[實用新型]一種頁巖氣水基鉆屑淋洗脫鹽裝置

有效

• 申請號: 201821496720.1
• 申請日: 2018-09-13
• 公開（公告）號: CN208845128U
• 公開（公告）日: 2019-05-10
• 發明（設計）人: 張思蘭;張春;金吉中;劉璞;王朝強;徐烽淋
• 申請（專利權）人: 重慶市涪陵頁巖氣環保研發與技術服務中心
• 主分類號: E21B21/01
• 分類號: E21B21/01
• 代理公司: 重慶市信立達專利代理事務所(普通合伙) 50230
• 代理人: 包曉靜

本實用新型屬于頁巖氣鉆井固體廢物脫鹽技術領域，公開了一種頁巖氣水基鉆屑淋洗脫鹽裝置；設置有梯形底座；梯形底座與水平面夾角為10°，梯形底座上焊接有敞口的長方體容器，長方體容器高的一端上側設置有淋洗水龍頭；長方體容器底面的坡底鉆有4個等間距的圓孔，圓孔表面依次鋪設鋼制隔離柵、尼龍網、碎石，防止控水閥門堵塞。圓孔垂直下方焊接有一小段不銹鋼彎管，每個彎管上分別安裝控水閥門，采用喉箍將控水閥門與軟管連接，軟管尾端用尼龍網包裹，起到過濾的作用，軟管尾端下方設置有滲濾液收集器。本實用新型結構簡單、易于構建、操作方便、成本較低、處理量大，能快速有效實現水基鉆屑脫鹽，滿足水基鉆屑資源化利用要求。

技術領域

本實用新型屬于頁巖氣鉆井固體廢物脫鹽技術領域，尤其涉及一種頁巖氣水基鉆屑淋洗脫鹽裝置。

背景技術

目前，業內常用的現有技術是這樣的：頁巖氣水基鉆屑是鉆井過程中產生的一種混合地層巖屑與水基鉆井液的一種固體廢物，單井產生量約為800～1000m³，水基鉆屑表面吸附少量的水基鉆井液添加劑，其成分相對復雜，含有一定量的重金屬、鹽分、石油烴等污染物，通常采用固化填埋對水基鉆屑進行無害化處置。由于固化填埋存在占地面積大、水基鉆屑固化不均勻、池體滲漏等現象，水基鉆屑固化填埋處置已不滿足當前生態文明建設和環境保護要求，各大油氣田正在大力推廣水基鉆屑資源化綜合利用，例如水基鉆屑建材利用(制備免燒磚、燒結磚、道路墊層、混凝土)，水基鉆屑土壤化用于生態綠化建設等，以此真正實現水基鉆屑安全環保有效資源化處置。目前，水基鉆屑資源化利用的一個共性關鍵限制因素是鹽分高的問題，因此如何實現水基鉆屑快速有效脫鹽成為頁巖氣開發鉆后治理的焦點和難點。

水基鉆屑全鹽量為9.08～22.17g/kg，主要鹽基離子為SO₄^2-、Cl^-、K⁺、Na⁺等，水基鉆屑鹽分主要來源于以下幾個方面：一是打井地層多為碳酸鹽，水基鉆屑本身含有一定量的鹽分；二是水基鉆屑表面吸附或攜裹一部分水基鉆井液添加劑(Na₂CO₃、NaOH、KCl、CaCO₃、羧甲基纖維素鈉鹽等)；三是水基鉆屑與廢棄泥漿以及砂礫、泥粒混合壓濾處理，增加了水基鉆屑的鹽分含量；四是水基鉆屑攪拌破乳所添加的SO₄^2-、Ca²⁺、Na⁺、聚鋁。水基鉆屑鹽分高，若不對其進行脫鹽處置，在水基鉆屑建材利用和土壤化利用時，資源化產品受長期降雨影響，鹽分析出會導致周邊土壤板結，影響周圍土壤環境質量及植物生產力。因此，開展水基鉆屑脫鹽是其資源化利用的關鍵一步。

頁巖氣是新型行業，頁巖氣水基鉆屑與常規油氣田廢棄鉆井泥漿有較大差異，其鹽分含量因其不同的地層、廢棄鉆井泥漿或水基鉆屑預處理工藝等不同。以往的研究多集中于鉆井固廢中的重金屬、有機物等污染物對環境的影響，而鹽分對環境的危害關注較少。因此，目前關于鉆井廢棄泥漿脫鹽的工藝技術和裝置極少，已有的脫鹽技術和裝置均是針對常規油氣田鉆井廢棄泥漿的，采用水洗脫鹽，抽濾和壓榨脫水，并利用反滲透和多效升膜蒸發相結合的工藝脫去廢水鹽分；因其工藝流程繁瑣、處理周期長、成本高等，國內暫無大規模工程應用的案例。就目前來講，國內尚未有專門針對頁巖氣水基鉆屑淋洗脫鹽的裝置。因此，亟需研發出一套適宜于頁巖氣水基鉆屑脫鹽的技術及其裝置。

綜上所述，現有技術存在的問題是：關于頁巖氣水基鉆屑脫鹽的裝置極少且無針對性，因其脫鹽工藝流程繁瑣、處理周期長、成本高等因素，國內暫無大規模工程應用的案例。

解決上述技術問題的難度和意義：如何根據水基鉆屑全鹽量與鹽分類型，因地制宜，以最少的水量、最短的時間、最大限度實現水基鉆屑淋洗脫鹽，同時水基鉆屑脫鹽工藝及裝置易于現場實施和推廣應用。水基鉆屑快速有效淋洗脫鹽，可減少生態環境風險，強力保障水基鉆屑資源化利用進度，加快頁巖氣開發進程。

實用新型內容