[發明專利]水基體系鉆井廢泥漿固液分離工藝方法

無效

• 申請號: 200810044383.7
• 申請日: 2008-05-09
• 公開（公告）號: CN101269888A
• 公開（公告）日: 2008-09-24
• 發明（設計）人: 黃衛星;陳曉東;魯彪;鐘宇;朱麗;李海龍
• 申請（專利權）人: 四川大學
• 主分類號: C02F9/02
• 分類號: C02F9/02;C02F1/52
• 代理公司: 成都科海專利事務有限責任公司
• 代理人: 呂建平

技術領域

本發明涉及石油天然氣開采鉆探鉆井泥漿處理技術，更具體地說，是涉及一種分離處理石油天然氣開采鉆探過程中的水基體系鉆井廢泥漿的技術。

一、背景技術

在石油與天然氣的開采及鉆探過程中，會產生大量的鉆井廢泥漿。鉆井廢泥漿的成分比較復雜，主要是由粘土、加重材料、各種化學處理劑、污水、污油及巖屑等組成的多相懸浮物。由于鉆井過程使用的泥漿中加入有多種化學物質，如合成高分子化合物、重金屬離子處理劑等，鉆井泥漿中的污染有害物質嚴重超標，威脅人們的生存環境。隨著人們生活水平的提高和環保意識的加強，鉆井泥漿對環境的危害和影響越來越備受關注，而鉆井泥漿的無害化處理長期得不到有效解決，已經成為困擾石油、天然氣開采行業的環保難題。目前許多國家都已將鉆井泥漿的無害化處理列為環保的一個重要項目來研究，尋找經濟和環境上都能夠接受的優化處理體系，以消除或減輕鉆井廢泥漿對環境污染。隨著國家減排要求的日益嚴格，水基體系鉆井廢泥漿無害化技術的研究已經成為石油工業環境保護的迫切課題。

針對油氣田的地理環境、水文、土壤、鉆井液的組成及經濟性要求的不同，人們對水基體系鉆井廢泥漿的處理已開展了不少研究工作，并取得了一定的成效，但遠沒有達到人們希望的理想效果。鉆井廢泥漿的處理技術，目前主要有：簡單處理排放、注入安全地層或井的環形空間、集中處理、回填、坑內密封、土地耕作、固化、固液分離、焚燒、微生物處理等方法。這些工藝方法各有千秋。如簡單處理排放、注入安全地層或井的環形空間、回填、坑內密封、土地耕作、固化、固液分離等都不能得到及時徹底治理，因為在采取這些方法處理之前，須將這些廢泥漿長期存留于井場儲存池，由于滲漏、溢出、淹沒、儲存池垮塌等原因，會對周圍土壤、地下水、地表水及生態環境造成污染，甚至導致污染事故。集中處理和焚燒處理，處理費用大，且不符合當前國家節能政策。采取微生物處理，只能降解水基廢泥漿液(廢水)中的有機物，不能解決水基廢泥漿中的重金屬及油類的污染問題，且處理時間長，一般不能作為一種單獨的處理方法，而且還沒有專門用于水基廢泥漿微生物處理的微生物菌種。采取微生物降解法處理鉆井廢泥漿液(廢水)的技術還不成熟，而且關鍵還在于水基廢泥漿固液分離技術難題沒有得到很好的解決。

在現有的各種鉆井廢泥漿處理技術中，鉆井廢泥漿固液分離處理技術為業內比較看好的一種處理技術。固液分離技術就是先將鉆井廢泥漿進行液固液分離，之后對分離液進行進一步處理，使之達標后排放，固相可進行掩埋或采取其它方法再作進一步的處理，所以固液分離技術的突破是鉆井廢泥漿無害化處理的關鍵。鉆井廢泥漿固液分離是在化學混凝-催化氧化法基礎上，結合機械方法發展起來的先進處理方法。其原理是通過對廢泥漿進行脫穩、絮凝、分離，然后對分離液進行二次絮凝→脫色→沉降→過濾，液相達到排放標準外排。其工藝簡單、靈活，對懸浮物、膠體物質去除率高。廢泥漿固液分離是鉆井廢泥漿處理的一個重要環節，鉆井廢泥漿如果真正實現工業化的、有效的固液分離，接下來的處理工作將變得比較容易。

目前在石油天然氣開采鉆探過程中使用的水基體系泥漿多為難以分離的粘稠泥漿，配制泥漿所用的膨潤土本身具有很強的水化能力，且泥漿中加入了大量的各種護膠劑，使泥漿中有表面活性的固體比普通污泥高得多，泥漿脫穩難度大。發明人所進行的實驗研究表明，原始泥漿不能直接過濾脫水，難以實現直接固液分離，泥漿自然干結過程緩慢，即使加熱90-110℃情況下，也需要10～16小時才能烘干。由于現有技術還沒有找到一種經濟有效的通過加入化學處理劑(如破膠劑等)改變泥漿物理化學性質，破壞其中膠體體系的穩定性，使懸浮的細小顆粒聚結成較大的物質方法，因此使得固液分離方法在廢泥漿處理中沒有得到廣泛使用。相對于特定的泥漿體系，篩選有效的破膠劑(即破乳劑)，找到一種能有效地改變鉆井廢泥漿的物理化學性質，破壞其中膠體體系的穩定性，使懸浮的細小顆粒聚結成較大物質從而實現有效固液分離的方法，是水基體系鉆井廢泥漿無害化處理和石油工業環境保護的迫切課題，也是所屬技術領域的學者和工程技術人員的歷史任務。

發明內容

針對水基體系鉆井廢泥漿無害化處理現有技術存在的問題，本發明的目的旨在提供一種新的水基體系鉆井廢泥漿固液分離工藝方法，以解決水基體系鉆井廢泥漿因膠體體系穩定性，難以有效地進行固液分離，實現無害化處理，不能從根本上解決水基體系鉆井廢泥漿對環境危害的問題。