[發明專利]水基鉆井液廢棄物固液分離設備及方法

有效

• 申請號: 201310561998.8
• 申請日: 2013-11-05
• 公開（公告）號: CN103626344A
• 公開（公告）日: 2014-03-12
• 發明（設計）人: 彭春耀;楊金榮;劉義元;劉洪濤;張鑫
• 申請（專利權）人: 中國石油集團長城鉆探工程有限公司
• 主分類號: C02F9/08
• 分類號: C02F9/08
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

技術領域

本發明涉及一種鉆井液廢棄物處理設備和方法，特別涉及水基鉆井液廢棄物固液分離設備及方法。?

背景技術

水基鉆井液廢棄物是石油鉆井過程中產生的污染物。它是一種含有礦物油、酚類化合物及重金屬的復雜多相體系，其浸出液有較高毒性。油田鉆井生產每天都要產生大量的水基鉆井液廢棄物，水基鉆井液廢棄物直接排放會影響到作物生長的營養環境條件及其品質，長期堆積會造成地表植被的嚴重破壞，污染土壤和水源，危及人類的生存。目前，國內外常用的水基鉆井液無害化處理方法主要有以下幾種：1、填埋法2、固化與綜合利用相結合3、土地耕作法4、泵入安全地層或環形空間法5、閉合回路系統法。以上幾種方法都存在或多或少的缺點。填埋法比較簡單，但是受到環境場地的限制；固化與綜合利用相結合的方法因未進行固液分離，固化后廢棄物體積未減少，給最終處理增加了困難；土地耕作法只適用于遼闊而且相對平整的地帶，并且需要合適的土壤結構；泵入安全地層與環形空間法是一種受限使用的方法；閉合回路系統法必須在經濟合算的情況下才能使用。因此，需要好的方法和工藝來對油田水基鉆井液廢棄物進行后續處理。?

發明內容

為克服上述現有技術中水基鉆井液無害化處理方法存在的缺陷，本發明提出了一種水基鉆井液固-液分離設備及方法，它是在經過預處理的水基鉆井液廢棄物中加入絮凝劑等，通過離心機使水和固相離心分離出來，實現固液分離。分離出的廢水經過二級絮凝、過濾處理達標后可以實現井場回用或者排放，分離出的廢渣通過固化處理，達標堆放。通過此種方法使水基鉆井液廢棄物處理后的廢水、廢渣的浸出液的主要污染物指標達到GB8978-1996《污水綜合排放標準》(二級要求)。?

本發明的技術方案如下：?

一種水基鉆井液固液分離設備，主要包括配藥撬和緩沖撬兩個撬式裝置，配藥撬上主要設有藥品罐、離心泵、配藥漏斗、自動喂料機、攪拌器、多個隔膜計量泵，藥品罐中設置成多個藥品室，藥品罐一側通過管線連接有配藥漏斗和離心泵，藥品罐另一側通過管線連接有隔膜計量泵，藥品罐上面安裝有多個用于加藥的攪拌器和自動喂料機；緩沖撬上安裝有罐倉和螺桿泵，罐倉分隔成預處理鉆井液收集罐和污水收集罐，預處理收集罐與污水收集罐下部均設有清砂口，螺桿泵一側通過管線與罐倉連接，螺桿泵另一側與混合管道連接，多個隔膜?計量泵出口分別通過軟管與該混合管道多點連接，罐倉上面設置有離心機，離心機與混合管道末端連接，混合管道內設置有混合器，離心機下部設有排砂槽和排液口。?

一種水基鉆井液固液分離方法，主要包括以下步驟：?

a、將鉆井過程中產生的鉆井液及廢棄物收集到收集罐中，通過氣浮作用，實現油水分離；?

b、鉆井液廢棄物通過泵導入離心機中，經過離心機的預處理，甩出重晶石等固相，液相收集到預處理鉆井液收集罐中；?

c、用螺桿泵將預處理鉆井液收集罐中的鉆井液抽出，用隔膜計量泵將無機絮凝劑抽出，一塊通過混合器混合均勻，之后再與用隔膜計量泵抽出的有機絮凝劑一塊通過混合器混合均勻，導入離心機，預處理鉆井液與無機絮凝劑、有機絮凝劑反應，再經過離心機的沉降離心作用，固相與液相分離，固相排出收集，液相收集到污水收集罐中；?

d、污水收集罐中的污水，通過進一步加有機絮凝劑，讓固相液相分離，將液相污水抽走，固相收集到罐中進行重復處理；?

e、污水做進一步的精細過濾處理，處理成達標排放的清水。?

本發明中水基鉆井液的固液分離方法主要用到以下原理：?

a、氣浮原理：在水中形成高度分散的微小氣泡，粘附水中疏水基的固體或液體顆粒，顆粒粘附氣泡后，形成表觀密度小于水的絮體而上浮到水面，形成浮渣層被刮除，從而達到固液或液液分離。?

b、無機絮凝劑絮凝原理：鉆井液中大部分顆粒屬于膠體顆粒范圍，小于1微米，這些細顆粒很難沉淀。無機絮凝劑溶于水中，通過溶解和吸水可發生強烈水解，并在水解同時發生各種聚合反應，生成具有較長線性結構的多核絡合物，這些絡合物能有效降低或消除溶液中膠體的毛電位，通過電中和，吸附架橋及絮體的卷掃作用，使膠體凝聚，并形成聚合度很高的凝膠。?