废弃钻井泥浆和压裂返排液无害化处理研究报告

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1、XXXXX报告书项目总结报告33XXXXX报告书第一部分项目信息摘要1计划任务书要求1.1攻关目标及主要研究内容研究目标通过本研究的开展，开发钻井废弃泥浆和压裂返排液处理工艺，根据项目合同书要求：对于废弃钻井泥浆脱稳处理后其固相物修复后可覆土填埋，浸出液达到要求标准，液相物不对油田采出液造成乳化，可并入该管线经处理后回注；对于压裂返排液，液相物首次处理后达到使用回注标准，深度处理后达到国家排放标准或饮用标准，具体指标参照合同书技术目标部分；同时兼顾环境生态效益、经济效益和社会效益的均衡。处理过程遵循污染物减量、工艺简便、成本低廉的原则，即在处理工艺中采用适

2、当的措施处理使得在保证处理结果达标的前提下尽量降低成本。主要研究内容（1）废弃钻井泥浆的脱稳和固液分离从钻井泥浆的稳定条件入手，通过外加化学药剂的方法使废弃泥浆脱稳，同时固相物和液相物在物质形态上分开，再通过物理手段使固相物和液相物分离。（2）泥浆分离固、液两相的处理和修复研究对脱稳分离后的固、液两相废弃物分别进行物理、化学手段处理，使得处理结果达到研究目标中的要求。包括：固相物焚烧条件确定及焚烧产物的毒理性评价，液相物对采出液乳化作用研究。（3）压裂返排液的高级氧化降粘处理研究利用高级氧化技术（Fenton氧化）对压裂返排液（表观粘度60mPa33XXX

3、XX报告书s，剪切速率g=170s-1，本报告中所有粘度均为此剪切速率下对应的表观粘度）进行降粘处理，得到压裂返排液的氧化处理液；主要考察Fenton试剂投加量控制加药成本。（4）氧化处理液深度处理研究采用混凝处理技术对上述氧化后的液体进行处理，进一步去除残余污染物。利用膜分离技术对其进行脱盐处理使处理结果达到饮用标准或排放标准。1.2技术考核指标1）基于项目研究所确定的工艺条件，实现废弃钻井泥浆的处理，其包括脱稳后固相物的无害化处理和液相物处理后达到回注指标；2）基于项目研究所确定的工艺条件，实现压裂返排液的处理，包括处理后达到一级排放标准，及深度处理后

4、达到污水排放标准；1.3研究工作进度安排起止时间研究内容及工作安排阶段目标负责人项目立项、文献及现场调研、样品收集明确研究对象的性质和目标；初步确立处理思路杨旭废弃钻井泥浆脱稳及固液两相分离确定泥浆脱稳方法及后续物理处理方法朱天菊、陈晨泥浆固相废物焚烧及产物浸出液研究确定泥浆固相物处理工艺朱天菊、陈晨压裂返排液高级氧化技术降粘研究确定返排液氧化处理方案及试剂投加量杨旭、陈晨陈晨33XXXXX报告书混凝技术对压裂返排液氧化产物进行进一步处理确定混凝剂、助凝剂的种类和加量；确定处理后液体表面张力大小利用膜分离技术对处理后的液相物进行深度处理确定处理后水质是否达

5、到规定指标及整套工艺运行成本杨旭、陈晨2研究计划执行情况2.1主要研究成果本研究针对XX油田XXX井的废弃钻井泥浆和压裂返排液无害化处理进行了研究。对于废弃钻井泥浆：采用“酸化脱稳”为主要脱稳方法，加入混凝剂辅助脱稳，使固液相在分子层面上分开；再使用带式压滤机对固液两相进行物理分离；此时泥浆脱水率达到18%，所得固相物可进入焚烧炉进行焚烧处理；焚烧过程中有机物被彻底氧化，焚烧产物浸出液相关指标的含量均达到国家排放标准；分离后的液相物表面张力为40.5mNm-1，粘度与水接近，不会对油田采出液造成乳化作用，可直接并入联合站采出水处理管线。对于压裂返排液：采用

6、Fenton氧化对其进行降粘处理；Fenton试剂对压裂返排液进行初步氧化，氧化结束后其表观粘度从60mPa·s降低至2.5mPa·s，流动性显著增强，与水相近，此时氧化后的液体表面张力为25.9mN·m-1；以搬土为助凝剂，聚合氯化铝（PAC）为混凝剂，阴离子聚丙烯酰胺（HPAM）为絮凝剂该液体进行进一步处理，混凝处理结束后利用板框式压滤机进行固液分离。此时液相物表面张力达到42.5mN·m-1，不会对油田采出液造成乳化作用，可直接并入联合站采出液管线进行后续处理。依旧采用Fenton氧化技术，对压裂返排液进行深度氧化，处理后CODcr降至mg/L；33

7、XXXXX报告书经相同的混凝处理后，该液相物经“微滤-反渗透”单元进行脱盐，其出水含盐量低于500mg/L，达到国家污水排放标准标准。2.2计划进度完成情况根据项目的计划任务书，完成的主要工作量包括：（1）设计废弃钻井泥浆的处理工艺根据计划任务书的要求，完成了废弃钻井泥浆处理工艺的设计；主要包括泥浆脱稳、固液分离、固相物焚烧条件、焚烧产物毒理性评价及液相粘度、表面张力等指标测定。（2）设计压裂返排液处理工艺根据计划任务书的要求，确定了压裂返排液的处理工艺。针对压裂返排液，由于其粘度较高、有机物含量高，影响混凝剂、助凝剂等其它亲水试剂的传质过程，不能直接进行

8、混凝处理，因此第一步工作对其进行氧化降粘处理；主要包括氧化方案的确