一种水基钻井液固液废弃物无害化深度处理方法技术

本发明专利技术提供一种水基钻井液固液废弃物无害化深度处理方法，所述处理方法包括以下步骤：采用不落地随钻收集工艺收集钻井废弃物，经第一固液分离后得到第一液相以及第一固相；所述第一液相经油水分离后得到泥浆，所述泥浆与破胶剂以及絮凝剂混合，经第二固液分离后得到第二液相以及第二固相；所述第二液相经水处理后，得到达标排放废水以及第三固相；所述第一固相、第二固相以及第三固相经固化处理后得到达标排放固废。所述处理方法解决了水基钻井液固液废弃物的无害化处理问题，实现钻井施工的清洁生产，保护环境，实现油田勘探开发的可持续发展。持续发展。持续发展。

【技术实现步骤摘要】
一种水基钻井液固液废弃物无害化深度处理方法


[0001]本专利技术属于油气田开发领域，涉及一种油气田废弃物无害化处理方法，尤其涉及一种水基钻井液固液废弃物无害化深度处理方法。

技术介绍

[0002]水基钻井液固液废弃物是石油钻井过程中使用水基钻井液所产生的污染物，主要包括废弃钻井液、岩屑和钻井废水等。因钻井工艺需要，钻井液中需加入多种化学药剂，主要包括加重剂、粘土、化学处理剂、水、油等成分，导致钻井废弃物中含有各种处理剂、有毒物质和油类等，是一种含有矿物油、酚类化合物及重金属的复杂多相体系，具有液相的pH值偏高、含盐量偏高、COD值偏高、色度超标以及部分重金属离子超标等特点，具有较高毒性,容易对钻井周边生态环境造成污染。油田钻井生产每天都要产生大量的水基钻井液固液废弃物，水基钻井液固液废弃物直接排放会影响到作物生的营养环境条件及其品质，长期堆积会造成地表植被的严重破坏，污染土壤和水源，危及人类的生存。
[0003]目前，国内外常用的水基钻井液无害化处理方法主要有以下几种：(1)回填法，主要是简单的地面隔绝，未消除钻井废弃物中的毒害物质，适用于沙漠、戈壁等环境敏感性低的地区；(2)固化法，采用物理、化学方法降低钻井废弃物中的毒害物质含量，适用于陆上大多数环境中；(3)井下回注法，通常利用压力衰竭的开发井或者新钻井进行回注，投资成本高，适用于成规模的油田整体开发中；(4)固液分离法，不用开挖钻井液池，实时随钻处理，循环利用液相来降低钻井用水量及钻井液维护费用，适合于农田、雨林等陆上环境敏感性高的地区，同时也适用于枯水地区；(5)土地耕作法，是将废弃钻井液按一定比例与土壤混合，使得其中的盐类得到充分的稀释，有机物得到微生物有效的降解，适用于对环境要求不高的沙漠和戈壁地区。钻井废弃物不同处理技术的适用范围和优缺点对比如表1所示。
[0004]表1
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技术实现思路

[0006]为解决现有技术中存在的技术问题，本专利技术提供一种水基钻井液固液废弃物无害化深度处理方法，所述处理方法解决了水基钻井液固液废弃物的无害化处理问题，实现钻井施工的清洁生产，保护环境，实现油田勘探开发的可持续发展。
[0007]为达到上述技术效果，本专利技术采用以下技术方案：
[0008]本专利技术体用一种水基钻井液固液废弃物无害化深度处理方法，所述处理方法包括以下步骤：
[0009]采用不落地随钻收集工艺收集钻井废弃物，经第一固液分离后得到第一液相以及第一固相；
[0010]所述第一液相经油水分离后得到泥浆，所述泥浆与破胶剂以及絮凝剂混合，经第二固液分离后得到第二液相以及第二固相；
[0011]所述第二液相经水处理后，得到达标排放废水以及第三固相；
[0012]所述第一固相、第二固相以及第三固相经固化处理后得到达标排放固废。
[0013]本专利技术中，所述处理方法从钻井废弃物不落地接收、脱液减量固液分离控制、污水深度水处理和废固固化技术等四个方面着手，实现水基钻井液固液废弃物前期、中期和后期的无害化控制，较好的解决了钻井施工中水基钻井液固液废弃物污染问题，实现了钻井的“清洁生产”，具有良好的环境效益和社会效益。
[0014]作为本专利技术优选的技术方案，所述不落地随钻收集工艺包括：
[0015]使用岩屑接收装置以及横向岩屑螺旋输送装置收集钻井废弃物；
[0016]所述钻井废弃物进入接收装置中进行缓冲，并依次进行清洗以及静置后，得到预处理后的岩屑。
[0017]本专利技术中，不落地接收传输技术主要实现接收并收集钻井固控系统振动筛返出岩屑及泥浆、除砂除泥器分离出岩屑、离心机甩出岩屑，然后输送至三相分离单元上的干燥振动筛做初步固液分离的主要功能。
[0018]作为本专利技术优选的技术方案，所述岩屑接收装置用于接受振动筛返出岩屑及泥浆。
[0019]优选地，所述横向岩屑螺旋输送装置用于收集离心机甩出岩屑以及除砂除泥器分离出岩屑，并送入所述岩屑接收装置。
[0020]优选地，所述清洗中加入重金属离子稳定剂。
[0021]优选地，所述静置后分离去除上层油相。
[0022]作为本专利技术优选的技术方案，所述第一固液分离的方法为干燥振动筛分。
[0023]作为本专利技术优选的技术方案，所述泥浆返回钻井作业中进行回用，超出回用量的泥浆与破胶剂以及絮凝剂混合。
[0024]优选地，所述破胶剂包括铝系混凝剂、铁系混凝剂或聚硅酸混凝剂中的任意一种或至少两种的组合，所述组合典型但非限制性实例有：铝系混凝剂和铁系混凝剂的组合、铁系混凝剂和聚硅酸混凝剂的组合、聚硅酸混凝剂和铝系混凝剂的组合或铝系混凝剂、铁系混凝剂和聚硅酸混凝剂的组合等。
[0025]本专利技术中，所述破胶剂可以是硫酸铝、硫酸亚铁或聚合硅酸铝铁中的任意一种或至少两种的组合，所述组合典型但非限制性实例有：硫酸铝和硫酸亚铁的组合、硫酸亚铁和聚合硅酸铝铁的组合、聚合硅酸铝铁和硫酸铝的组合或硫酸铝、硫酸亚铁和聚合硅酸铝铁的组合等。
[0026]优选地，所述絮凝剂包括阴离子型、阳离子型或两性型有机高分子絮凝剂中任意一种或至少两种的组合，所述组合典型但非限制性实例有：阴离子型和阳离子型的组合、阳离子型和两性型的组合、两性型和阴离子型的组合或阴离子型、阳离子型和两性型的组合等。
[0027]本专利技术中，所述絮凝剂可以是阴离子、阳离子或非离子型聚丙烯酰胺。
[0028]优选地，所述第二固液分离的方法包括离心。
[0029]本专利技术中，破胶剂以及絮凝剂的添加量可以根据泥浆的具体性质进行确定调整，在此不做具体限定。
[0030]本专利技术中，钻井废液固液分离脱液减量技术采用破胶剂通过电中和反应破坏钻井液的胶连结构，然后利用絮凝剂将破胶后的钻井液中的固体颗粒和有机物进行絮凝，把水溶液从钻井液中分离出来。最后采用离心机将大粒径的固相颗粒从水中分离，达到固液分离的目的。
[0031]作为本专利技术优选的技术方案，所述水处理包括依次进行气浮处理、混凝处理、电化学氧化处理、反渗透处理、深度氧化处理以及活性炭吸附处理。
[0032]优选地，所述深度氧化处理为臭氧氧化处理。
[0033]作为本专利技术优选的技术方案，所述水处理后的废水的COD≤100mg/L，BOD≤20mg/
L，油含量≤5mg/L，pH值6～9，悬浮物≤70mg/L。
[0034]本专利技术中，深度水处理技术采用气浮除油、板框压滤和电化学氧化工艺，并配合反渗透膜过滤以及臭氧氧化进行深度处理，使得污水达到排放标准。特别地，对于氯离子浓度较高的污水，采用以上工艺，可以除去污水中的绝大部分氯离子，达到外排标准。
[0035]本专利技术中，水处理后的污水按照国家《污水排放综合标准》中规定的测试方法对产出水各项指标值进行检测，达到排放标准之后在环保部门指定排放口进行排放，否则返回上级流程进行循环处理。
[0036]作为本专利技术优选的技术方案，所述固化处理的方法包括向所述第一固相、第二固相以及第三固相混合后的固本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种水基钻井液固液废弃物无害化深度处理方法，其特征在于，所述处理方法包括以下步骤：采用不落地随钻收集工艺收集钻井废弃物，经第一固液分离后得到第一液相以及第一固相；所述第一液相经油水分离后得到泥浆，所述泥浆与破胶剂以及絮凝剂混合，经第二固液分离后得到第二液相以及第二固相；所述第二液相经水处理后，得到达标排放废水以及第三固相；所述第一固相、第二固相以及第三固相经固化处理后得到达标排放固废。2.根据权利要求1所述的处理方法，其特征在于，所述不落地随钻收集工艺包括：使用岩屑接收装置以及横向岩屑螺旋输送装置收集钻井废弃物；所述钻井废弃物进入接收装置中进行缓冲，并依次进行清洗以及静置后，得到预处理后的岩屑。3.根据权利要求2所述的处理方法，其特征在于，所述岩屑接收装置用于接受振动筛返出岩屑及泥浆；优选地，所述横向岩屑螺旋输送装置用于收集离心机甩出岩屑以及除砂除泥器分离出岩屑，并送入所述岩屑接收装置；优选地，所述清洗中加入重金属离子稳定剂；优选地，所述静置后分离去除上层油相。4.根据权利要求1
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3任一项所述的处理方法，其特征在于，所述第一固液分离的方法为干燥振动筛分。5.根据权利要求1
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4任一项所述的处理方法，其特征在于，所述泥浆返回钻井作业中进行回用，超出回用量的泥浆与破胶剂以及絮凝剂混合；优选地，所述破胶剂包括铝系混凝剂、铁系混凝剂或聚硅酸混凝剂中的任意一种或至少两种的组合；优选地，所述絮凝剂包括阴离子型、阳离子型或两性型有机高分子絮凝剂中任意一种或至少两种的组合；优选地，所述第二固液分离的方法包括离心。6.根据权利要求1
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5任一项所述的处理方法，其特征在于，所述水处理包括依次进行气浮处理、混凝处理、电化学氧化处理、反渗透处理、深度氧化处理以及活性炭吸附处理；优选地，所述深度氧化处理为臭氧氧化处理。7.根据权利要求1
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6任一...

【专利技术属性】
技术研发人员：张金波，宋举业，杨勇，宋建源，陈洪军，胡振宇，侯冠群，王瑞迪，
申请(专利权)人：中国石油集团长城钻探工程有限公司，
类型：发明
国别省市：