[發(fā)明專利]一種含油鉆屑隨鉆處理方法

在審

• 申請?zhí)枺?/td>: 201510716719.X
• 申請日: 2015-10-28
• 公開（公告）號: CN105221111A
• 公開（公告）日: 2016-01-06
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 李廣環(huán);黃達全;馬紅;龍濤;張愛順;李業(yè)成;曹孜英
• 申請（專利權(quán)）人: 中國石油集團渤海鉆探工程有限公司
• 主分類號: E21B41/00
• 分類號: E21B41/00;C10G1/00
• 代理公司: 天津才智專利商標代理有限公司 12108
• 代理人: 王顕

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及石油天然氣鉆井領(lǐng)域，特別涉及一種含油鉆屑處理方法。

背景技術(shù)

背景技術(shù)

油基泥漿鉆井在復雜井或水平井的施工中，具有一定的優(yōu)勢，但是在其使用過程中會產(chǎn)生廢棄泥漿和含油鉆屑等固體廢棄物。目前我國采用的油基泥漿中，油基泥漿以柴油、白油等為基油，添加各種油田化學劑和重晶石等。根據(jù)環(huán)保部《危險廢棄物名錄》規(guī)定，油氣田開發(fā)過程中的含油鉆井廢物被標定為危險廢棄物。同時廢棄油基泥漿中的部分泥漿以及吸附在固相表面的基油是重要的資源，可以回收利用。

目前使用和處于研究中的油基含油鉆屑及廢棄油基泥漿處理技術(shù)主要包括微生物代謝降解法、熱分餾法、熱解法、焚燒法、有機溶劑清洗法等。微生物代謝降解法以離心分離為主，利用油—固兩相的密度差實現(xiàn)分離，分離后的低含油固相利用微生物的新陳代謝分解油類物質(zhì)，但需要適宜的生長條件和其它營養(yǎng)介質(zhì)，微生物的新陳代謝周期通常較長；微生物新陳代謝是將石油類物質(zhì)代謝分解，是單純的處理和處置過程，不利于基油類物質(zhì)回收資源化利用。熱分餾法利用相對揮發(fā)度差異分離，分離溫度高，能耗高。熱解法利用絕氧熱解分離，要保證絕氧加熱到500-1000℃，設(shè)備投資大，耗能大，高溫處理時重質(zhì)烴類會發(fā)生縮合結(jié)焦，油損失大，處理后殘渣油含量偏高。焚燒法通過將其和燃料配合燃燒，實現(xiàn)油基泥漿污染的去除，但其處理成本較高，同時有可能帶來二次污染。有機溶劑清洗法利用萃取原理，將固相中的基油類物質(zhì)萃取出來，然后通過加熱蒸餾回收有機溶劑，但是在可以使用的有機溶劑中，大部分都具有一定的毒性，當有機溶劑蒸汽濃度較高時還存在爆炸的可能。同時，油田開發(fā)工程，部分油井距離較遠，采用車拉運到集中處理站處理，處理后泥漿又運回井場循環(huán)利用，運輸成本較高。現(xiàn)場急需研究開發(fā)一種含油鉆屑隨鉆處理裝置及方法。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明主要目的是解決上述問題，提供一種含油鉆屑隨鉆處理方法，實現(xiàn)鉆井過程中產(chǎn)生的含油鉆屑快速處理，且處理工作中不產(chǎn)生二次污染。

本發(fā)明通過如下技術(shù)方案實現(xiàn)：

(一)含油鉆屑預處理：由螺旋輸送機將含油鉆屑送到投料斗中，啟動投料斗中的切割式機械攪拌器，并開啟高壓噴頭向投料斗中摻入清洗循環(huán)水，粒度小于10mm的流化含油鉆屑物料通過機械格柵經(jīng)過投料斗底部出口流向流化預處理罐，含油鉆屑和水的比例維持在1:9-3:7之間；打開流化預處理罐的加熱控溫系統(tǒng)，溫度控制在50-60℃，并開啟攪拌器，通過外置的鼓風曝氣風機實現(xiàn)預分離室內(nèi)的充分曝氣；分離出的油由預處理罐頂部的刮油機刮入油回收罐。

(二)含油鉆屑體系清洗：由螺桿泵將流化預處理罐中的剩余物料泵入已經(jīng)打開攪拌器的清洗罐中，打開清洗罐的加熱控溫系統(tǒng)，溫度控制在60-65℃，開啟超聲波發(fā)生器對清洗罐進行超聲，并通過外置的鼓風曝氣風機在清洗罐下部進行曝氣；分離出的油污由刮油機刮入油回收罐。

(三)固液分離：由螺桿泵將清洗罐中的剩余物料泵入板框壓濾機進行固液分離，分離后的固體運送到堆存點干化，分離后的清洗水匯入循環(huán)水罐循環(huán)使用。

上述方案中的清洗水是在清洗水循環(huán)罐中配制：將聚乙二醇、十六醇聚氧乙烯醚、磺化琥珀酸二異辛酯鈉鹽和磺化琥珀酸二異丁酯鈉鹽作為表面活性劑，四者等量混合后配制成濃度0.5-2.0g/L的清洗水，優(yōu)選濃度為1.0g/L。

上述方案中各步驟分離的油收到油回收罐，排水均匯入循環(huán)水罐，并作為清洗水循環(huán)使用。

上述含油鉆屑隨鉆處理裝置包括螺旋輸送機、投料斗、流化預處理罐、清洗罐、板框壓濾機、循環(huán)水罐、油回收罐、控制柜；所述投料斗、流化預處理罐、清洗罐依次連接，螺旋輸送機傾斜設(shè)置，其上端出料口置于投料斗上，投料斗上方安裝高壓噴頭，投料斗底部設(shè)置機械格柵，切割式機械攪拌器安裝在機械格柵上方，流化預處理罐和清洗罐中均設(shè)置攪拌器、微孔曝氣頭和加熱控溫系統(tǒng)，頂部均安裝刮油機，攪拌器安裝在微孔曝氣頭的下方，微孔曝氣頭沿壁安裝一周，鼓風曝氣風機與流化預處理罐內(nèi)的微孔曝氣頭通過軟管相連；流化預處理罐通過螺桿泵與清洗罐連接；清洗罐內(nèi)布有至少兩個大功率超聲波發(fā)生器，均勻分布在清洗罐中，每個超聲波發(fā)生器都是由罐頂插入，清洗罐出口通過螺桿泵與板框過濾機相連；板框過濾機的出水端通過排水管連接到循環(huán)水罐，循環(huán)水罐通過管道與高壓噴頭連接；流化預處理罐的刮油機、清洗罐的刮油機均通過收油管與油回收罐相連；所有電氣設(shè)備與控制柜連接。

所述微孔曝氣頭沿距壁200mm，距底部1/3高度的位置設(shè)置，曝氣頭的微孔直徑5mm，并依次按20mm等間距分布，超聲器末端距清洗罐底部0.5m。