CN100418901C - 钻井废液的处理方法及其装置 - Google Patents

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Abstract

本发明为油气田钻井废液的处理方法，以及采用该方法进行随钻处理钻井废液的装置。其方法是在钻井废液中加入破胶混凝剂后再加入高分子架桥剂，搅拌均匀后泵入压滤机压滤，压滤后的泥饼经固化处理后利用，液体回用。其装置由两个药剂罐，两个钻井废液混合罐，压滤机和滤液接收罐均固定在底撬上，各罐机由管道接通，通过泵输送被处理物。本发明对钻进废液处理效果好，处理后的污染物均可再利用，不会造成二次污染，节约水资源。装置可方便运至钻井现场，实现随钻处理钻井废液，节约成本，降低污染。

Description

钻井废液的处理方法及其装置
所属技术领域
本发明为油气田钻井废液的处理方法及采用此方法对钻井废液进行随钻处理并方便移动的装置。
背景技术
钻井废液是一种含粘土、加重材料、各种化学处理剂、污水、污油及钻屑的多项稳态胶体悬浮液。其危害环境的主要成分是烃类、盐类、各种聚合物、磺酸盐、某些金属离子(汞、铜、砷、铬、锌、铅)等，这些因素使得油气田钻井污水成分复杂，各项污染指标严重超标，与城市生活污水和其它工业污水及污泥不同，油气田钻井废液的处理存在以下一些技术难点：
a、污水成份复杂，难于达标处理排放；
b、加重材料、地层岩屑等固相微粒多，泥浆粘度高，颗粒呈悬浮状，不易沉降；
c、各种有机处理剂致使污水中具有表面活性的固体比普通水要高得多，因此固液分离的难度也大大增加。
对于钻井废液目前国内外普遍采用固化处理的办法，但是对于密度较低的钻井废液(ρ＜1.2g/cm3)，固化技术普遍存在着固化剂加量过高、固结效果不稳定、固化体渗出液难于达到国家相关环保要求的问题，同事增加了钻井废液的处理成本。
在钻井废液处理装置方面，采用固化处理方法一般采用离心机进行固液分离，相应设备笨重、运输困难、效率低、能耗大，随钻处理很困难，所以均将钻井废液运至钻井废液处理站进行处理，大大增加了处理成本。如采用上述装置对钻井废液进行随钻处理，经固液分离后的污水无法达到国家综合污水排放一级标准，不能就地排放；固液分离之后的淤泥一般只能堆放在井场旁边，既不美观又存在安全环保隐患，尤其是遇到下雨，淤泥由于受到雨水的冲刷而四处流淌，反而会对环境造成更大的危害。所以现有装置如果用于随钻处理钻井废液既容易造成浪费，又可能造成对环境较大的污染。
发明内容
本发明的目的在于克服上述现有技术的不足，提供一种油气田钻井过程中对钻井废液的处理方法及采用该方法的装置。该装置可方便移动，随钻处理钻井废液效果好且废水可以回用，既节约了水资源，又保护了环境。
本发明的解决方案是：一种钻井废液的处理方法，其特征在于包括以下步骤：
a、在钻井废液中加破胶混凝剂后再加入高分子架桥剂，破胶混凝剂加入量为钻井废液的0.3-1.2％，高分子架桥剂加入量为钻井废液的万分之0.1-0.5；
b、搅拌均匀后泵入压滤机压滤；
c、压滤后的泥饼经固化处理，压滤后的液体回用。
上述钻井废液的处理方法所使用的装置，其特征在于两个钻井废液混合罐，两个药剂罐，压滤机和滤液接收罐均依次固定在底撬上，两个药剂罐分别通过管道与钻井废液混合罐接通，钻井废液混合罐通过管道与压滤机接通，压滤机通过管道与滤液接收罐接通，压滤机上设有泥饼传送带将泥饼传送至装置外，各连通的罐机之间液体的传送通过泵实现，在钻井废液混合罐内设搅拌设备。
本发明工作原理为：钻井废液是一种稳态胶体悬浮液，特别是对密度较低的钻井废液(ρ＜1.2g/cm3)，必须使用破胶混凝剂破坏其稳定的胶体悬浮体系，并使破胶之后的固相颗粒迅速混凝沉降，加入适量的破胶混凝剂后迅速破坏悬浮体系中胶体的稳定结构，并使其固相颗粒迅速混凝沉降。一般混凝剂处理之后的絮体比较小，不利于沉降，所以加入少量高分子架桥剂为絮体架桥，使其相互搭接，以增大絮体加速沉降。在钻井废液中加入破胶混凝剂再加高分子架桥剂经充分搅拌混匀后，可迅速实现固液分层，泵入压滤机后实现固液分离。钻井废液实现固液分离后的主要污染物泥饼可通过固化处理后用作它用如制砖、覆土还耕、铺路等。钻井废液实现固液分离后的液体可将其进行回用，用于配制泥浆、配制处理剂或井场冲洗设备。
本发明钻井废液的处理方法中破胶混凝剂加入量为钻井废液的0.6-1％，高分子架桥剂加入量为钻井废液的万分之0.2-0.3时，对钻井废液的处理效果较好。
本发明的装置中两个药剂罐分别是破胶混凝剂药罐和高分子架桥剂药罐。两个钻井废液混合罐既是为了增大钻井废液的处理量，也是为了适应间歇式操作，因为板框式压滤机为间歇式机械分离设备，其操作周期包括过滤、卸渣、整理等过程，为保证钻井废液处理的相对连续性，采用两个混合罐。本发明整个罐机都固定在底撬上，形成一个整体，便于运至钻井现场，实现对钻井废液的随钻处理。本发明的压滤机输出上设有一个泥饼传送带，从传送带传出的泥饼可移至另一套泥饼固化设备进行固化处理。
本发明的装置中药剂罐传送液体到钻井废液混合罐的传送泵为计量泵，以便于定量加入破胶混凝剂和高分子架桥剂。钻井废液混合罐传送废液到压滤机的传送泵为潜污泵。
本发明与现有技术相比的优点：
a、本发明加入破胶混凝剂后加入高分子架桥剂，能迅速实现固液分层，便于压滤机实现固液分离，对钻井废液处理效果好，处理迅速、量大，不会造成二次污染。
b、处理后的液体可回收利用，用于配制钻井液、配制处理剂，也可用于井场冲洗设备或录井冲洗岩心、岩屑等，能有效节约水资源。
c、整个装置固定在底撬上，形成一个整体，便于运至钻井现场，实现随钻处理钻井废液，大大节约钻井废液的处理成本。
d、将污染最重的泥饼经传送带传出经固化处理后用作它用如制砖、覆土还耕、铺路等，防止了泥饼堆放在钻井现场可能造成的二次污染。
附图说明
本发明可结合附图进一步说明
图1为本发明装置的排布示意图。
其中：1-药剂罐，2-钻井废液混合罐，3-电气柜，4-压滤机，5-泥饼传送带，6-滤液接收罐，7-底撬，8-管道。
实施方式
实施例1：钻井废液的处理方法，其步骤是：
a、在钻井废液中加入废液量0.7％的破胶混凝剂后再加入废液量万分之0.3的高分子架桥剂；
b、搅拌均匀后泵入压滤机压滤；
c、压滤后的泥饼收集进行固化处理，压滤后的液体收集回用。
本实施例的装置如图1所示，前后并排的两药剂罐1，两钻井废液混合罐2和压滤机4、电气柜3、滤液接收罐6均依次固定在底撬7上，两药剂罐1分别通过管道8与两钻井废液混合罐2接通，两钻井废液混合罐分别通过管道8与压滤机4接通，压滤机4液体输出端与滤液接收罐6通过管道8接通，压滤机4固体输出端接泥饼传送带5，在药剂罐1和钻井废液混合罐2之间的管道8上设有计量泵，计量泵由电气柜3控制，在钻井废液混合罐2与压滤机4之间的管道8上设有潜污泵，潜污泵由电气柜3控制，在压滤机4与滤液接收罐6之间的管道8上设有抽液泵，抽液泵由电气柜3控制，药剂罐1和钻井废液混合罐2内置搅拌设备。本实施例中通过泥饼传送带5传送出的泥饼需移至另行设备的泥饼固化设备进行固化处理。
本实施例对钻井废液进行处理前后技术指标测试结果对比如下：
  CODcr(mg/l) pH值 Cl<sup>-</sup>(mg/l)) 色度 Ss(mg/l) Ca<sup>2+</sup>(mg/l) Mg<sup>2+</sup>(mg/l)
  处理前   4437.9   6.5 266.7   1024 4780   616.27   132.74
  处理后   196.3   6.0 284.5   20 25   143.8   16.44
实施例2，钻井废液的处理方法，其步骤是：
a、在钻井废液中加入废液量1％的破胶混凝剂后再加入废液量万分之0.2的高分子架桥剂；
b、搅拌均匀后泵入压滤机压滤；
c、压滤后的泥饼进行固化处理，压滤后的液体回用。

Claims (4)

1. 一种钻井废液的处理方法，其特征在于包括以下步骤：
a、在钻井废液中加破胶混凝剂后再加入高分子架桥剂，破胶混凝剂加入量为钻井废液的0.3-1.2％，高分子架桥剂加入量为钻井废液的万分之0.1-0.5；
b、搅拌均匀后泵入压滤机压滤；
c、压滤后的泥饼经固化处理，压滤后的液体回用。
2. 根据权利要求1所述的钻井废液的处理方法，其特征在于破胶混凝剂加入量为钻井废液的0.6-1％，高分子架桥剂加入量为钻井废液的万分之0.2-0.3。
3. 一种如权利要求1所述的钻井废液处理方法所使用的装置，其特征在于两个钻井废液混合罐，两个药剂罐，压滤机和滤液接收罐均依次固定在底撬上，两个药剂罐分别通过管道与钻井废液混合罐接通，钻井废液混合罐通过管道与压滤机接通，压滤机通过管道与滤液接收罐接通，压滤机上设有泥饼传送带将泥饼传送至装置外，各连通的罐机之间液体的传送通过泵实现，在钻井废液混合罐内设搅拌设备。
4. 根据权利要求3所述的钻井废液处理方法所使用的装置，其特征在于药剂罐传送液体到钻井废液混合罐的传送泵为计量泵，钻井废液混合罐传送废液到压滤机的传送泵为潜污泵。
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