一种含油钻屑随钻处理方法技术

本发明专利技术公开了一种含油钻屑随钻处理方法，包括含油钻屑预处理、含油钻屑体系清洗和固液分离等步骤，实现钻井过程中产生的含油钻屑快速处理，且处理工作中不产生二次污染，处理后含油钻屑含油率降低至1％以下，收集的油可以继续配制油基钻井液。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及石油天然气钻井领域，特别涉及一种含油钻肩处理方法。
技术介绍

技术介绍
油基泥浆钻井在复杂井或水平井的施工中，具有一定的优势，但是在其使用过程中会产生废弃泥浆和含油钻肩等固体废弃物。目前我国采用的油基泥浆中，油基泥浆以柴油、白油等为基油，添加各种油田化学剂和重晶石等。根据环保部《危险废弃物名录》规定，油气田开发过程中的含油钻井废物被标定为危险废弃物。同时废弃油基泥浆中的部分泥浆以及吸附在固相表面的基油是重要的资源，可以回收利用。目前使用和处于研究中的油基含油钻肩及废弃油基泥浆处理技术主要包括微生物代谢降解法、热分馏法、热解法、焚烧法、有机溶剂清洗法等。微生物代谢降解法以离心分离为主，利用油一固两相的密度差实现分离，分离后的低含油固相利用微生物的新陈代谢分解油类物质，但需要适宜的生长条件和其它营养介质，微生物的新陈代谢周期通常较长；微生物新陈代谢是将石油类物质代谢分解，是单纯的处理和处置过程，不利于基油类物质回收资源化利用。热分馏法利用相对挥发度差异分离，分离温度高，能耗高。热解法利用绝氧热解分离，要保证绝氧加热到500-1000°C，设备投资大，耗能大，高温处理时重质烃类会发生缩合结焦，油损失大，处理后残渣油含量偏高。焚烧法通过将其和燃料配合燃烧，实现油基泥浆污染的去除，但其处理成本较高，同时有可能带来二次污染。有机溶剂清洗法利用萃取原理，将固相中的基油类物质萃取出来，然后通过加热蒸馏回收有机溶剂，但是在可以使用的有机溶剂中，大部分都具有一定的毒性，当有机溶剂蒸汽浓度较高时还存在爆炸的可能。同时，油田开发工程，部分油井距离较远，采用车拉运到集中处理站处理，处理后泥浆又运回井场循环利用，运输成本较高。现场急需研究开发一种含油钻肩随钻处理装置及方法。
技术实现思路
本专利技术主要目的是解决上述问题，提供一种含油钻肩随钻处理方法，实现钻井过程中产生的含油钻肩快速处理，且处理工作中不产生二次污染。本专利技术通过如下技术方案实现:(—)含油钻肩预处理:由螺旋输送机将含油钻肩送到投料斗中，启动投料斗中的切割式机械搅拌器，并开启高压喷头向投料斗中掺入清洗循环水，粒度小于10_的流化含油钻肩物料通过机械格栅经过投料斗底部出口流向流化预处理罐，含油钻肩和水的比例维持在1:9-3:7之间；打开流化预处理罐的加热控温系统，温度控制在50-60°C，并开启搅拌器，通过外置的鼓风曝气风机实现预分离室内的充分曝气；分离出的油由预处理罐顶部的刮油机刮入油回收罐。( 二)含油钻肩体系清洗:由螺杆栗将流化预处理罐中的剩余物料栗入已经打开搅拌器的清洗罐中，打开清洗罐的加热控温系统，温度控制在60-65°C，开启超声波发生器对清洗罐进行超声，并通过外置的鼓风曝气风机在清洗罐下部进行曝气；分离出的油污由刮油机刮入油回收罐。(三)固液分离:由螺杆栗将清洗罐中的剩余物料栗入板框压滤机进行固液分离，分离后的固体运送到堆存点干化，分离后的清洗水汇入循环水罐循环使用。上述方案中的清洗水是在清洗水循环罐中配制:将聚乙二醇、十六醇聚氧乙烯醚、磺化琥珀酸二异辛酯钠盐和磺化琥珀酸二异丁酯钠盐作为表面活性剂，四者等量混合后配制成浓度0.5-2.0g/L的清洗水，优选浓度为1.0g/L。上述方案中各步骤分离的油收到油回收罐，排水均汇入循环水罐，并作为清洗水循环使用。上述含油钻肩随钻处理装置包括螺旋输送机、投料斗、流化预处理罐、清洗罐、板框压滤机、循环水罐、油回收罐、控制柜；所述投料斗、流化预处理罐、清洗罐依次连接，螺旋输送机倾斜设置，其上端出料口置于投料斗上，投料斗上方安装高压喷头，投料斗底部设置机械格栅，切割式机械搅拌器安装在机械格栅上方，流化预处理罐和清洗罐中均设置搅拌器、微孔曝气头和加热控温系统，顶部均安装刮油机，搅拌器安装在微孔曝气头的下方，微孔曝气头沿壁安装一周，鼓风曝气风机与流化预处理罐内的微孔曝气头通过软管相连；流化预处理罐通过螺杆栗与清洗罐连接；清洗罐内布有至少两个大功率超声波发生器，均匀分布在清洗罐中，每个超声波发生器都是由罐顶插入，清洗罐出口通过螺杆栗与板框过滤机相连；板框过滤机的出水端通过排水管连接到循环水罐，循环水罐通过管道与高压喷头连接；流化预处理罐的刮油机、清洗罐的刮油机均通过收油管与油回收罐相连；所有电气设备与控制柜连接。所述微孔曝气头沿距壁200mm，距底部1/3高度的位置设置，曝气头的微孔直径5mm，并依次按20mm等间距分布，超声器末端距清洗罐底部0.5m。上述方案中流化预处理罐顶上方安装伸缩式高压喷头。本专利技术具有以下有益效果:(一 )本专利技术对含油钻肩的流化及预处理可以去除大粒径胶体、杂质，从而提高处理效率，同时降低后续处理单元的负荷。在高压喷水和机械搅拌的共同作用下，辅以加热，降低凝胶强度，由固态转化为流化态，使体系流动性充分改善；布置曝气头促进“气-液”界面的快速变换，增强流化含油钻肩的紊流程度，提高其预处理效果。( 二 )通过本专利技术对含油钻肩的处理不需要多级清洗装置；含油钻肩处理操控时间可控，从而保证了含油钻肩的充分处理；清洗水可循环利用，减少了资源的浪费，提高了资源利用率；超声器发出高频振动产生震荡波在含油钻肩体系中可以疏密相间地向前辐射，产生数以万计的小气泡，这些气泡会瞬间闭合，形成高压连续不断地冲击含油钻肩表面，强化钻肩颗粒表面上剩余油的剥落，辅以曝气，达到油、水、钻肩三相混合体脱稳，充分改善洗油效果。处理后含油钻肩含油率降低至I %以下，收集的油可以继续配制油基钻井液。本专利技术方法科学，原理明确、可行，结构合理，可操作性和实用性强。【附图说明】图1为含油钻肩处理装置结构示意图；1-投料斗2-流化预处理罐3-清洗罐4-板框压滤机5-循环水罐6_控制柜7-油回收罐8-螺旋输送器9-切割式机械搅拌器10-机械格栅11-高压喷头12A、12B-曝气头13A、13B-搅拌器14A、14B_刮油机15A、15B-鼓风曝气风机16A、16B_加热控温系统17-超声波发生器【具体实施方式】下面对本专利技术作进一步说明:如图1所示，本专利技术含油钻肩处理装置，包括投料斗1、流化预处理罐2、清洗罐3、板框压滤机4、循环水罐5、控制柜6、油回收罐7、螺旋输送器8 ;螺旋输送当前第1页1 2 本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种含油钻屑随钻处理方法，包括如下步骤：(一)含油钻屑预处理：由螺旋输送机将含油钻屑送到投料斗中，启动投料斗中的切割式机械搅拌器，并开启高压喷头向投料斗中掺入清洗循环水，流化含油钻屑物料通过机械格栅经过投料斗底部出口流向流化预处理罐，含油钻屑和水的比例维持在1:9‑3:7之间；打开流化预处理罐的加热控温系统，温度控制在50‑60℃，并开启搅拌器，通过外置的鼓风曝气风机实现预分离室内的充分曝气；分离出的油由预处理罐顶部的刮油机刮入油回收罐；(二)含油钻屑体系清洗：由螺杆泵将流化预处理罐中的剩余物料泵入已经打开搅拌器的清洗罐中，打开清洗罐的加热控温系统，温度控制在60‑65℃，开启超声波发生器对清洗罐进行超声，并通过外置的鼓风曝气风机在清洗罐下部进行曝气；分离出的油污由刮油机刮入油回收罐；(三)固液分离：由螺杆泵将清洗罐中的剩余物料泵入板框压滤机进行固液分离，分离后的固体运送到堆存点干化，分离后的清洗水汇入循环水罐循环使用。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：李广环，黄达全，马红，龙涛，张爱顺，李业成，曹孜英，
申请(专利权)人：中国石油集团渤海钻探工程有限公司，
类型：发明
国别省市：天津;12