井液的鉆井液;預(yù)處理系統(tǒng)2，原料池3，汲取液池4，正滲透裝置6和反滲透裝置7、生活用水池8以及配漿罐9。具體地，鉆井液廢水池I中的廢水經(jīng)預(yù)處理系統(tǒng)(包括化學(xué)絮凝和機(jī)械固液分離等)進(jìn)入原料池3，而后與汲取池中的汲取液分別通過水栗10、11栗入正滲透膜5的兩側(cè)，在正滲透壓的作用下，廢鉆井液中的水分子通過正滲透膜進(jìn)入汲取液的一側(cè)，從而得到稀釋后的汲取液;稀釋后的汲取液可根據(jù)實(shí)際需要，進(jìn)入配漿罐9參與配漿，或者進(jìn)入反滲透裝置7進(jìn)一步凈化得到生活用水。
[0021]正滲透裝置6的原料液出口通過水栗12連通于原料池，將通過正滲透作用濃縮的廢鉆井液返回至原料池再次凈化處理。由此，正滲透裝置6與原料池3構(gòu)成一個(gè)循環(huán)回路，使得鉆井液廢水可以得到多次凈化，提高回收率。
[0022]正滲透裝置6的汲取液出口處設(shè)有水栗13和分流閥15，通過分流閥，對(duì)稀釋后的汲取液進(jìn)行分流，根據(jù)實(shí)際需要，選擇直接進(jìn)入配漿罐9參與鉆井液的配制，或者進(jìn)入反滲透裝置7再次凈化，得到生活用水儲(chǔ)存在生活用水池8以解決缺水地區(qū)的飲用水問題。
[0023]進(jìn)一步，反滲透裝置7的廢水出口通過水栗14連通于汲取液池4，將通過反滲透作用濃縮的汲取液返回至汲取液池再次參與正滲透過程。由此，正滲透裝置6與反滲透裝置7以及汲取液池4構(gòu)成一個(gè)循環(huán)回路，使得汲取液可以循環(huán)利用，節(jié)約了成本。
[0024]進(jìn)入原料池的鉆井液廢水中總?cè)芙庑怨腆w物質(zhì)(TDS)濃度為25000mg/L，汲取池中的汲取液為260000mg/L的近飽和氯化鈉水溶液，正滲透膜5采用中空纖維式三乙酸纖維素膜，經(jīng)過上述的正滲透鉆井液廢水循環(huán)利用系統(tǒng)處理，得到的TDS濃度為300mg/L，達(dá)到國(guó)家生活飲用水要求，而稀釋后的汲取液中氯化鈉濃度降至70000mg/L，可以直接參與鉆井液的配漿。
[0025]以上結(jié)合附圖對(duì)本實(shí)用新型進(jìn)行了示例性描述。但并不限于本實(shí)用新型，對(duì)于本領(lǐng)域的技術(shù)人員來(lái)說(shuō)，本實(shí)用新型可以有各種更改和變化。凡在本實(shí)用新型的精神和原則之內(nèi)，所做的任何修改，等同替換、改進(jìn)等，均應(yīng)包含在本實(shí)用新型的保護(hù)范圍內(nèi)。
【主權(quán)項(xiàng)】
1.一種正滲透鉆井液廢水循環(huán)利用系統(tǒng)，其特征在于，包括廢水池，預(yù)處理系統(tǒng)、原料池、汲取液池、正滲透裝置、反滲透裝置、生活用水池以及配漿罐； 所述廢水池，預(yù)處理系統(tǒng)以及原料池依次連接，所述正滲透裝置中央設(shè)置正滲透膜，膜兩側(cè)分別為供原料液流動(dòng)的原料液通道以及供汲取液流動(dòng)的汲取液通道，所述原料池和汲取液池分別通過管道連接至正滲透裝置的原料液通道和汲取液通道，所述正滲透裝置中原料液通道出口與原料液池連接，所述正滲透裝置中汲取液通道出口分別連接至反滲透裝置和配漿罐，所述反滲透裝置的廢水出口與汲取液池入口連接，所述反滲透裝置的凈水出口與生活用水池連接。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的正滲透鉆井液廢水循環(huán)利用系統(tǒng)，在所述原料池和汲取液池出口處分別設(shè)置水栗，將原料液和汲取液輸送至正滲透裝置中。3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的正滲透鉆井液廢水循環(huán)利用系統(tǒng)，所述的正滲透膜為中空纖維式三乙酸纖維素膜。4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的正滲透鉆井液廢水循環(huán)利用系統(tǒng)，所述正滲透裝置的原料液通道出口處設(shè)置水栗，將通過正滲透裝置濃縮的原料液返回至原料池中，再度循環(huán)凈化。5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的正滲透鉆井液廢水循環(huán)利用系統(tǒng)，所述正滲透裝置的汲取液通道出口處設(shè)置水栗和節(jié)流閥，將稀釋后的汲取液從正滲透裝置導(dǎo)出，通過節(jié)流閥，根據(jù)實(shí)際需求，輸送至反滲透裝置再度凈化后儲(chǔ)存于生活用水池，或輸送至配漿罐中直接參與鉆井液的配制。6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的正滲透鉆井液廢水循環(huán)利用系統(tǒng)，其特征在于，在反滲透裝置廢水出口設(shè)置水栗，將通過反滲透裝置濃縮的汲取液輸送至汲取液池，循環(huán)利用。
【文檔編號(hào)】C02F9/02GK205575794SQ201620205823
【公開日】2016年9月14日
【申請(qǐng)日】2016年3月17日
【發(fā)明人】王燦, 王磊磊, 黃達(dá)全, 張坤, 李文娟, 尹麗, 孫雙, 馮超, 魏盡然, 宋學(xué)文
【申請(qǐng)人】中國(guó)石油集團(tuán)渤海鉆探工程有限公司