一种钻井岩屑的分类处理工艺制造技术

本发明专利技术公开了一种钻井岩屑的分类处理工艺，涉及油气田技术领域，解决了钻井岩屑处置过程复杂成本较高，且压滤水难以回用的问题，所述分类处理工艺包括水基泥岩浆快速钻井岩屑处理阶段，聚合物钻井岩屑处理阶段及聚磺钻井岩屑处理阶段。在钻井初期，使用空气或清水钻井液，所产生的岩屑为水基泥浆快速钻井岩屑，随着钻井液体系转换，逐步使用了聚合物钻井液，聚合物钻井岩屑中污染含量和处理难度会逐步升高，而聚磺钻井阶段岩屑，由于残留有聚磺体系泥浆，采用生石灰或水泥进行岩屑脱水。此外，为保证聚磺岩屑的环境安全性，将岩屑送至烧结砖厂通过高温进行资源化处理，对三类岩屑进行分类管理处置，提高了处理效率，降低处置成本。置成本。置成本。

【技术实现步骤摘要】
一种钻井岩屑的分类处理工艺


[0001]本专利技术涉及油气田
，更具体的是涉及油气田钻井废弃物处理


技术介绍

[0002]在页岩气开采时，钻进过程需根据不同的钻进深度和地质条件而注入不同类型的钻井液以润滑钻头，并将钻井液作为载体将钻进岩屑带至地面，由此产生了大量的钻井岩屑废弃物。常用的钻井液有水基、合成基和油基，产生的水基钻井岩屑属于一般工业固体废物。
[0003]申请号CN202010609409.9公开了钻井水基岩屑处理系统，包括加药预处理系统、筛分系统、压滤系统和水处理站；所述加药预处理系统包括水基岩屑暂存池和预处理池；所述筛分系统包括高频振动筛、冲洗水管路系统、筛上物运输车辆和泥浆暂存池；所述压滤系统包括浓缩池、泥浆泵池、厢式隔膜压滤机、泥饼仓和压滤水储存池；所述水处理站与压滤水储存池相连，且水处理站用于处理压滤水。该专利技术的处理系统能处理钻井水基岩屑，能实现固液完全分离，固体能运送到砖厂和水泥厂作原料，液体经过水处理设施处理达标后进行回用，能实现无害化处理利用钻井水基岩屑，能保护环境。
[0004]上述专利存在的问题是:第一，将岩屑暂存于预处理池中，充分混合后投加了生石灰，生石灰作用是吸收岩屑的水分，降低含水率，但这也增大了的岩屑的总体积，扩大了需要处理的岩屑总量(需要处理的岩屑总量大)；第二，在两级振动筛处理后，液相的岩屑泥浆需要进一步处理，工艺中首先存放于浓缩池内，之后通过压滤机进行脱水，压滤后的液相将进行回用，而固相则外运处置。但在实际运行中，对于钻井深度较深时，将采用聚磺体系钻井泥浆，其附着于岩屑表面，难以通过压滤机进行分离，所以在钻井后期，压滤机的分离效果降低，在压滤后的固相含水率无法达到处置标准，仍然需要投加大量生石灰吸收其中的水分(聚磺体系钻井泥浆附着在岩屑表面，难以分离，仍需要大量生石灰吸收其中的水分，导致岩屑总量大)；第三，压滤后的液体将返回预处理池或高频振动筛进行重复利用，但这两个处理环节的用水量较少，所以产生的液相更多的是进行了外运处置。现场真正需要大量用水的环节实际是井队配制钻井液，但由于在一开始就向岩屑中投加了大量的生石灰药剂，对压滤水水质产生了影响，井队往往难以对该部分压滤水进行重复利用(生石灰药剂会对压滤水水质产生影响，导致该水不能重复利用)。

技术实现思路

[0005]本专利技术的目的在于：为了解决上述由于一开始向岩屑中加了大量生石灰药剂，导致需要处理的岩屑总量大，此外，聚磺体系钻井泥浆附着在岩屑表面，难以分离，仍需要大量生石灰吸收其中的水分，导致岩屑总量进一步增大，再者生石灰药剂还会对压滤水水质产生影响不能重复利用的问题(钻井岩屑处置过程复杂成本较高，且压滤水难以回用的问题)，本专利技术提供一种钻井岩屑的分类处理工艺。
[0006]本专利技术为了实现上述目的具体采用以下技术方案：一种钻井岩屑的分类处理工
艺，所述分类处理工艺包括水基泥岩浆快速钻井岩屑处理阶段，聚合物钻井岩屑处理阶段及聚磺钻井岩屑处理阶段；
[0007]水基泥岩浆快速钻井岩屑处理阶段包括如下步骤：
[0008]步骤1、水基泥浆携带钻井岩屑从井口出来，经过泥浆循环系统分离出废弃钻井岩屑；
[0009]步骤2、废弃钻井岩屑进行压滤，压滤后的滤液用于配制钻井液；
[0010]步骤3、压滤后的滤饼进行外运处置或生物处理(压滤后的滤饼转移至处理池中，进行外运处置或微生物无害化处理)；
[0011]聚合物钻井岩屑处理阶段包括如下步骤：
[0012]步骤A、水基泥浆携带钻井岩屑从井口出来，通过泥浆循环系统分离，干岩屑暂存后外运，废弃钻井岩屑则进入浓缩池；
[0013]步骤B、经浓缩池后产生表面液体和底物，底物进行压滤(底物进入到压滤机中进行压滤)；
[0014]步骤C、底物进行压滤后收集压滤液与表面液体用于配制钻井液；
[0015]步骤D、压滤后的滤饼进入暂存池，测定滤饼的含水率，后外运或生物处理；聚磺钻井岩屑处理阶段包括如下步骤：
[0016]步骤a、聚磺泥浆携带钻井岩屑从井口出来，通过泥浆循环系统进行分离，干岩屑暂存后外运，废弃钻井岩屑存放转运罐中；
[0017]步骤b、将转运罐中废弃钻井岩屑转移至浓缩池中；
[0018]步骤c、在浓缩池中投加水泥或生石灰，搅拌均匀，并(在岩屑暂存场)放置，使其含水率降低至70％以下；
[0019]步骤d、将脱水后岩屑转移至砖厂进行资源化处理。
[0020]本申请的技术方案中，钻井岩屑分为三个阶段分别进行处理，在钻井初期，使用空气或清水钻井液，所产生的岩屑为水基泥浆快速钻井岩屑，随着钻井液体系转换，逐步使用了聚合物钻井液，所产生的岩屑为聚合物钻井岩屑，而在水基钻井的末端，会使用聚磺体系钻井液，所产生的岩屑为聚磺钻井岩屑。通过对钻井固体废弃物连续监测发现，水基泥浆快速钻井阶段的岩屑中有机污染物含量更低，且残余的有机物可生化性较强，经过脱水和微生物处理后可实现无害化要求，聚合物钻井岩屑中污染含量和处理难度会逐步升高，而聚磺钻井阶段岩屑，由于残留有聚磺体系泥浆，通过压滤处理难以有效降低岩屑中的含水率，故采用生石灰或水泥进行岩屑脱水。此外，为保证聚磺岩屑的环境安全性，将岩屑送至烧结砖厂通过高温进行资源化处理，对三类岩屑进行分类管理处置，提高了处理效率，降低处置成本。
[0021]水基泥岩浆快速钻井岩屑处理阶段产生的岩屑，经过泥浆循环系统分离出钻井岩屑，存放于转运罐中，将钻井岩屑直接通过压滤机脱水，岩屑的含水率即可达到要求，由于脱水过程未添加任何破胶剂，压滤的出水能够完全回用于配置钻井液，经过脱水后的滤饼，其中的有机污染物较低，且可生化强，采用微生物可达到处理效果，对滤饼采用微生物方法进行原位处理，可在钻井现场修建钻屑生物处理池，经过压滤脱水后的岩屑(滤饼)直接进行生物处理，经过长时间检测分析，在非聚磺阶段的钻井岩屑，重金属和有机物基本不会出现超标情况，通过微生物处理后可直接作为土壤利用，大大降低了转移和处理的费用。
[0022]在聚合物钻井阶段所产生的岩屑，经过泥浆循环系统分离出钻井岩屑，存放于浓缩池中，钻井岩屑在浓缩池中产生表面液体和底物，底物进行压滤，岩屑的含水率可大幅度降低，该处理过程可不添加任破胶剂，压滤的出水能够完全回用于配制钻井液。但如果经过压滤脱水后的固相含水率可能仍然较高，通过向其中投加生石灰或水泥进一步降低含水率，固相的处理过程可进行外运或采用微生物进行处理。
[0023]聚磺钻井液钻井阶段所产生的岩屑，通过钻井岩屑取样检测，其中有机污染物较快速钻井阶段更高，仅仅采用场内处理方法存在一定环境风险，为控制岩屑的环境风险，需通过制备烧结砖的高温过程去除岩屑中的有机污染物；聚磺钻井岩屑对于钻井中废水的附着力大大增加了，通过现场试验验证，经过破胶后压滤的脱水效果不理想，所以向浓缩池中投加水泥或石灰可直接达到降低岩屑含水率的效果，且快速有效，也更符合钻井的进度要求；聚磺泥浆钻井时，泥浆循环系统分离出的钻屑含水率大于80％，且钻屑污染物浓度本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种钻井岩屑的分类处理工艺，其特征在于，所述分类处理工艺包括水基泥岩浆快速钻井岩屑处理阶段，聚合物钻井岩屑处理阶段及聚磺钻井岩屑处理阶段；水基泥岩浆快速钻井岩屑处理阶段包括如下步骤：步骤1、水基泥浆携带钻井岩屑从井口出来，经过泥浆循环系统分离出废弃钻井岩屑；步骤2、废弃钻井岩屑进行压滤，压滤后的滤液用于配制钻井液；步骤3、压滤后的滤饼进行外运处置或生物处理；聚合物钻井岩屑处理阶段包括如下步骤：步骤A、水基泥浆携带钻井岩屑从井口出来，通过泥浆循环系统分离，干岩屑暂存后外运，废弃钻井岩屑则进入浓缩池；步骤B、经浓缩池后产生表面液体和底物，底物进行压滤；步骤C、底物进行压滤后收集压滤液与表面液体用于配制钻井液；步骤D、压滤后的滤饼进入暂存池，测定滤饼的含水率，后外运或生物处理；聚磺钻井岩屑处理阶段包括如下步骤：步骤a、聚磺泥浆携带钻井岩屑从井口出来，通过泥浆循环系统进行分离，干岩屑暂存后外运，废弃钻井岩屑存放转运罐中；步骤b、将转运罐中废弃钻井岩屑转移至浓缩池中；步骤c、在浓缩池中投加水泥或生石灰，搅拌均匀，并放置，使其含水率降低至70％以下；步骤d、将脱水后岩屑转移至砖厂进行资源化处理。2.根据权利要求1所述的一种钻井岩屑的分类处理工艺，其特征在于，步骤2中废弃钻井岩屑压滤后含水率低于70％。3.根据权利要求1所述的一种钻井岩屑的分类处理工艺，其特征...

【专利技术属性】
技术研发人员：陈天欣，李静，冯永东，沈弼龙，刘春艳，易畅，王越，赵靓，徐炳科，杜红瑶，
申请(专利权)人：中国石油天然气股份有限公司，
类型：发明
国别省市：