一種含油鉆屑微波處理工藝的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明屬于天然氣鉆采領(lǐng)域，特別涉及一種利用微波處理含油鉆肩的工藝。
【背景技術(shù)】
[0002] 鉆井液是天然氣鉆探過程中，孔內(nèi)使用的循環(huán)沖洗介質(zhì)，是石油和天然氣鉆井過 程中的必須物質(zhì)。鉆井液又稱作泥漿，依據(jù)基液和主要添加劑的不同，鉆井液可以分為水基 泥漿和油基泥漿，目前油基泥漿用的基礎(chǔ)油主要為柴油和白油，油基泥漿的廢棄物中由于 其含有大量對環(huán)境有害的有機(jī)物，若不經(jīng)任何處理直接排放，會對環(huán)境的成嚴(yán)重污染，油基 泥漿產(chǎn)生的廢棄物必須經(jīng)過處理，達(dá)到國家排放標(biāo)準(zhǔn)方可排放，現(xiàn)在廣泛采取的處理方法 主要有以下幾種:直接填埋法、焚燒法、萃取法。這幾種方法均存在明顯缺陷和應(yīng)用的局限 性，填埋法存在污染地下水的風(fēng)險;焚燒法能耗高，同時焚燒后的尾氣會對大氣造成污染， 萃取法是利用化學(xué)溶劑對含油鉆肩里面的有機(jī)物質(zhì)進(jìn)行萃取，萃取液同樣會對周圍環(huán)境造 成二次污染。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0003] 本發(fā)明的目的是為了克服上述處理工藝的缺點(diǎn)，提供一種含油鉆肩微波處理工 藝，該工藝通過微波對含油鉆肩進(jìn)行作用，熱蒸餾分離出鉆肩中的油，整個處理過程含油鉆 肩不與大氣接觸，整個處理工藝產(chǎn)生出符合排放標(biāo)準(zhǔn)的鉆肩，鉆肩中的油被回收利用，對環(huán) 境不造成污染。
[0004] 本發(fā)明采用的具體技術(shù)方案為：
[0005] -種含油鉆肩微波處理工藝，其特征在于包括如下步驟：
[0006] (1)根據(jù)含油鉆肩的含水質(zhì)量分?jǐn)?shù)，向含油鉆肩中加入水，加入水的目的在于調(diào)節(jié) 含油鉆肩的含水質(zhì)量分?jǐn)?shù)，合適的含水質(zhì)量分?jǐn)?shù)有利用微波的吸收；
[0007] (2)根據(jù)含油鉆肩的含液質(zhì)量分?jǐn)?shù)(含液質(zhì)量分?jǐn)?shù)指含油質(zhì)量分?jǐn)?shù)和含水質(zhì)量分 數(shù)之和），向含油鉆肩中加入干沙，加入干沙的目的在于減小含油鉆肩的含液質(zhì)量分?jǐn)?shù)，含 液質(zhì)量分?jǐn)?shù)減小后含油鉆肩的孔隙度也隨之增加，合適的孔隙度便于內(nèi)部的蒸汽溢出；
[0008] (3)將加入干沙和水的含油鉆肩加入到攪拌器中，使含油鉆肩、干沙、水混合均勻； [0009] (4)將混合均勻后的含油鉆肩送到傳送帶上，向傳送帶所在的密封箱通入氮?dú)猓?br>[0010] (5)混合后的含油鉆肩在傳動帶上時，打開微波發(fā)生器，微波對混合后的含油鉆肩 加熱作用，混合后的含油鉆肩中的水溫度升高后變成水蒸汽，水蒸汽在未從含油鉆肩的孔 隙中出來之前將熱量傳遞給油，最終含油鉆肩中的油和水變成油蒸汽和水蒸汽；
[0011] (6)流動的氮?dú)鈱⒂驼羝退羝麕氲嚼淠鳎诶淠髦?，油蒸汽和水蒸汽?卻變成液體，氮?dú)馔ㄟ^增壓栗加壓后進(jìn)入到氮?dú)馄繙?zhǔn)備再次利用；
[0012] (7)微波處理后的含油鉆肩經(jīng)過傳送帶輸送進(jìn)入收集箱。
[0013] 在步驟(1)中，加入水后，控制含油鉆肩的含水質(zhì)量分?jǐn)?shù)在8%~10%。
[0014] 在步驟(2)中，加入的干沙為普通的干燥河沙即可，加入干沙后控制含油鉆肩的含 液質(zhì)量分?jǐn)?shù)在IO~13 %。
[0015] 在步驟(4)中，將通入的氮?dú)饧訜?，處理效果更佳?br>[0016] 在步驟(5)中，由于油分子是非極性分子，微波不能對其加熱，水分子是極性分子， 微波對水分子加熱效果明顯，所以在處理過程中，是微波先對水分子加熱，水變成水蒸汽， 甚至是過熱水蒸汽，過熱水蒸汽將熱量傳遞給油，油變成油蒸汽。
[0017] 本發(fā)明與現(xiàn)有技術(shù)相比，具有如下優(yōu)點(diǎn)：1、整個處理過程中不產(chǎn)生對環(huán)境有害的 物質(zhì)；2、處理完的產(chǎn)生油可以重新回收利用。
【附圖說明】
[0018] 圖1是本發(fā)明處理工藝的工藝流程圖；
【具體實(shí)施方式】
[0019] 現(xiàn)結(jié)合附圖和實(shí)施例對本發(fā)明進(jìn)行詳細(xì)說明，但本發(fā)明的范圍并不限于以下實(shí)施 例。
[0020] 本實(shí)施中的含油鉆肩樣品來自于四川省瀘州市某作業(yè)區(qū)，該作業(yè)區(qū)采用油基泥漿 鉆井，其中油基泥漿的基礎(chǔ)油為白油，產(chǎn)出的鉆肩95%由一級振動篩產(chǎn)出，采用《GBT 260石 油產(chǎn)品水分測定法》測定樣品水含量，采用二氯甲烷萃取法測定樣品油含量，實(shí)驗(yàn)測得該樣 品中水質(zhì)量分?jǐn)?shù)(4.2 ±0.5) %，油質(zhì)量分?jǐn)?shù)(10.2 ±0.5) %。
[0021] 針上述樣品利用本發(fā)明對其進(jìn)行處理，實(shí)施過程如下：
[0022] (1)取100g含油鉆肩樣品，根據(jù)含油鉆肩樣品的含水質(zhì)量分?jǐn)?shù)，向含油鉆肩中加入 水，調(diào)節(jié)含油鉆肩的含水質(zhì)量分?jǐn)?shù)為9% ;
[0023] (2)根據(jù)含油鉆肩的含液質(zhì)量分?jǐn)?shù)，向含油鉆肩中加入干沙，調(diào)節(jié)含油鉆肩的含液 質(zhì)量分?jǐn)?shù)為11 %;
[0024] (3)將加入干沙和水的含油鉆肩加入到攪拌器中，使含油鉆肩、干沙、水混合均勻；
[0025] (4)將混合均勻后的含油鉆肩送到傳送帶上，向傳送帶所在的密封箱通入氮?dú)?，?氣速率為5L/min;
[0026] (5)混合后的含油鉆肩在傳動帶上時，打開微波發(fā)生器，調(diào)節(jié)微波功率為0.7KW，微 波對混合后的含油鉆肩加熱作用，混合后的含油鉆肩中的水溫度升高后變成水蒸汽，水蒸 汽在未從含油鉆肩的孔隙中出來之前將熱量傳遞給油，最終含油鉆肩中的油和水變成油蒸 汽和水蒸汽；同時流動的氮?dú)鈱⒂驼羝退羝麕氲嚼淠?，在冷凝器中，油蒸汽和水?汽冷卻變成液體，氮?dú)馔ㄟ^增壓栗加壓后進(jìn)入到氮?dú)馄繙?zhǔn)備再次利用；
[0027] (6)經(jīng)過微波處理后的含油鉆肩被傳送帶送入收集箱。
[0028] 分別進(jìn)行了 4組實(shí)驗(yàn)，對每組樣品加入了不同量的干沙，讓每組樣品除初始的含液 質(zhì)量分?jǐn)?shù)不同，其它實(shí)驗(yàn)條件均相同進(jìn)行實(shí)驗(yàn)，實(shí)驗(yàn)結(jié)果如表1所示。
[0029] 表1不同初始含液含液質(zhì)量分?jǐn)?shù)下含油鉆肩的處理效果
【主權(quán)項(xiàng)】
1. 一種含油鉆肩微波處理工藝，其特征在于包括如下步驟： (1) 根據(jù)含油鉆肩的含水質(zhì)量分?jǐn)?shù)，向含油鉆肩中加入水，加入水的目的在于調(diào)節(jié)含油 鉆肩的含水質(zhì)量分?jǐn)?shù)，合適的含水質(zhì)量分?jǐn)?shù)有利用微波的吸收； (2) 根據(jù)含油鉆肩的含液質(zhì)量分?jǐn)?shù)(含液質(zhì)量分?jǐn)?shù)指含油質(zhì)量分?jǐn)?shù)和含水質(zhì)量分?jǐn)?shù)之 和），向含油鉆肩中加入干沙，加入干沙的目的在于減小含油鉆肩的含液質(zhì)量分?jǐn)?shù)，含液質(zhì) 量分?jǐn)?shù)減小后含油鉆肩的孔隙度也隨之增加，合適的孔隙度便于內(nèi)部的蒸汽溢出； (3) 將加入干沙和水的含油鉆肩加入到攪拌器中，使含油鉆肩、干沙、水混合均勻； (4) 將混合均勻后的含油鉆肩送到傳送帶上，向傳送帶所在的密封箱通入氮?dú)猓? (5) 混合后的含油鉆肩在傳動帶上時，打開微波發(fā)生器，微波對混合后的含油鉆肩加熱 作用，混合后的含油鉆肩中的水溫度升高后變成水蒸汽，水蒸汽在未從含油鉆肩的孔隙中 出來之前將熱量傳遞給油，最終含油鉆肩中的油和水變成油蒸汽和水蒸汽； (6) 流動的氮?dú)鈱⒂驼羝退羝麕氲嚼淠?，在冷凝器中，油蒸汽和水蒸汽冷卻變 成液體，氮?dú)馔ㄟ^增壓栗加壓后進(jìn)入到氮?dú)馄繙?zhǔn)備再次利用； (7) 微波處理后的含油鉆肩經(jīng)過傳送帶輸送進(jìn)入收集箱。2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的處理工藝，其特征在于在步驟(1)中，所述的加入水后，控制含 油鉆肩的含水質(zhì)量分?jǐn)?shù)在8%~10%。3. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的處理工藝，其特征在于在步驟(2)中，所述的加入干沙后，控制 含油鉆肩的含液質(zhì)量分?jǐn)?shù)在10~13%。
【專利摘要】本發(fā)明提供一種含油鉆屑微波處理工藝，其處理步驟有：根據(jù)含油鉆屑的含水質(zhì)量分?jǐn)?shù)，向含油鉆屑中加入水；根據(jù)含油鉆屑的含液質(zhì)量分?jǐn)?shù)，向含油鉆屑中加入干沙；將加入干沙和水的含油鉆屑加入到攪拌器中，使含油鉆屑、干沙、水混合均勻；將混合均勻后的含油鉆屑送到傳送帶上，向傳送帶所在的密封箱通入氮?dú)?；混合后的含油鉆屑在傳動帶上時，打開微波發(fā)生器，微波對混合后的含油鉆屑加熱作用；流動的氮?dú)鈱⒂驼羝退羝麕氲嚼淠?，在冷凝器中，油蒸汽和水蒸汽冷卻變成液體；微波處理后的含油鉆屑經(jīng)過傳送帶輸送進(jìn)入收集箱后。本發(fā)明具有如下優(yōu)點(diǎn)：1、整個處理過程中不產(chǎn)生對環(huán)境有害的物質(zhì)；2、處理完的產(chǎn)生油可以重新回收利用。
【IPC分類】E21B21/06
【公開號】CN105672918
【申請?zhí)枴緾N201610005688
【發(fā)明人】馮春宇, 朱奇, 劉國昊
【申請人】西南石油大學(xué)
【公開日】2016年6月15日
【申請日】2016年1月5日