[發(fā)明專利]一種廢棄鉆井液的處理方法及其裝置

在審

• 申請?zhí)枺?/td>: 201710719140.8
• 申請日: 2017-08-21
• 公開（公告）號: CN107327282A
• 公開（公告）日: 2017-11-07
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 陳景新;閔慶新;孔炯炯;曹利軍;王杰榮;李強軍;楊令;姚廣偉;付園園
• 申請（專利權(quán)）人: 滄州市華油飛達(dá)固控設(shè)備有限公司
• 主分類號: E21B21/06
• 分類號: E21B21/06
• 代理公司: 北京國林貿(mào)知識產(chǎn)權(quán)代理有限公司11001
• 代理人: 李瑾,李連生

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及鉆井液回收處理技術(shù)領(lǐng)域，具體為一種廢棄鉆井液的處理方法及其裝置。

背景技術(shù)

鉆井液主要由液相、固相和化學(xué)處理劑組成的多相穩(wěn)定懸浮膠體體系。液相可以是水（淡水、鹽水）、油（原油、柴油）或乳狀液（混油乳化液和反相乳化液），固相包括膨潤土、加重材料。化學(xué)處理劑包括無機(jī)、有機(jī)及高分子化合物。鉆井液90%為水基鉆井液包括（膨潤土鉆井液、聚合物鉆井液、聚磺體系鉆井液、鹽水鉆井液等）10%為其他類型鉆井液（解卡劑、油包水型乳化鉆井液等）。

廢棄鉆井液是油氣鉆井過程中產(chǎn)生的形成的不可利用的泥漿，除了配制鉆井液所加的各種物質(zhì)外，還包括鉆進(jìn)地層時混入的地下水、鉆屑、粘土、原油等，含水率約10-80％，含固率約10-60％，含油率1-36％，另外還含有其它有機(jī)物及揮發(fā)性物質(zhì)。

廢棄鉆井液成份比較復(fù)雜，污染較大，對環(huán)境的影響也是多方面的，主要危害有：(1)污染面積大、區(qū)域廣，這是由鉆井生產(chǎn)流動性大等特點所決定；(2)過高濃度的可溶性鹽類及有機(jī)物，影響土壤的結(jié)構(gòu)和危害植物的生長；(3)含有重金屬離子，不易被動植物降解，并可在環(huán)境或動植物體內(nèi)蓄積，危害人類的身體健康。

目前，國內(nèi)石油鉆井行業(yè)無害化處理廢棄鉆井液的方法普遍存在缺點，主要有：a.廢棄水基鉆井泥漿資源化回收效率不高，或經(jīng)過處理后的泥漿或回收水不能滿足回用要求；b.無害化處理后的固相或液相處理后不能滿足達(dá)標(biāo)排放要求，因此實現(xiàn)廢棄鉆井液的無害化處理存在很大的困難。

申請?zhí)枮镃N02117325的發(fā)明專利公開了一種廢棄鉆井液混凝脫水處理方法，具體方法是在廢棄鉆井液中加入無機(jī)鋁鹽凝聚劑和有機(jī)陽離子聚電解質(zhì)絮凝劑溶液，攪拌均勻后靜止混凝10～15分鐘；待廢棄鉆井液完全化學(xué)脫穩(wěn)脫水后，再將團(tuán)塊絮凝物和部分絮出水離心脫水；無機(jī)鋁鹽凝聚劑優(yōu)選是三氯化鋁，其使用量為2000～3500mg/L；有機(jī)陽離子聚電解質(zhì)絮凝劑是帶有季銨鹽陽離子官能團(tuán)的有機(jī)陽離子聚電解質(zhì)，在無機(jī)鋁鹽凝聚劑和有機(jī)陽離子聚電解質(zhì)絮凝劑凝聚與絮凝的協(xié)同作用下，促使懸浮的細(xì)小顆粒聚結(jié)為大塊絮凝物，經(jīng)離心脫水，最終達(dá)到廢棄鉆井液固液分離的目的。該方法的缺點是離心脫水后的固相含水率高，出水所含鹽分大。

申請?zhí)枮镃N88218926.3的中國專利介紹用加熱干燥和固化系統(tǒng)處理廢泥漿，該裝置存 在能耗大及處理速度慢的缺點，不適合用來大批量處理廢棄鉆井液。

申請?zhí)枮镃N98104310的中國專利提出依靠自然沉降法和采用活動過濾器來 分離讓漿體中所含的固體物質(zhì)，但不適合膠體穩(wěn)定性很好的鉆井泥漿，泥漿靜 止放置數(shù)月也不會沉降分離。

申請?zhí)枮?0101597.0的中國專利提出向 泥漿水中加入堿土金屬氧化物或氫氧化物和陰離子多聚物凝結(jié)劑，隨后再加入 硫酸和陰離子多聚物凝結(jié)劑，而產(chǎn)生大塊的絮凝物，用此方法處理廢棄鉆井液 所得到的絮凝物穩(wěn)定性差，遇水長時間浸泡后又可返膠成泥漿，存在潛在的二 次污染。

申請?zhí)枮?2108103.0和申請?zhí)枮?91102191的中國專利都提出向廢鉆井液中加入硫酸鋁等無機(jī)絮凝劑和水解聚丙烯酰胺等有機(jī)絮凝劑，絮凝沉降后抽出上層清液，在濃縮絮 凝沉淀物上加蓋一層纖維物，再用水泥等混凝土密封覆蓋。由于水解聚丙烯酰 胺是陰離子型的高分子絮凝劑，對泥漿粘土顆粒的絮凝是通過架橋吸附作用形 成的，用這種方法處理廢棄鉆井液所產(chǎn)生的絮凝物穩(wěn)定性差，水中長時間浸泡 就自動返膠形成泥漿。雖然絮凝物頂面的混凝土覆蓋層將其與空氣隔絕，但返膠泥漿可以沿著土坑的四周和底層向周圍土壤中擴(kuò)散滲漏。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的目的在于克服現(xiàn)有處理方法的不足，提供一種固液分離效果好,能量消耗低、處理后的固相或液相可完全回用或排放的廢棄鉆井液的無害化處理方法。本發(fā)明的目的是通過以下技術(shù)方案實現(xiàn)的。

一種廢棄鉆井液的處理方法，所述鉆井液為由液相、固相和化學(xué)處理劑組成的多相穩(wěn)定懸浮膠體體系，處理方法包括以下步驟：

1） 向廢棄鉆井液中加入20%~5倍的破膠劑，并混合攪拌，完全破壞鉆井液的穩(wěn)定膠體體系；

2）將混合了破膠劑的廢棄鉆井液泵入離心機(jī)中進(jìn)行固液分離；

3）固液分離后的固相物料和液相物料分別進(jìn)行處理，回收破膠劑循環(huán)利用；

其中破膠劑為沸點低于100℃的有機(jī)溶劑。

進(jìn)一步的，所述破膠劑為沸點低于85℃的有機(jī)溶劑。

進(jìn)一步的，所述破膠劑為醇類、氯代烴類中的任意一種化合物或者幾種化合物的混合物。