CN105417924A - 一种钻井废弃物不落地收集处理设备及工艺 - Google Patents

一种钻井废弃物不落地收集处理设备及工艺 Download PDF

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Abstract

本发明属于钻井环保设备领域，尤其涉及一种钻井废弃物不落地收集处理设备及工艺，其特征在于，包括钻井废弃泥浆收集单元(1)、泥浆脱水单元(2)、加药单元(3)、水处理及回用单元(4)；所述钻井废弃泥浆收集单元(1)包括螺旋输送机(6)和干燥筛(7)；所述泥浆脱水单元(2)包括稀释脱稳罐(10)、污泥混合箱(11)、污泥收集箱(12)及污泥脱水机(13)；所述加药单元(3)包括破胶剂加药装置(14)、絮凝剂加药装置(15)；所述水处理及回用单元(4)包括混凝沉淀池(16)、活性炭吸附罐(17)、脱水液缓冲箱(18)、回用水箱(19)、溢流液收集箱(20)和超滤反渗透装置(21)。全过程真正实现了泥浆不落地，避免了钻井废弃物对周边环境的污染。

Description

一种钻井废弃物不落地收集处理设备及工艺
技术领域
本发明属于钻井环保设备领域，尤其涉及一种钻井废弃物不落地收集处理设备及工艺。
背景技术
在石油钻井过程中会产生大量的钻井废弃物。钻井废弃物是一种极为复杂的分散体系，主要由钻井废弃泥浆、钻井产生的废水以及岩屑等组成，具有油类、固体悬浮物、重金属离子含量高、含水率变化大，难于脱水等特点，是目前石油勘探过程中产生的主要污染物。钻井废弃物中有毒有害成分含量较高，若直接排放会对环境造成较大危害。其中，危害环境的主要化学成分有烃类、盐类、各类聚合物、重金属离子、重晶石中的杂物和沥青等改性物。这些污染物具有高色度、高石油类、高COD、高悬浮物、高矿化度等特性。目前，在很多油田的钻井过程中，会在井口附近开挖一个较大的泥浆坑，钻井废弃物随着钻井过程的进行而产生，并直接排入泥浆坑，废弃泥浆的渗漏及外溢会对地下水及周边土壤会造成严重污染，使土地荒芜。
钻井泥浆及钻井污水均为流体态，且含水率变化较大，是一种较为稳定的胶体体系。而钻井岩屑虽然含水率较低，但由于表面附着有较多泥浆而不易运输和清理。目前，国内尚未开发出较为合适的钻井废弃物收集处理设备及工艺，大部分油田都采用固化方式处理钻井废弃物，即将钻井废弃物集中排入泥浆坑，向其中加入大量固化剂，使之通过化学反应实现脱水固化形成一种类似土壤的固态物质并就地掩埋。而由于固化剂本身化学性质的限制，固化后的钻井废弃物中的有害成分仍然会慢慢释放到土壤和地下水中，造成二次污染。另外，此种方法所要求的固化剂用量较大(约占废弃物总量的1/3)，从而大大增加了处理成本。
随着我国环境保护力度的不断加强，对石油钻井过程中钻井废弃物排放要求越来越严格，要求在钻井过程中对钻井泥浆废弃物实现不落地处理，同时加强防渗措施，严格控制钻井废弃物对钻井周边环境的污染。因此，通过固化剂处理钻井废弃物的方式必然会被逐步禁止，急需寻求一种合适的钻井废弃物不落地收集处理设备及方法。
发明内容
为了解决现有技术存在的不足，本发明提供了一种钻井废弃物不落地收集处理及工艺。
本发明提供的技术方案为：一种钻井废弃物不落地收集处理设备，其特征在于，包括钻井废弃泥浆收集单元(1)、泥浆脱水单元(2)、加药单元(3)、水处理及回用单元(4)；所述钻井废弃泥浆收集单元(1)包括螺旋输送机(6)和干燥筛(7)；所述泥浆脱水单元(2)包括稀释脱稳罐(10)、污泥混合箱(11)、污泥收集箱(12)及污泥脱水机(13)；所述加药单元(3)包括破胶剂加药装置(14)、絮凝剂加药装置(15)；所述水处理及回用单元(4)包括混凝沉淀池(16)、活性炭吸附罐(17)、脱水液缓冲箱(18)、回用水箱(19)、溢流液收集箱(20)和超滤反渗透装置(21)；所述混凝沉淀池(16)上部连通所述活性炭吸附罐(17)；所述钻井废弃泥浆收集单元(1)通过泥浆管线(24)经泥浆泵A(5)连接到所述稀释脱稳罐(10)；所述稀释脱稳罐(10)通过泥浆管线(24)经泥浆泵B(8)连接到所述污泥混合箱(11)，所述污泥混合箱(11)下部设置有污泥收集箱(12)；所述污泥收集箱(12)通过泥浆管线(24)经泥浆泵C(22)连接到污泥脱水机(13)；所述污泥脱水机(13)通过水循环管线(26)连接到所述脱水液缓冲箱(18)；所述脱水液缓冲箱(18)的出口一路通过所述水循环管线(26)连接到所述混凝沉淀池(16)，另一路通过所述水循环管线(26)连接到所述稀释脱稳罐(10)；所述经水处理及回用单元(4)处理后的水通过所述水循环管线(26)进入所述回用水箱(19)，所述回用水箱(19)的出口通过所述水循环管线(26)连接所述稀释脱稳罐(10)和所述超滤反渗透装置(21)；所述溢流液收集箱入口(20)与脱水液缓冲箱(18)及回用水箱(19)连接；所述絮凝剂加药装置(15)通过加药管线(25)由加药泵A(9)连接到所述污泥混合箱(11)；
进一步，所述的干燥筛(7)为高频振动筛，筛网目数达到500-550；
进一步，所述超滤反渗透装置(21)对所述回用水箱(19)对脱水液进行膜过滤及反渗透处理，可去除其中残留的悬浮物及盐类化合物；
进一步，所述破胶剂加药装置(14)和絮凝剂加药装置(15)上的加药泵A(9)和加药泵B(27)均采用电磁泵输送药剂；
进一步，所述水处理及回用单元(4)采用整体封闭循环式设计；
进一步，所述干燥筛(7)出口前筛网上方上方设有喷淋装置，定期冲洗。一种钻井废弃物不落地收集处理工艺，其特征在于，步骤包括钻井废弃泥浆收集单元(1)完全收集钻井岩屑和泥沙，先通过干燥筛(7)进行干燥，干燥后的废弃固体物经螺旋输送机(6)运走；泥浆经过泥浆泵A(5)输送至稀释脱稳罐(10)稀释并破胶处理；破胶后的泥浆通过泥浆泵B(8)输送至污泥混合箱(11)与絮凝剂混合并发生絮凝反应；絮凝后的泥浆通过泥浆泵C(22)输送至污泥脱水机(13)进行脱水处理；经处理后泥浆中的固体物质形成含水率较低的泥饼排出，脱水液则排入水处理及回用单元(4)进行后续水处理及回用；所述的后续水处理及回用步骤包括经混凝沉淀后，紧接着进行活性炭吸附，最后对脱水液进行膜过滤和反渗透处理。
有益效果:
(1)可随时对钻井过程中产生的岩屑及泥沙进行收集，并进行干燥处理、集中存放，干燥后的固态废弃物易于运输及后续处置；
(2)可通过药剂对稳态的泥浆实现破胶剂絮凝，转化为含水率较低的泥饼及脱水液，使固相、液相分离并进行分别处理；
(3)实现了水的循环使用，大大节约了钻井过程中的用水量，同时经处理后的污水可达标排放。
(4)全过程真正实现了泥浆不落地，避免了钻井废弃物对周边环境的污染。
附图说明
图1是本发明的结构示意图。
图中：1-钻井废弃泥浆收集单元，2-泥浆脱水单元，3-加药单元，4-水处理及回用单元，5-泥浆泵A，6-螺旋输送机，7-干燥筛，8-泥浆泵B，9-加药泵A，10-稀释脱稳罐，11-污泥混合箱，12-污泥收集箱，13-污泥脱水机，14-破胶剂加药装置，15-絮凝剂加药装置，16-混凝沉淀池，17-活性炭吸附罐，18-脱水液缓冲箱，19-回用水箱，20-溢流液收集箱，21-超滤反渗透装置，22-泥浆泵C，23-排污泵，24-泥浆管线，25-加药管线，26-水循环管线，27-加药泵B。
具体实施方式
下面结合附图和具体实施例对本发明做进一步详细说明。
实施例：
一种钻井废弃物不落地收集处理设备，包括钻井废弃泥浆收集单元(1)、泥浆脱水单元(2)、加药单元(3)、水处理及回用单元(4)；所述钻井废弃泥浆收集单元(1)包括螺旋输送机(6)和干燥筛(7)；所述泥浆脱水单元(2)包括稀释脱稳罐(10)、污泥混合箱(11)、污泥收集箱(12)及污泥脱水机(13)；所述加药单元(3)包括破胶剂加药装置(14)、絮凝剂加药装置(15)；所述水处理及回用单元(4)包括混凝沉淀池(16)、活性炭吸附罐(17)、脱水液缓冲箱(18)、回用水箱(19)、溢流液收集箱(20)和超滤反渗透装置(21)；所述混凝沉淀池(16)上部连通所述活性炭吸附罐(17)；所述钻井废弃泥浆收集单元(1)通过泥浆管线(24)经泥浆泵A(5)连接到所述稀释脱稳罐(10)；所述稀释脱稳罐(10)通过泥浆管线(24)经泥浆泵B(8)连接到所述污泥混合箱(11)，所述污泥混合箱(11)下部设置有污泥收集箱(12)；所述污泥收集箱(12)通过泥浆管线(24)经泥浆泵C(22)连接到污泥脱水机(13)；所述污泥脱水机(13)通过水循环管线(26)连接到所述脱水液缓冲箱(18)；所述脱水液缓冲箱(18)的出口一路通过所述水循环管线(26)连接到所述混凝沉淀池(16)，另一路通过所述水循环管线(26)连接到所述稀释脱稳罐(10)；所述经水处理及回用单元(4)处理后的水通过所述水循环管线(26)进入所述回用水箱(19)，所述回用水箱(19)的出口通过所述水循环管线(26)连接所述稀释脱稳罐(10)和所述超滤反渗透装置(21)；所述溢流液收集箱入口(20)与脱水液缓冲箱(18)及回用水箱(19)连接；所述絮凝剂加药装置(15)通过加药管线(25)由加药泵A(9)连接到所述污泥混合箱(11)；所述的干燥筛(7)为高频振动筛，筛网目数达到500-550；所述超滤反渗透装置(21)对所述回用水箱(19)对脱水液进行膜过滤及反渗透处理，可去除其中残留的悬浮物及盐类化合物；所述破胶剂加药装置(14)和絮凝剂加药装置(15)上的加药泵A(9)和加药泵B(27)均采用电磁泵输送药剂；所述水处理及回用单元(4)采用整体封闭循环式设计；所述干燥筛(7)出口前筛网上方上方设有喷淋装置，定期冲洗。
一种钻井废弃物不落地收集处理工艺步骤包括钻井废弃泥浆收集单元(1)完全收集钻井岩屑和泥沙，先通过干燥筛(7)进行干燥，干燥后的废弃固体物经螺旋输送机(6)运走；泥浆经过泥浆泵A(5)输送至稀释脱稳罐(10)稀释并破胶处理；破胶后的泥浆通过泥浆泵B(8)输送至污泥混合箱(11)与絮凝剂混合并发生絮凝反应；絮凝后的泥浆通过泥浆泵C(22)输送至污泥脱水机(13)进行脱水处理；经处理后泥浆中的固体物质形成含水率较低的泥饼排出，脱水液则排入水处理及回用单元(4)进行后续水处理及回用；所述的后续水处理及回用步骤包括经混凝沉淀后，紧接着进行活性炭吸附，最后对脱水液进行膜过滤和反渗透处理。

Claims (10)

1.一种钻井废弃物不落地收集处理设备，其特征在于，包括钻井废弃泥浆收集单元(1)、泥浆脱水单元(2)、加药单元(3)、水处理及回用单元(4)；所述钻井废弃泥浆收集单元(1)包括螺旋输送机(6)和干燥筛(7)；所述泥浆脱水单元(2)包括稀释脱稳罐(10)、污泥混合箱(11)、污泥收集箱(12)及污泥脱水机(13)；所述加药单元(3)包括独立分开的破胶剂加药装置(14)和絮凝剂加药装置(15)；所述水处理及回用单元(4)包括混凝沉淀池(16)、活性炭吸附罐(17)、脱水液缓冲箱(18)、回用水箱(19)、溢流液收集箱(20)和超滤反渗透装置(21)；所述混凝沉淀池(16)上部连通所述活性炭吸附罐(17)；
所述钻井废弃泥浆收集单元(1)通过泥浆管线(24)经泥浆泵A(5)连接到所述稀释脱稳罐(10)；所述稀释脱稳罐(10)通过泥浆管线(24)经泥浆泵B(8)连接到所述污泥混合箱(11)，所述污泥混合箱(11)下部设置有污泥收集箱(12)；所述污泥收集箱(12)通过泥浆管线(24)经泥浆泵C(22)连接到污泥脱水机(13)；所述污泥脱水机(13)通过水循环管线(26)连接到所述脱水液缓冲箱(18)；所述脱水液缓冲箱(18)的出口一路通过所述水循环管线(26)连接到所述混凝沉淀池(16)，另一路通过所述水循环管线(26)连接到所述稀释脱稳罐(10)；所述经水处理及回用单元(4)处理后的水通过所述水循环管线(26)进入所述回用水箱(19)，所述回用水箱(19)的出口通过所述水循环管线(26)连接所述稀释脱稳罐(10)和所述超滤反渗透装置(21)；所述溢流液收集箱入口(20)与脱水液缓冲箱(18)及回用水箱(19)连接；所述絮凝剂加药装置(15)通过加药管线(25)由加药泵A(9)连接到所述污泥混合箱(11)。
2.根据权利要求1所述的一种钻井废弃物不落地收集处理设备，其特征在于，所述的干燥筛(7)为高频振动筛，筛网目数达到500-550。
3.根据权利要求1所述的一种钻井废弃物不落地收集处理设备，其特征在于，所述超滤反渗透装置(21)对所述回用水箱(19)对脱水液进行膜过滤及反渗透处理，可去除其中残留的悬浮物及盐类化合物。
4.根据权利要求1所述的一种钻井废弃物不落地收集处理设备，其特征在于，所述破胶剂加药装置(14)和絮凝剂加药装置(15)上的加药泵A(9)和加药泵B(27)均采用电磁泵输送药剂。
5.根据权利要求1所述的一种钻井废弃物不落地收集处理设备，其特征在于，所述干燥筛(7)出口前筛网上方设有喷淋装置，定期冲洗。
6.根据权利要求1所述的一种钻井废弃物不落地收集处理设备，其特征在于，
所述水处理及回用单元(4)采用整体封闭循环式设计。
7.使用权利要求1所述的钻井废弃物不落地收集处理设备的工艺，其特征在于，所述步骤为：钻井废弃泥浆收集单元(1)完全收集钻井岩屑和泥沙，先通过干燥筛(7)进行干燥，干燥后的废弃固体物经螺旋输送机(6)运走；泥浆经过泥浆泵A(5)输送至稀释脱稳罐(10)稀释并同投加的破胶剂进行破胶处理；破胶后的泥浆通过泥浆泵B(8)输送至污泥混合箱(11)与絮凝剂混合并发生絮凝反应；絮凝后的泥浆通过泥浆泵C(22)输送至污泥脱水机(13)进行脱水处理；经处理后泥浆中的固体物质形成含水率较低的泥饼排出，脱水液则排入水处理单元(4)进行后续水处理及回用。
8.根据权利要求7所述的一种钻井废弃物不落地收集处理工艺，其特征在于，所述的后续处理及回用步骤包括经混凝沉淀后，紧接着进行活性炭吸附，最后对脱水液进行膜过滤和反渗透处理。
9.根据权利要求7所述的一种钻井废弃物不落地收集处理工艺，其特征在于，所述钻井废弃泥浆收集单元(1)对钻井岩屑和泥沙完全收集。
10.根据权利要求7所述的一种钻井废弃物不落地收集处理工艺，其特征在于，所述破胶剂及絮凝剂在不同的容器中分别投加，确保反应充分，避免了药剂之间的互相干扰。
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