本发明专利技术涉及一种基于阴燃技术的油基钻井岩屑现场无害化处理系统及方法，将阴燃技术应用于钻井泥浆不落地处理过程产生的油基钻井岩屑现场无害化处理过程，并将尾气处理系统产生的热量通过换热器加热油基泥浆不落地处理收集箱中的泥浆，防止在冬季施工时发生冷冻，不仅有效保证了油基泥浆的完全不落地，保护了钻井作业周围环境，同时实现了油基钻井岩屑的现场无害化处理，避免将油基钻井岩屑进行长距离运输至危险废物处理厂进行终端处理的散漏风险。本发明专利技术可进行油基钻井岩屑随钻现场减量化、无害化处理，实现边生产边处置避免运输过程中油基钻井岩屑泄露的风险。同时，将阴燃处理过程的余热进行了充分的利用，并具有油基钻井岩屑处置彻底等优势。井岩屑处置彻底等优势。井岩屑处置彻底等优势。
【技术实现步骤摘要】
一种基于阴燃技术的油基钻井岩屑现场无害化处理系统及方法
[0001]本专利技术涉及含油废物处理
，更具体的说，涉及一种基于阴燃技术的油基钻井岩屑现场无害化处理系统及方法。
技术介绍
[0002]油基钻井岩屑主要为油基钻井液钻井时现场固控设备、循环罐底以及甩干减量化设备等所产生的油基钻井液和岩屑的混合物，包括基础油、表面活性剂、无机盐、钻屑、污水、沥青类和褐煤类添加剂等。根据《国家危险废物名录》的规定，油基钻井岩屑为HW08类危险废弃物，若处理处置不当，油基钻井岩屑中的有害成分会造成污染物扩散，对环境造成污染，引起土壤、地下水大面积污染以及大气污染，对人体健康造成危害。因此，从行业发展、环境保护和经济效益的角度出发，油基钻井岩屑处理显得尤为迫切和重要，需根据减量化、资源化、无害化原则，推动油基钻井岩屑朝着集中化、一体化处置方向发展。
[0003]20世纪80年代前后，世界各国开始对油基钻井岩屑处理进行系统研究，形成了一系列有效的处理技术，大致分为两类：一类是常规处理技术，侧重于对自然环境的保护，将油基钻井岩屑的危害特性消除或实现其与生态系统的隔离，属于环保末端治理技术；另一种是资源化利用技术，是将油基钻井岩屑进行“全价值回收”。通过比较，油基钻井岩屑常规处理技术存在普适性差、资源浪费、技术不成熟或投资较高等问题，将逐步被替代升级。目前的资源化利用技术可实现油基钻井岩屑的基础油回收，提高了资源的再利用率，但仍存在需要改进的问题。例如，热洗离心工艺存在处理不彻底，废水产生量大；热脱附工艺尚不完全成熟，存在结焦、设备形变的问题，且温度高于350℃时，出现油品裂解问题，产生大量的废气及可能出现油品变质问题，无法实现基础油回配油基钻井液；溶剂萃取技术存在设备投资大，萃取剂要求高，工艺复杂的问题。
[0004]油基钻井岩屑现有的处理模式是经过现场油基泥浆不落地处理后形成油基钻井岩屑，进行统一收集，再将这些油基钻井岩屑收集拉运至油泥处理中心进行集中处理。然而，油基钻井岩屑输运过程本身存在大量的能耗，这显然会增加运输成本，且需要支付给油泥处理中心高昂的处理费用。另外，油基钻井岩屑运输过程中也存在泄露、遗撒的环保安全隐患。因此，亟需一种基于减量化、无害化和资源化为目标的，在钻井现场即可完成有效彻底的处理工艺与方法，有效地将含油钻屑快速地转化为对环境无害的产物。
技术实现思路
[0005]针对上述问题，本专利技术提出一种基于阴燃技术的油基钻井岩屑现场无害化处理系统及方法，实现油基钻井岩屑的现场无害化处理，通过边生产边治理，避免运输过程中油基钻井岩屑泄露和遗撒，具有不产生二次污染、处理周期短，油基钻井岩屑中污染物去除彻底的优势。
[0006]一种基于阴燃技术的油基钻井岩屑现场无害化处理系统，包括：油基泥浆不落地
处理单元和阴燃处理单元，其中：
[0007]油基泥浆不落地处理单元包括：钻井岩屑收集箱2、上料螺旋输送机3、甩干机4、第一油基泥浆收集箱5、卧式离心机6、第二油基泥浆收集箱7、液下渣浆泵8和出料螺旋输送机11；
[0008]阴燃处理单元包括：燃烧器12、阴燃反应器13、冷凝设备14、高温氧化室15、气气换热器16、烟囱17和油水收集箱18；
[0009]所述阴燃反应器13由预热空气入口131、进气室132、下层砾石层133、阴燃反应区134、上层砾石层135、温度检测器136和尾气处理系统入口137；阴燃反应器13采用燃烧器12产生的高温烟气作为点火热源，进气室132与下层砾石层133之间采用进气孔板分隔，进气孔板采用耐高温防堵塞进气风帽以防止进气口的堵塞并提高热源输入的均匀性；
[0010]所述气气换热器16为列管式换热器，高温氧化室15流出的高温烟气流入气气换热器16内部，外界新鲜空气通过换热管内部流动与管外的高温烟气进行间接换热实现余热回收利用，经过换热后的新鲜空气，一部分引向阴燃反应器13为阴燃反应提供助燃空气，一部分引向钻井岩屑收集箱2、第一油基泥浆收集箱5和第二油基泥浆收集箱7，在三个箱体的底部均设有空气盘管，预热空气通过空气盘管为油基泥浆加热以避免钻井液结冰影响钻井施工过程；
[0011]大粒径钻井岩屑9和小粒径钻井岩屑10经过出料螺旋输送机11进行出料以确保两种粒径的钻井岩屑在出料的过程中均匀混合之后在阴燃反应器13内的阴燃反应区134形成相对疏松的填层，保障维持阴燃过程稳定反应的孔隙度。
[0012]进一步的，所述第一油基泥浆收集箱5和第二油基泥浆收集箱7均设有用于防止泥浆发生沉淀的泥浆搅拌装置；钻井岩屑收集箱2底部设有螺旋输送装置确保岩屑的高效输送，同时，在第一油基泥浆收集箱5和第二油基泥浆收集箱7内部均设有温度监测设备，控制预热空气对箱体内部物料的加热温度控制在20
‑
25℃之间。
[0013]进一步的，所述冷凝设备14将阴燃反应器13出口尾气中的高沸点有机物和水汽冷凝分离，冷凝后的高沸点有机物和水汽进入油水收集箱18，并回注至第二油基泥浆收集箱7，最终回用于油基钻井泥浆的配制过程；含低沸点有机物的不凝气经过阻火器后流向高温氧化室15进行彻底焚烧降解，避免有机物向大气的排放。
[0014]一种基于阴燃技术的油基钻井岩屑现场无害化处理方法，应用上述系统，包括如下步骤：
[0015]步骤一：油基钻井岩屑1首先由钻井岩屑收集箱2进行收集，钻井岩屑收集箱2底部设有螺旋输送装置，将油基钻井岩屑输送至上料螺旋输送机3的入料段，经上料螺旋输送至甩干机4进料端，经分配盘打散后进入甩干机4内部；
[0016]步骤二：在离心力的作用下，钻井岩屑中的液相和直径粒径<0.35mm比筛篮缝隙小的固相颗粒穿过筛篮流入下筒体的出液环内，然后通过下筒体两侧的排液管排出机外，落入甩干机4下方的第一油基泥浆收集箱5；钻井岩屑其他固相部分则保持在筛篮内侧，利用转子刮刀与筛篮之间的转速差，转子刮刀将钻井岩屑从筛篮上刮下并将其推送至筛篮底部，把脱水后的钻井岩屑排放到甩干机4下方的出料螺旋输送器11内；
[0017]步骤三：第一油基泥浆收集箱5内钻井液由离心机供浆泵输送至离心机转鼓内高速旋转；螺旋推料器在差速器的作用下以一个略小于转鼓的转速旋转，转鼓与螺旋推料器
构成了一副具有一定差转速和同向高速旋转的分离输送机构，在离心力比重力大几百甚至上千倍的作用下于转鼓内形成一环形液池；由于固相与液相之间存在密度差，较重的固相颗粒离心力大进而沉降到液池的边缘，从而在转鼓内壁形成沉渣，在螺旋叶片与转鼓的相对运动下，固相沉渣被推送到转鼓的小端从排渣孔排出，落在卧式离心机6下方的出料螺旋机11；内环澄清的液相则通过螺旋形通道经溢流孔排出至第二油基泥浆收集箱7，从而实现固—液相连续分离的生产过程；
[0018]步骤四：第二油基泥浆收集箱7内的低密度钻井液运行中通过液下渣浆泵8对甩干机4、离心机6进行冲洗以防止设备堵塞；积累到一定量时再泵送至钻井现场的固控系统进行回用；
[0019]步骤五：由甩干机4排出的直径大于0.本文档来自技高网...
【技术保护点】
【技术特征摘要】
1.一种基于阴燃技术的油基钻井岩屑现场无害化处理系统，包括：油基泥浆不落地处理单元和阴燃处理单元，其特征在于：油基泥浆不落地处理单元包括：钻井岩屑收集箱(2)、上料螺旋输送机(3)、甩干机(4)、第一油基泥浆收集箱(5)、卧式离心机(6)、第二油基泥浆收集箱(7)、液下渣浆泵(8)和出料螺旋输送机(11)；阴燃处理单元包括：燃烧器(12)、阴燃反应器(13)、冷凝设备(14)、高温氧化室(15)、气气换热器(16)、烟囱(17)和油水收集箱(18)；所述阴燃反应器(13)由预热空气入口(131)、进气室(132)、下层砾石层(133)、阴燃反应区(134)、上层砾石层(135)、温度检测器(136)和尾气处理系统入口(137)；阴燃反应器(13)采用燃烧器(12)产生的高温烟气作为点火热源，进气室(132)与下层砾石层(133)之间采用进气孔板分隔，进气孔板采用耐高温防堵塞进气风帽以防止进气口的堵塞并提高热源输入的均匀性；所述气气换热器(16)为列管式换热器，高温氧化室(15)流出的高温烟气流入气气换热器(16)内部，外界新鲜空气通过换热管内部流动与管外的高温烟气进行间接换热实现余热回收利用，经过换热后的新鲜空气，一部分引向阴燃反应器(13)为阴燃反应提供助燃空气，一部分引向钻井岩屑收集箱(2)、第一油基泥浆收集箱(5)和第二油基泥浆收集箱(7)，在三个箱体的底部均设有空气盘管，预热空气通过空气盘管为油基泥浆加热以避免冬季作业时钻井液结冰影响钻井施工过程；大粒径钻井岩屑(9)和小粒径钻井岩屑(10)经过出料螺旋输送机(11)进行出料以确保两种粒径的钻井岩屑在出料的过程中均匀混合之后在阴燃反应器(13)内的阴燃反应区(134)形成相对疏松的填层，保障维持阴燃过程稳定反应的孔隙度。2.根据权利要求1所述的基于阴燃技术的油基钻井岩屑现场无害化处理系统，其特征在于：所述第一油基泥浆收集箱(5)和第二油基泥浆收集箱(7)均设有用于防止泥浆发生沉淀的泥浆搅拌装置；钻井岩屑收集箱(2)底部设有螺旋输送装置确保岩屑的高效输送，同时，在第一油基泥浆收集箱(5)和第二油基泥浆收集箱(7)内部均设有温度监测设备，控制预热空气对箱体内部物料的加热温度稳定在20
‑
25℃之间。3.根据权利要求1所述的基于阴燃技术的油基钻井岩屑现场无害化处理系统，其特征在于：所述冷凝设备(14)将阴燃反应器(13)出口尾气中的高沸点有机物和水汽冷凝分离，冷凝后的高沸点有机物和水汽进入油水收集箱(18)，并回注至第二油基泥浆收集箱(7)，最终回用于油基钻井泥浆的配制过程；含低沸点有机物的不凝气经过阻火器后流向高温氧化室(15)进行彻底焚烧降解，避免有机物向大气的排放。4.一种基于阴燃技术的油基钻井岩屑现场无害化处理方法，其特征在于：应用权利要求1至3中任意一条所述的系统，包括如下步骤：步骤一：油基钻井岩屑(1)首先由钻井岩屑收集箱(2)进行收集，钻井岩屑收集...
【专利技术属性】
技术研发人员：籍龙杰，李承志，曹明月，丁保国，李书鹏，孙静，陈梦巧，孙晓晨，王彦，
申请(专利权)人：北京建工绿色能源环境科技有限责任公司，
类型：发明
国别省市：
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