一种废弃泥浆处理方法技术

本发明专利技术公开了一种废弃泥浆处理方法，首先利用砂石分离装置将泥浆中的钻屑砂石分离并洗涤后排出，对剩下的泥浆调节ｐＨ值并降低其ＣＯＤ值，然后进行复合絮凝使固、液分离，再采用机械脱干方法把水溶液从固体物中析出，脱干后的固体分离物已达标，可以堆放或填埋处理，最后对分离出来的水溶液进行过滤和反渗透处理，得到的淡水回收利用或现场排放。本发明专利技术方法通过可采用单元装置配套运行，对钻井废弃泥浆随钻连续处理，与正常的钻井生产同步进行，从而实现油气田钻井外排危废物不落地连续达标处理，改变目前传统整体外排固化处理模式，填补国内石油钻井环保治理领域的空白。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及油气田钻井过程中外排危废物的处理，特别涉及一种钻井废弃泥浆的无害 化达标处理方法。
技术介绍
在油气井的钻井过程中，配用复杂化学药剂的钻井液经过在数千米地下高温、高压的 物理变化后，从地下携带出大量的岩屑和砂石，从井口外排，成为了浓桨状的危废物。长 期以来，我国对油气田钻井危废物(废弃泥浆、外排泥浆、钻屑)的处理采用先集中收集 到在钻机附近挖砌的废泥浆池中，再进行固化掩埋的方法处理。这种方法不仅占用了大量 的土地资源(每口井占地2-5亩)，建设成本和处理费用高，而且实际上并没有对危废物一 一钻井废弃泥浆、外排泥浆和钻屑(列入国家环保部2008固体危废物名录)进行无害化达 标处理，即，其污染源始终存在，要么因外溢、渗漏对环境造成直接的污染，要么成为对 自然环境、地下水源以及生态的污染隐患。钻井废弃泥浆中30%是在钻井过程中钻井液从地下携带出的岩屑和砂石，这些岩屑和 砂石由含有大量复杂化学药剂的泥浆所包裹，并随这些泥浆外排，成为了固体危废物。在 泥浆外排时如果能先将这些岩屑和砂石从泥浆中分离出来，并将其进行洗涤，使之达到无 害化排放标准进行排放或回收再利用，就可以减少钻井废弃泥浆外排物中固体颗粒物的总 含量，降低废弃泥浆的浆体稠度，使剩余废泥浆成为流动性较好的流体稀浆，进入下一道 连续处理工艺程序进行处理，从而为实现整体废弃泥浆不落地(即，不再将废弃泥浆排放 入废弃泥浆池中)连续达标处理起到关键的作用，进而改变目前传统整体外排固化处理模 式，填补国内石油钻井环保治理领域的空白。
技术实现思路
本专利技术的目的在于改变目前对油气田钻井外排危废物挖坑收集、整体固化、就地掩埋 的处理现状，提供一种能持续有效地直接接收外排废弃泥浆，并通过一系列工艺程序对其 进行连续综合处理的方法，最终排出有害物质并对资源进行回收利用。本专利技术的技术方案如下一种废弃泥浆的处理方法，包括下列步骤1) 利用砂石分离装置接收废弃泥浆，将其中的钻屑砂石分离并洗涤后排出，而洗涤产 生的浆体和去除钻屑砂石后的泥浆混合后进入步骤2);2) 对去除钻屑砂石后的泥浆调节pH值并降低其COD值，然后进行复合絮凝，使固、 液分离，最后采用机械脱干方法把水溶液从固体物中析出，脱干后的固体分离物已达标， 可以堆放或填埋处理，而分离出来的水溶液进入步骤3);3) 对水溶液进行过滤和反渗透处理，得到的淡水回收利用或现场排放。上述步骤1)是实现钻井外排废弃泥浆不落地连续达标处理的关键。由钻井震动筛网 上排出的的危废泥浆直接进入或通过前延设备(如螺旋输送机等)进入砂石分离装置，将 泥浆中含有的大量钻屑砂石等颗粒物分离出来，减轻和减少该类物质对后续处理的影响。本专利技术采用的砂石分离装置是在一罐体中设置一筛网筐，该筛网筐连通一螺旋输送机 (又称绞龙)，外排危废泥浆先流进筛网筐中，细的浆体滤过筛网进入筛网筐外的罐体中， 大的颗粒物(即钻屑砂石)则进入螺旋输送机中，螺旋输送机在输送钻屑砂石的同时对其 进行喷淋洗涤，最后将洗涤过的钻屑砂石排出罐体外，而洗涤产生的浆体流入罐体中。上述砂石分离装置的筛网筐可以是固定筛或是滚筒筛。筛网筐的筛孔孔径大小一般是 0.1 10mm，优选1 5mm，筛孔孔径选择要适应后续的泥浆脱干工序设备。如脱干设备 选用真空带滤机，为提高泥浆的滤水性能应选取上限；脱干设备如果选择压式带滤机，为 保护滤带应选取下限。对于固定筛形式的筛网筐，通常需要在筛网筐中设置一搅拌器，以增加泥浆的流动性， 避免堵塞筛孔。所述搅拌器优选为锚式搅拌器。固定筛形式的筛网筐通常设计成漏斗状， 其上端口接收泥浆，而下端口连通螺旋输送机。而滚筒筛形式的筛网筐一般是将滚筒筛斜 向放置，入筛口在高的一端，而出筛口在低的一端，出筛口连通所述螺旋输送机。螺旋输 送机通常也是斜向放置，低端设置砂石入口，而高端设置砂石出口，砂石出口位于罐体之 外。砂石进入螺旋输送机后，在螺旋输送机中的螺旋片提升砂石的同时对砂石进行喷淋洗 涤。可通过一个或多个设置在螺旋输送机的中部的水洗喷淋口喷水，对提升中的砂石进行 喷淋洗涤，达到清洁的作用。同时，螺旋输送机的底部为筛网状，洗涤产生的桨体也流入 罐体中，可使罐中浆体稠度降低成为较好的流动体，达到造浆的目的。上述罐体一般为箱形，滤入罐体内的浆体通过一个或多个搅拌器搅拌而保持流动状态， 并由泥浆泵输出罐体，送至下一处理单元。步骤1)可使钻井外排废弃泥浆中30%左右的固体物(主要是粒径在lmm以上的钻屑 砂粒)脱离浆体，并且分离洗涤后的钻屑砂石可以达到排放标准(执行检测方法GB 5086.2-1997固体废物浸出毒性，浸出方法--水平振荡法；执行标准《污水综合排放标准 —GB8978-1996》的一级指标)。同时，可使剩余桨体稠度降低成为较好的流动体，通过 泥浆泵输出，进入到步骤2)进行处理。由于地质条件的不同，数千米钻井过程中泥浆携带出多种碱类、盐类、石油类、重金 属类等危害物质，并且携带量变化很大。必须运用多种物理、化学手段逐步地进行清除。步骤2)首先对泥浆进行pH调整和强制氧化。从砂石分离装置排除的泥浆先进入泥浆 存储搅拌罐中，同时投加第一处理剂进行搅拌。第一处理剂有两类 一类是酸或碱，用以 调整泥浆的pH值，通常选用的是盐酸或氢氧化钠(烧碱)，投放量以达到pH6 9为准； 一类是氧化剂，可采用双氧水或次氯酸钠(漂白粉)，用以降低泥浆的COD和BOD。氧 化剂的投放量要根据对后续脱干处理得到的泥饼的检测结果来调整，目标是使脱干处理后 的泥饼能达到国家环保标准，通常要求检测所得COD值到达《100 mg/L。为保证第一处理剂的反应时间，泥浆存储搅拌罐容量应大于后续脱干设备处理量的 5~10倍，并且要在泥浆进入泥浆存储搅拌罐的同时分批加入第一处理剂。为了后续系统工作的连续性和稳定性，必须控制泥浆浓度的稳定，泥浆浓度一般要求 固体含量控制在1% 10%(重量百分含量)，需要根据后续机械脱干设备的要求具体设定。 对于泥浆浓度的控制是将泥浆存储搅拌罐中的泥浆用泵泵入泥浆配料罐中，通过加入回用 水(或清水)在泥浆配料罐中进行。水的添加量一般是进入泥浆配料罐的泥浆量的1倍左 右。由于泥浆以胶体状态存在，水溶液不易直接脱去，从而使泥浆中的有机类和其它化学物 质也很难去除。步骤2)还要对泥浆进行复合絮凝，实现破稳，使固、液分离。具体的做 法是首先分别在不同的配药罐中用水(回用水或清水)溶解两种第二处理剂(即聚凝剂和 絮凝剂)，在调整好浓度的泥浆注入泥浆反应罐后，分别泵入聚凝剂和絮凝剂溶液，搅拌 10~15分钟。聚凝剂可以釆用聚合氯化铝或聚合氯化铁，配制溶液浓度3~8wt%，优选5wtM，投加 比例15%左右，按聚凝剂溶液基于所处理的泥浆的重量比计。絮凝剂可以采用聚丙烯酰胺(分子量800万~1200万)或聚二烯丙基二甲基氯化铵(分 子量800万)，配制溶液浓度0.2%左右，投加比例5%，按絮凝剂溶液基于所处理的泥浆的重量比计。泥浆在投药搅拌10 15分钟后停止搅拌，清液很快上浮，说明投药比例适合。如果固-液分离效果差，则需调整投药比例。在不同地区，同一地区不同钻井深度投药比例是有差 异的，需要通过试验确定。泥浆继续搅拌的同时，用泥浆泵向脱干设备输送泥浆。步骤2)在本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种废弃泥浆处理方法，包括如下步骤：　１）利用砂石分离装置接收废弃泥浆，将其中的钻屑砂石分离并洗涤后排出，而洗涤产生的浆体和去除钻屑砂石后的泥浆混合后进入步骤２）；　２）调节泥浆的ｐＨ值并降低其ＣＯＤ值，然后进行复合絮凝，使固、 液分离，再采用机械脱干方法把水溶液从固体物中析出，脱干后的固体分离物堆放或填埋处理，而分离出来的水溶液进入步骤３）；　３）对水溶液进行过滤和反渗透处理，得到淡水。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：司军，吕允谦，
申请(专利权)人：北京国油联合油田技术服务有限公司，
类型：发明
国别省市：11[中国|北京]