石油钻井废弃物无害化处理装置探究和应用

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1、石油钻井废弃物无害化处理装置探究和应用　　摘要：新研制的钻井废弃物处理装置，组合了国内成熟的工艺和技术，采用物理、化学的方法，对废弃物进行处理，使水达到国家《污水综合排放标准》一级标准达标排放。固体废弃物的浸出液符合国家《浸出毒性鉴别标准》。该装置采用撬装结构，便于搬迁，具有物料自动收集、输送功能，全套装置自动化程度较高，可实现随钻处理，满足了大部分石油钻井的处理要求，固体废弃物可用于井场道路施工，达到了钻井清洁生产的目的。关键词：钻井废弃物环保固液分离在石油钻井的生产过程中，会产生大量的废水、废弃钻井液和钻屑。这些废弃物存留于井场储存池，随着储存池的渗漏、溢出、淹没等，可能会

2、对地下水和地表水产生不良影响，并危及周围生态环境，甚至可能造成污染事故。大多数油田分布范围广、钻井作业分散，很多钻井井场地处环境敏感、生态脆弱地区，钻井废弃物处理是长期困扰油田的环保难题。国内外对钻井废弃物的处理，一般采用井下回注、固化深埋、无害化处理等方法。12井下回注在整装油田的开发中比较适用，选好适合回注的地层，施工或选用废弃的井用着专门的回注井，利用收集、研磨和压注装置将钻井废弃物回注地层。其优点是在表层基本无危害，但仍存在地下水污染和地层压破后返回地表的风险。地面固化深埋是将废弃的泥浆和岩屑在化学处理后，添加固化剂固化，并将固化物深埋后覆土约半米厚，以满足复垦要求。其

3、优点是经济，但由于未能开发有效的施工机械，其工程效果并不理想。钻井废弃物无害化处理，国内已进行了几十年的摸索，首先研究无害化泥浆药剂，大量使用低毒、无毒环保钻井液，然后对钻井废弃物进一步进行无害化处理，废弃物可以达标排放。1无害化处理装置的研究和应用1.1总体工艺方案振动筛废弃物直接流入集浆罐，用螺旋输送装置将除砂器、除泥器和离心机的废弃物输送到集浆罐中，将废弃物用长杆泵从集浆罐送入搅拌罐进行絮凝，采用化学和物理相结合的方法对废弃物进行综合处理。该装置钻井废弃物的处理能力达到5方/小时，污水的处理能力达到2方/小时。总体工艺技术方案如图1所示1.2工艺说明1.2.1物料收集和输

4、送12振动筛排出的岩屑直接进入储浆罐，利用螺旋输送机将除砂、除泥器和离心机的废弃物输送到储浆罐，再用长杆泵将储浆罐中的废弃物输送到搅拌罐絮凝，固液分离后，用带式输送机和装载机将泥饼集中堆放。1.2.2絮凝破胶钻井废弃物是石油勘探开发过程中产生的一种多相稳定胶态悬浮体系，含粘土、加重材料、各种化学处理剂、污水、污油及钻屑等。脱稳、絮凝作用是非常复杂的物理化学过程。胶体颗粒的絮凝作用机理有如下四种；（1）沉淀网捕作用；（2）吸附电中和作用；（3）压缩双电层作用；（4）吸附架桥作用。采用有机和无机复合高效絮凝剂对钻井废弃物进行絮凝，达到破坏其胶体状态的目的。1.2.3强氧化分解根据需

5、要采用强氧化剂氧化分解废弃泥浆中的有机物。1.2.4脱水在负压状态下采用10微米的陶瓷微孔进行过滤脱水。1.2.5油水分离通过复合过滤器把水和石油类物质相混合的溶液进行过滤除油，使溶液中的石油类物质浓度小于10mg/l.使处理后水中的石油类物质含量达到国家规定的排放标准。1.2.6超滤、反渗透12石油类物质含量小于10mg/l的混合液通过超滤、纳滤、反渗透处理，除去水中其它有机物和有害物质，使水的排放达到《国家污水综合排放标准》一级标准。1.3设备组成全套设备由螺旋输送机、储浆罐、长杆泵、搅拌罐、陶瓷过滤机、药剂罐、水处理装置、储水罐、带式输送机、装载机等组成。主要设备采用撬装

6、式设计，便于快速搬迁和安装。2钻井废弃物无害化处理方法的研究2.1钻井废弃物危害环境的主要成分钻井废弃物虽由废水、废弃钻井液和钻屑组成，但其对环境的危害主要是废弃钻井液和返回地面的地层水造成。石油钻井作业所用的钻井液助剂大致可以分为造浆材料、加重材料、降滤失剂、增粘剂、乳化剂、页岩抑制剂、降粘剂、絮凝剂、润滑剂、杀菌剂、消泡剂、解卡剂、缓蚀剂、抗温剂、堵漏剂等15大类，加上特种钻井液如泡沫流体、饱和盐水钻井液等所需的部分体系稳定材料，钻井液添加剂最终可扩展为16大类。这些添加剂中，只有造浆材料、加重材料和堵漏材料较少或基本不构成环境危害，其余各类材料由于不同程度的采用了现代合成

7、工艺技术，或多或少的对环境具有不良影响。即便是通常情况下呈惰性的加重剂类，亦有部分材料可能造成环境危害，如方铅矿、碳酸钡等。122.2化学处理方法的研究在对国内各个油田的废弃钻井液情况进行了调查分析，结果表明，十项污染指标（总铬、六价铬、总汞、总砷、总镉、总铅COD、石油类、PH值）中多数高于我国国家标准规定的污染排放限度要求。目前低毒、无毒环保钻井液开发研究成为热点，钻井液本质环保已成为钻井液技术发展的新课题。建立钻井液体系、处理剂、废弃物环保和处理系统，全过程地关注钻井液的环保问题已成为