[發明專利]一種海洋鉆井平臺含油鉆屑電磁熱脫附處理裝置及處理方法

在審

• 申請號: 202011296367.4
• 申請日: 2020-11-18
• 公開（公告）號: CN112761557A
• 公開（公告）日: 2021-05-07
• 發明（設計）人: 易先中;張仕帆;周元華;賀育賢;劉航銘;易軍;許明標
• 申請（專利權）人: 長江大學
• 主分類號: E21B21/00
• 分類號: E21B21/00;E21B21/06
• 代理公司: 武漢藍寶石專利代理事務所(特殊普通合伙) 42242
• 代理人: 高蘭

本發明涉及一種海洋鉆井平臺含油鉆屑電磁熱脫附處理裝置，包括依次密封連接的輸送裝置、進料及預熱裝置、進料氣鎖裝置、一級熱脫附裝置、二級熱脫附裝置、排料及冷卻裝置、出料氣鎖裝置以及鉆屑收集箱；冷卻器連接有第一污水收集箱；一級熱脫附裝置和二級熱脫附裝置采用中頻感應線圈加熱，且油氣出口連接有收塵器；還包括依次連接的一級冷凝器、二級冷凝器、三相分離器、尾氣凈化裝置和風機；進料及預熱裝置與一級冷凝器連接；三相分離器的油相出口連接有油箱，水相出口連接有第二污水收集箱；第一污水收集箱和第二污水收集箱連接有污水處理裝置。本發明實現含油鉆屑的無害化和資源化處理，且周期短、投資低、能量利用率高。

技術領域

本發明屬于海洋鉆井平臺含油鉆屑處理技術領域，具體涉及一種海洋鉆井平臺含油鉆屑電磁熱脫附處理裝置及處理方法。

背景技術

含油鉆屑主要為油基鉆井液鉆井時現場固控設備、循環罐底以及甩干減量化設備等所產生的油基鉆井液和巖屑的混合物，包括基礎油、表面活性劑、無機鹽、鉆屑、污水、瀝青類和褐煤類添加劑等。若處理處置不當，含油鉆屑的有害成分會對環境造成污染，對人體健康造成危害，因此從行業發展、環境保護和經濟效益的角度出發，含油鉆屑處理顯得尤為迫切和重要。

為消除含油鉆屑對環境的危害，出現各種處理含油鉆屑的技術方法?？傮w來講，大致分為兩類：一類是常規處理技術，側重于對自然環境的保護，將含油鉆屑的危害特性消除或實現其與生態系統的隔離，屬于環保末端治理技術；另一種是資源化利用技術，是將含油鉆屑進行“全價值回收”。這兩類處理技術一定程度上實現了含油鉆屑的減量化和無害化處理，但存在效果差、周期長、投資高、資源浪費等問題。

常規處理技術是采用物理屏障實現含油鉆屑與自然環境的安全隔離，或利用熱降解或生物降解方法將各類石油烴徹底降解，以減少含油鉆屑對環境的傷害，主要包括坑內填埋法、固化/穩定化法、鉆屑回注法、微生物處理法和焚燒法等。

例如，焚燒技術是一種簡單而比較實用的含油廢物處理方法，有顯著的廢物減量化的優點，但焚燒處置會產生大量飛灰，易造成二次污染，且處置設備比較復雜，處置成本高。中國專利CN104566397A提供了一種用焚燒法來處理含油鉆屑的方法。該方法提出先在600～850℃、缺氧條件下將含油鉆屑裂解，再在1000～1200℃的富氧環境下燃燒，達到高溫要求將消耗大量能量，同時焚燒過程中產生的氣體，如C0₂、S0₂如處理不當，將造成二次污染。中國專利CN204358736U提供了一種用焚燒法來處理含油鉆屑的設備。該設備包括儲水罐、水管、水循環罐、排煙管、焚燒爐體、油管和油罐，所述的儲水罐經水管連接水循環罐，焚燒爐體經排煙管連接水循環罐，油罐經油管連接焚燒爐體。但處置裝置結構復雜，運行成本高。

資源化利用技術是通過化學和物理作用將基礎油或油基鉆井液從鉆屑中分離處理，可用于重新配置油基鉆井液；處理后的鉆屑含油量低于2％，可直接用于鋪路、制作建材等資源化利用。資源化利用技術主要包括熱洗離心法、熱脫附法、溶劑萃取法等。

含油鉆屑常規處理技術存在二次污染以及浪費大量油類資源的問題。目前的資源化利用技術可實現含油鉆屑的基礎油回收，提高了資源的再利用率，但仍存在需要改進的問題。例如，熱洗離心法存在處理不徹底，廢水產生量大；熱脫附法工藝尚不完全成熟，存在結焦、設備形變的問題，且溫度較高時，出現油品裂解問題，產生大量的廢氣及可能出現油品變質問題，無法實現基礎油回配油基鉆井液；溶劑萃取技術存在設備投資大，萃取劑要求高，工藝復雜的問題。

總而言之，在油氣鉆井過程中，油基鉆井液的使用在給鉆井帶來方便的同時，也帶來了嚴重的環境問題。鉆井過程中產生的含油鉆屑屬于“國家危險廢物名錄”中規定的危險廢棄物，須進行無害化處理。海洋鉆井平臺由于場地的特殊性，又加上海洋環境保護法規的嚴苛要求，含油鉆屑的處理已成為亟待有效解決的一大難題。

發明內容