用於油氣田鑽井廢棄物不落地隨鑽處理的工藝技術的製作方法
2023-06-17 17:49:46
專利名稱：用於油氣田鑽井廢棄物不落地隨鑽處理的工藝技術的製作方法
技術領域：
本發明涉及一種鑽井廢棄物的處理技術，尤其是用於油氣田鑽 井廢棄物不落地隨鑽處理的工藝技術。背景技術：
油氣田鑽井廢棄物是鑽井汙水、鑽井泥漿和巖屑的混合物，是 一種相當穩定的膠態懸浮體系，含有粘土、加重材料、各種化學處理劑、汙水、汙油及 鑽屑等，危害環境的主要化學成分有烴類、鹽類、各類聚合物、重金屬離子、重晶石中 的雜物和瀝青等改性物，這些汙染物具有高色度、高石油類、高COD、高懸浮物、高礦 化度等特性，是石油勘探開發過程中產生的主要汙染物。油氣田每鑽完一口井，都要在 原地丟下一個廢棄的泥漿池。 一個油氣田有成千上萬口井，就有成千上萬個廢棄泥漿 池，每個泥漿池中的鑽井廢棄物少則有幾百方，多則有幾千方。這些廢棄物若在井場堆 放或掩埋， 一旦被雨水浸泡、河流衝刷，就會對周圍的土壤、水源、農田和空氣造成十 分嚴重的汙染。對鑽井廢棄物進行不落地隨鑽處理和綜合利用是根治鑽井廢棄物汙染的 必由之路。 在此之前，大部分油氣田都採用了固化填埋的方法對鑽井廢棄物進行處理。實 際上，固化法就是向鑽井廢棄物中加入大量的固化劑(佔廢棄物總量的l/3左右)，使其中 的水分被吸附後就地掩埋。所加入的固化劑主要有粉煤灰、石灰、水泥、水玻璃等。 這就大大地增加了廢棄物的總量和綜合利用的成本。更嚴重的是，掩埋後廢棄物的浸出 液仍然會對地下水產生嚴重的汙染。
發明內容
本發明的目的是提供固液分離，分類處理，綜合利用的用於油 氣田鑽井廢棄物不落地隨鑽處理的工藝技術，它克服了其它技術存在的落地後單一性處 理的缺點，本發明是為鑽井最終消滅泥漿池汙染和減少佔地為目的，它可以對從井口返 出的鑽井廢棄物在落地之前進行隨鑽處理，也可以將廢棄泥漿池中的廢棄泥漿稀釋後再 進行分類處理，實現無害化綜合利用。整體工藝能做到從鑽井廢棄物中分離出的巖屑被 清洗乾淨後可作為混凝土骨料加以利用；清洗巖屑產生的泥漿水經加藥、脫穩、絮凝、 固液分離後形成泥餅，可與粘土或頁巖粉按比例摻和用來燒磚；分離出的濾液水經過脫 穩、絮凝、氣浮、氧化和吸附過濾等預處理工藝，去除主要汙染物，可用於油田回注、 回灌安全地層或達標排放；汙水經過超濾、反滲透脫鹽等方法的深度處理後，可以達到 農田灌溉水質標準。鑽井廢鑽物不落地隨鑽處理的工藝過程是 1、鑽井廢棄物巖屑分離清洗、泥漿脫穩、固液分離和泥餅利用。由鑽井振動篩 排出的含有巖屑的廢棄物通過一套螺旋式輸送裝置送入由三個單元組成的巖屑分離清洗 裝置的第一單元一振動篩洗砂器上。首先用鑽井汙水噴淋在振動前行且粘附著泥漿的巖 屑上，使巖屑所粘附的大部分泥漿脫落。第一單元清洗所產生的泥漿水進入儲存罐內， 由於噴淋時不加任何藥劑，能保證鑽井汙水不改性；離開振動篩洗砂器的巖屑落入第二 單元的一個螺旋砂水分離清洗器中，巖屑在這裡隨螺旋推進裝置上升中又受到含有破穩 劑、混凝劑等藥品的預處理水的噴淋，使其所粘附的剩餘有害物質得到清除，洗後汙水 進入其下方的汙水箱中；由第二單元的砂水分離清洗器排出的巖屑落入第三單元的砂水 分離清洗器中，巖屑在這裡隨螺旋推進裝置上升中又得到少量清水的噴淋，使其所粘附
4的鹽類和有害物質進一步得到清除。在第三單元噴淋中清水用量很少，循環使用能做到 節約用水。在振動篩清洗器和每個螺旋砂水分離清洗器的下方都有汙水箱，用於盛裝清 洗巖屑所產生的汙水，便於用泵來循環清洗。 經清洗後，巖屑浸出液的汙染物指標達到國家標準的要求，可作為建築材料或 用來硬化井場地面。其中巖屑脫出率達到了98%，脫出巖屑粒徑達到c^0.23mm，巖屑 清洗出水指標控制pH6-9、色度《80、 COD《300mg/1、 Cl—《250mg/1、 Cr6+《0.5mg/l、 總鉻《1.5mg/1。 將巖屑清洗後所產生的泥漿水從汙水箱中泵入泥漿脫穩和固液分離裝置中。在 這裡，經過加藥、攪拌後脫穩的泥漿水又被泵入壓濾機中，進行固液分離，分離出的固 相被壓成泥餅，其浸出液的汙染物指標完全達到國家排放標準的要求，泥餅與粘土以大 於5 : l的比例摻和用來燒磚利用；壓濾機脫出的濾液汙水進入汙水脫穩和氣浮裝置中處理。 泥漿池裡現有的鑽井廢棄物也可泵入泥漿脫穩和固液分離裝置中，開始進行處 理，以解決在當前的排放方式下固液分離的難題。 2、汙水達標利用處理階段分三個過程(l)汙水脫穩和氣浮，進入汙水脫穩和氣 浮裝置中的汙水，經過加藥、攪拌、脫穩、氣浮、刮渣等工藝，在去除了有害成份和大 部分懸浮物後，進入汙水氧化絮凝裝置中接受進一步處理。(2)氧化強制過濾，在氧化絮 凝裝置中隨著氧化劑的加入和連續攪拌，有機物和有害微生物得以去除，達到了去色去 味的效果，加入絮凝劑後，再把汙水泵入600 1000目壓濾機中，作進一步固液分離。由 壓濾機出來的水再被泵入精細吸附過濾裝置中進行處理。(3)精細吸附過濾，精細吸附過 濾裝置是由一臺精細過濾器和兩臺活性碳過濾器串聯而成，汙水在這裡依次流進三個過 濾器，使其中大於2my的懸浮物被分離出來，大部分有害化學成份和有機物也得到進一 步清除。 到此，汙水的主要汙染物指標能夠達到回注、回灌安全地層或達標排放的標準。 3、反滲透處理及濃水利用由精細吸附過濾裝置出來的汙水被泵入超濾或反滲 透裝置中作深度處理，以便除去汙水中的溶解鹽。從這裡出來的水達到了農田灌溉水質 標準。經過超濾和反滲透處理得到的濃水含鹽量很高，可將其加熱、蒸發、濃縮並結晶 出工業鹽加以利用。
本發明的意義是通過以上對鑽井廢棄物的不落地隨鑽處理流程，實現油氣田 鑽井廢棄物的固液分離，分類處理，綜合利用，徹底解決了鑽井廢棄物對環境的汙染。
四
圖l為用於油氣田鑽井廢棄物不落地隨鑽處理的工藝技術流程 示意圖 圖2為用於油氣田鑽井廢棄物不落地隨鑽處理的工藝技術成套撬裝設備組合示 意圖 圖3為巖屑清洗裝置示意圖 五具體實施例方式本發明是可以對從井口返出的鑽井廢棄物在落地之前進行 隨鑽處理，也可以將廢棄泥漿池中的廢棄泥漿稀釋後再進行分類處理利用，實現鑽井環 保裝備撬裝化。從鑽井廢棄物中分離出的巖屑被清洗乾淨後可作為混凝土骨料加以利
5用；清洗巖屑產生的泥漿水經加藥、脫穩、絮凝、固液分離後形成泥餅，可與粘土或頁 巖粉按比例摻和用來燒磚；分離出的濾液水經過脫穩、絮凝、氣浮、氧化和吸附過濾等 預處理工藝，去除主要汙染物，可用於油田回注、回灌安全地層或達標排放；汙水經過 超濾、反滲透脫鹽等方法的深度處理後，可以達到農田灌溉水質標準。
鑽井廢鑽物不落地隨鑽處理的工藝過程是 1、巖屑分離清洗、泥漿脫穩、固液分離和泥餅利用，由鑽井振動篩排出的巖屑 通過一套螺旋式輸送裝置送入由三個單元組成的巖屑清洗裝置的第一單元-振動篩清洗 器上。首先用鑽井汙水噴淋在振動前行且粘附著泥漿的巖屑上，使巖屑所粘附的大部分 泥漿脫落。第一單元清洗所產生的泥漿水進入汙泥水儲存罐內。由於噴淋時不加任何 藥劑，能保證鑽井汙水不改性，滿足鑽井配漿需要；離開振動篩的巖屑落入第二單元的 一個螺旋砂水分離清洗器中，巖屑在這裡隨螺旋推進裝置上升中又受到含有破穩劑、混 凝劑等藥品的預處理水的噴淋，使其所粘附的剩餘有害物質得到清除，洗後汙水進入其 下方的汙水箱中；由第一個砂水分離清洗器排出的巖屑落入第三單元的砂水分離器清洗 中，巖屑在這裡隨螺旋推進裝置上升中又得到少量清水的噴淋，使其所粘附的鹽類和有 害物質進一步得到清除。在第三單元噴淋中清水用量很少，能做到節約用水。在振動篩 和每個螺旋砂水分離器的下方都有汙水箱，用於盛裝清洗巖屑所產生的汙水，便於用來 循環清洗。 經清洗後，巖屑浸出液的汙染物指標達到國家標準的要求，可作為建築材料或 用來硬化井場地面。 將巖屑清洗後所產生的泥漿水從汙水箱中泵入泥漿脫穩和固液分離裝置中。在 這裡，經過加藥、攪拌後脫穩的泥漿水又被泵入目壓濾機中，進行固液分離，分離出的 固相被壓成泥餅，其浸出液的汙染物指標完全達到國家排放標準的要求，可與粘土以大 於5 : l的比例摻和用來燒磚；壓濾機脫出的濾液汙水進入汙水脫穩和氣浮裝置中處理。
泥漿池裡現有的鑽井廢棄物也可泵入泥漿脫穩和固液分離裝置中，開始進行處 理，以解決在當前的排放方式下固液分離的難題。 2、汙水處理階段(l)汙水脫穩和氣浮，進入汙水脫穩和氣浮裝置中的汙水，經 過加藥、攪拌、脫穩、氣浮、刮渣等工藝，在去除了有害成份和大部分懸浮物後，進入 汙水氧化絮凝裝置中接受進一步處理。(2)氧化強制過濾，在氧化絮凝裝置中隨著氧化劑 的加入和連續攪拌，有機物和有害微生物得以去除，達到了去色去味的效果。加入絮凝 劑後，再把汙水泵入1000目壓濾機中，作進一步固液分離。由壓濾機出來的水再被泵入 精細吸附過濾裝置中進行處理。(3)精細吸附過濾，精細吸附過濾裝置是由一臺精細過濾 器和兩臺活性碳過濾器串聯而成，汙水在這裡依次流進三個過濾器，使其中大於5my的 懸浮物被分離出來，大部分有害化學成份和有機物也得到進一步清除。
到此，汙水的主要汙染物指標能夠達到回注、回灌安全地層或達標排放的標 準。 3、反滲透處理及濃水利用由精細吸附過濾裝置出來的汙水被泵入超濾或反滲 透裝置中作深度處理，以便除去汙水中的溶解鹽。從這裡出來的水達到了農田灌溉水質 標準。經過超濾和反滲透處理得到的濃水含鹽量很高，可將其加熱、蒸發、濃縮並結晶 出工業鹽加以利用。
權利要求
用於油氣田鑽井廢棄物不落地隨鑽處理的工藝技術，其特徵是它可以對從井口返出的鑽井廢棄物在落地之前進行隨鑽處理，也可以將廢棄泥漿池中的廢棄泥漿稀釋後再進行分類處理，實現無害化綜合利用，從鑽井廢棄物中分離出的巖屑被清洗乾淨後可作為混凝土骨料加以利用；清洗巖屑產生的泥漿水經加藥、脫穩、絮凝、固液分離後形成泥餅，可與粘土或頁巖粉按比例摻和用來燒磚；分離出的濾液水經過脫穩、絮凝、氣浮、氧化和吸附過濾等預處理工藝，去除主要汙染物，可用於油田回注、回灌安全地層或達標排放；汙水經過超濾、反滲透脫鹽等方法的深度處理後，可以達到農田灌溉水質標準。
2. 根據權利要求1所述的用於油氣田鑽井廢棄物不落地隨鑽處理的工藝技術，其特 徵是一是巖屑分離清洗由鑽井振動篩排出的巖屑通過一套螺旋式輸送裝置送入由三個 單元組成的巖屑清洗裝置的第一單元-振動篩洗砂器上，首先用鑽井汙水噴淋在振動前 行且粘附著泥漿的巖屑上，使巖屑所粘附的大部分泥漿脫落，第一單元清洗所產生的泥 漿水進入汙泥水儲存罐內，由於噴淋時不加任何藥劑，能保證鑽井汙水不改性；離開振 動篩的巖屑落入第二單元的螺旋砂水分離清洗器中，巖屑在這裡隨螺旋推進裝置上升中 又受到含有破穩劑、混凝劑等藥品的預處理水的噴淋，使其所粘附的剩餘有害物質得到 清除，洗後汙水進入其下方的汙水箱中；由第一個砂水分離器排出的巖屑落入第三單元 砂水分離清洗器中，巖屑在這裡隨螺旋推進裝置上升中又得到少量清水的噴淋，使其所 粘附的可容性鹽類和有害物質進一步得到清除；在第三單元噴淋中清水用量很少，循環 使用能做到節約用水；在振動篩和每個螺旋砂水分離器的下方都有汙水箱，用於盛裝清 洗巖屑所產生的汙水，便於用來循環清洗，經清洗後，巖屑浸出液的汙染物指標達到國 家標準的要求，可作為建築材料或用來硬化井場地面；二是泥漿脫穩、固液分離和泥 餅利用是將巖屑清洗後所產生的泥漿水從汙水箱中泵入泥漿脫穩和固液分離裝置中，在 這裡，經過加藥、攪拌後脫穩的泥漿水又被泵入壓濾機中，進行固液分離，分離出的固 相被壓成泥餅，其浸出液的汙染物指標完全達到國家排放標準的要求，可與粘土以大於 5 : l的比例摻和用來燒磚；壓濾機脫出的濾液汙水進入汙水脫穩和氣浮裝置中處理；泥 漿池裡現有的鑽井廢棄物也可泵入泥漿脫穩和固液分離裝置中進行處理，以解決在當前 的排放方式下固液分離的難題。
3. 根據權利要求1所述的用於油氣田鑽井廢棄物不落地隨鑽處理的工藝技術，其特 徵是汙水處理階段， 一是汙水加藥脫穩和氣浮，進入汙水脫穩和氣浮裝置中的汙水， 經過加藥、攪拌、脫穩、氣浮、刮渣等工藝，在去除了有害成份和大部分懸浮物後，進 入汙水氧化絮凝裝置中接受進一步處理；二是氧化強制過濾，在氧化絮凝裝置中隨著氧 化劑的加入和連續攪拌，有機物和有害微生物被氧化去除，達到了去色去味的效果；加 入絮凝劑後，再把汙水泵入600-1000目壓濾機中，作進一步固液分離；由壓濾機出來的 水再被泵入精細吸附過濾裝置中進行處理；三是精細吸附過濾，精細吸附過濾裝置是由 一臺精細過濾器和兩臺活性碳過濾器串聯而成，汙水在這裡依次流進三個過濾器，使其 中大於2my的懸浮物被分離出來，大部分有害化學成份和有機物也得到進一步清除；到 此，汙水的主要汙染物指標能夠達到回注、回灌安全地層或達標排放的標準。
4. 根據權利要求1所述的用於油氣田鑽井廢棄物不落地隨鑽處理的工藝技術，其特徵 是反滲透處理及濃水利用，由精細吸附過濾裝置出來的汙水被泵入超濾或反滲透裝置中作深度處理，以便除去汙水中的溶解鹽，從這裡出來的水達到了農田灌溉水質標準， 經過超濾和反滲透處理得到的濃水含鹽量很高，可將其加熱、蒸發、濃縮並結晶出工業 鹽加以利用。
全文摘要
用於油氣田鑽井廢棄物不落地隨鑽處理的工藝技術，是一種鑽井廢棄物的處理技術，它克服了其它技術存在的缺點，它是按照固液分離、分類處理、綜合利用的原則，通過巖屑分離清洗、泥漿脫穩固液分離以及濾液水的脫穩、絮凝、氣浮沉澱、氧化、過濾吸附和反滲透處理，使鑽井廢棄物處理中所分離出的巖屑經清洗後可作為混凝土骨料加以利用；固液分離後得到的泥餅可與粘土或頁巖粉按比例摻和用於制坯燒磚；分離出的濾液水經預處理達標後可用於回注、回灌安全地層或達標排放；經超濾或反滲透等深度處理後的水可除去汙水中的鹽類，達到農田灌溉水質標準；深度處理後產生的濃水經過加熱、蒸發、濃縮和結晶後可制出工業用鹽。
文檔編號C02F1/72GK101690937SQ20081004967
公開日2010年4月7日 申請日期2008年4月30日 優先權日2008年4月30日
發明者楊致敬, 茆明軍, 趙曉寧, 郭學峰 申請人:濮陽市天地人環保工程技術有限公司