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用于油气田 钻井废弃物不落地随钻处理的工艺技术

阅读：301发布：2020-09-05

专利汇可以提供用于油气田钻井废弃物不落地随钻处理的工艺技术专利检索，专利查询，专利分析的服务。并且用于油气田钻井废弃物不落地随钻处理的工艺技术，是一种钻井废弃物的处理技术，它克服了其它技术存在的缺点，它是按照固液分离、分类处理、综合利用的原则，通过岩屑分离清洗、泥浆脱稳固液分离以及滤液水的脱稳、絮凝、气浮沉淀、氧化、过滤吸附和反渗透处理，使钻井废弃物处理中所分离出的岩屑经清洗后可作为混凝土骨料加以利用；固液分离后得到的泥饼可与粘土或页岩粉按比例掺和用于制坯烧砖；分离出的滤液水经预处理达标后可用于回注、回灌安全地层或达标排放；经超滤或反渗透等深度处理后的水可除去污水中的盐类，达到农田灌溉水质标准；深度处理后产生的浓水经过加热、蒸发、浓缩和结晶后可制出工业用盐。，下面是用于油气田钻井废弃物不落地随钻处理的工艺技术专利的具体信息内容。

权利要求

1.一种用于油气田钻井废弃物不落地随钻处理的工艺，其特征是：它对从井口返出的钻井废弃物在落地之前进行随钻处理，实现无害化综合利用，从钻井废弃物中分离出的岩屑被清洗干净后作为混凝土骨料加以利用；清洗岩屑产生的泥浆水经加药、脱稳、絮凝、固液分离后形成泥饼，能与粘土或页岩粉按比例掺和用来烧砖；分离出的滤液水经过脱稳、絮凝、气浮、氧化和吸附过滤预处理工艺，去除主要污染物，用于油田回注、回灌安全地层或达标排放；污水经过超滤、反渗透脱盐方法的深度处理后，达到农田灌溉水质标准；其中，岩屑分离清洗由钻井振动筛排出的岩屑通过一套螺旋式输送装置送入由三个单元组成的岩屑清洗装置的第一单元的振动筛洗砂器上，首先用钻井污水喷淋在振动前行且粘附着泥浆的岩屑上，使岩屑所粘附的大部分泥浆脱落，第一单元清洗所产生的泥浆水进入污泥水储存罐内，由于喷淋时不加任何药剂，能保证钻井污水不改性；离开振动筛的岩屑落入第二单元的螺旋砂水分离清洗器中，岩屑在这里随螺旋推进装置上升中又受到含有破稳剂、混凝剂的预处理水的喷淋，使其所粘附的剩余有害物质得到清除，洗后污水进入其下方的污水箱中；由第二单元的砂水分离清洗器排出的岩屑落入第三单元的砂水分离清洗器中，岩屑在这里随螺旋推进装置上升中又得到少量清水的喷淋，使其所粘附的可溶性盐类和有害物质进一步得到清除；在第三单元喷淋中清水用量很少，循环使用能做到节约用水；
在振动筛和每个螺旋砂水分离清洗器的下方都有污水箱，用于盛装清洗岩屑所产生的污水，便于用来循环清洗，经清洗后，岩屑浸出液的污染物指标达到国家标准的要求，作为建筑材料或用来硬化井场地面；
泥浆脱稳、固液分离和泥饼利用是将岩屑清洗后所产生的泥浆水从污水箱中泵入泥浆脱稳和固液分离装置中，在这里，经过加药、搅拌后脱稳的泥浆水又被泵入压滤机中，进行固液分离，分离出的固相被压成泥饼，其浸出液的污染物指标完全达到国家排放标准的要求，能够与粘土以大于5∶1的比例掺和用来烧砖；压滤机脱出的滤液污水进入污水脱稳和气浮装置中处理；泥浆池里现有的钻井废弃物泵入泥浆脱稳和固液分离装置中进行处理，以解决在当前的排放方式下固液分离的难题；
污水处理阶段，一是污水加药脱稳和气浮，进入污水脱稳和气浮装置中的污水，经过加药、搅拌、脱稳、气浮和刮渣工艺，在去除了有害成份和大部分悬浮物后，进入污水氧化絮凝装置中接受进一步处理；二是氧化强制过滤，在氧化絮凝装置中随着氧化剂的加入和连续搅拌，有机物和有害微生物被氧化去除，达到了去色去味的效果；加入絮凝剂后，再把污水泵入600——1000目压滤机中，作进一步固液分离；由压滤机出来的水再被泵入精细吸附过滤装置中进行处理；三是精细吸附过滤，精细吸附过滤装置是由一台精细过滤器和两台活性碳过滤器串联而成，污水在这里依次流进三个过滤器，使其中大于2μm的悬浮物被分离出来，大部分有害化学成份和有机物也得到进一步清除；到此，污水的主要污染物指标达到回注、回灌安全地层或达标排放的标准；
反渗透处理及浓水利用，由精细吸附过滤装置出来的污水被泵入超滤或反渗透装置中作深度处理，以便除去污水中的溶解盐，从这里出来的水达到了农田灌溉水质标准，经过超滤和反渗透处理得到的浓水含盐量很高，将其加热、蒸发、浓缩并结晶出工业盐加以利用。

说明书全文

用于油气田钻井废弃物不落地随钻处理的工艺技术

一、技术领域：

[0001] 本发明涉及一种钻井废弃物的处理技术，尤其是用于油气田钻井废弃物不落地随钻处理的工艺技术。二、背景技术：

[0002] 油气田钻井废弃物是钻井污水、钻井泥浆和岩屑的混合物，是一种相当稳定的胶态悬浮体系，含有粘土、加重材料、各种化学处理剂、污水、污油及钻屑等，危害环境的主要化学成分有烃类、盐类、各类聚合物、重金属离子、重晶石中的杂物和沥青等改性物，这些污染物具有高色度、高石油类、高COD、高悬浮物、高矿化度等特性，是石油勘探开发过程中产生的主要污染物。油气田每钻完一口井，都要在原地丢下一个废弃的泥浆池。一个油气田有成千上万口井，就有成千上万个废弃泥浆池，每个泥浆池中的钻井废弃物少则有几百方，多则有几千方。这些废弃物若在井场堆放或掩埋，一旦被雨水浸泡、河流冲刷，就会对周围的土壤、水源、农田和空气造成十分严重的污染。对钻井废弃物进行不落地随钻处理和综合利用是根治钻井废弃物污染的必由之路。

[0003] 在此之前，大部分油气田都采用了固化填埋的方法对钻井废弃物进行处理。实际上，固化法就是向钻井废弃物中加入大量的固化剂(占废弃物总量的1/3左右)，使其中的水分被吸附后就地掩埋。所加入的固化剂主要有：粉煤灰、石灰、水泥、水玻璃等。这就大大地增加了废弃物的总量和综合利用的成本。更严重的是，掩埋后废弃物的浸出液仍然会对地下水产生严重的污染。三、发明内容：

[0004] 本发明的目的是提供固液分离，分类处理，综合利用的用于油气田钻井废弃物不落地随钻处理的工艺技术，它克服了其它技术存在的落地后单一性处理的缺点，本发明是为钻井最终消灭泥浆池污染和减少占地为目的，它可以对从井口返出的钻井废弃物在落地之前进行随钻处理，也可以将废弃泥浆池中的废弃泥浆稀释后再进行分类处理，实现无害化综合利用。整体工艺能做到从钻井废弃物中分离出的岩屑被清洗干净后可作为混凝土骨料加以利用；清洗岩屑产生的泥浆水经加药、脱稳、絮凝、固液分离后形成泥饼，可与粘土或页岩粉按比例掺和用来烧砖；分离出的滤液水经过脱稳、絮凝、气浮、氧化和吸附过滤等预处理工艺，去除主要污染物，可用于油田回注、回灌安全地层或达标排放；污水经过超滤、反渗透脱盐等方法的深度处理后，可以达到农田灌溉水质标准。钻井废钻物不落地随钻处理的工艺过程是：

[0005] 1、钻井废弃物岩屑分离清洗、泥浆脱稳、固液分离和泥饼利用。由钻井振动筛排出的含有岩屑的废弃物通过一套螺旋式输送装置送入由三个单元组成的岩屑分离清洗装置的第一单元-振动筛洗砂器上。首先用钻井污水喷淋在振动前行且粘附着泥浆的岩屑上，使岩屑所粘附的大部分泥浆脱落。第一单元清洗所产生的泥浆水进入储存罐内，由于喷淋时不加任何药剂，能保证钻井污水不改性；离开振动筛洗砂器的岩屑落入第二单元的一个螺旋砂水分离清洗器中，岩屑在这里随螺旋推进装置上升中又受到含有破稳剂、混凝剂等药品的预处理水的喷淋，使其所粘附的剩余有害物质得到清除，洗后污水进入其下方的污水箱中；由第二单元的砂水分离清洗器排出的岩屑落入第三单元的砂水分离清洗器中，岩屑在这里随螺旋推进装置上升中又得到少量清水的喷淋，使其所粘附的盐类和有害物质进一步得到清除。在第三单元喷淋中清水用量很少，循环使用能做到节约用水。在振动筛清洗器和每个螺旋砂水分离清洗器的下方都有污水箱，用于盛装清洗岩屑所产生的污水，便于用泵来循环清洗。

[0006] 经清洗后，岩屑浸出液的污染物指标达到国家标准的要求，可作为建筑材料或用来硬化井场地面。其中岩屑脱出率达到了98％，脱出岩屑粒径达到d≥0.23mm，岩屑清洗- 6+出水指标控制：pH6-9、色度≤80、COD≤300mg/l、CI ≤250mg/l、Cr ≤0.5mg/l、总铬≤1.5mg/l。

[0007] 将岩屑清洗后所产生的泥浆水从污水箱中泵入泥浆脱稳和固液分离装置中。在这里，经过加药、搅拌后脱稳的泥浆水又被泵入压滤机中，进行固液分离，分离出的固相被压成泥饼，其浸出液的污染物指标完全达到国家排放标准的要求，泥饼与粘土以大于5∶1的比例掺和用来烧砖利用；压滤机脱出的滤液污水进入污水脱稳和气浮装置中处理。

[0008] 泥浆池里现有的钻井废弃物也可泵入泥浆脱稳和固液分离装置中，开始进行处理，以解决在当前的排放方式下固液分离的难题。

[0009] 2、污水达标利用处理阶段分三个过程(1)污水脱稳和气浮，进入污水脱稳和气浮装置中的污水，经过加药、搅拌、脱稳、气浮、刮渣等工艺，在去除了有害成份和大部分悬浮物后，进入污水氧化絮凝装置中接受进一步处理。(2)氧化强制过滤，在氧化絮凝装置中随着氧化剂的加入和连续搅拌，有机物和有害微生物得以去除，达到了去色去味的效果，加入絮凝剂后，再把污水泵入600~1000目压滤机中，作进一步固液分离。由压滤机出来的水再被泵入精细吸附过滤装置中进行处理。(3)精细吸附过滤，精细吸附过滤装置是由一台精细过滤器和两台活性碳过滤器串联而成，污水在这里依次流进三个过滤器，使其中大于2mμ的悬浮物被分离出来，大部分有害化学成份和有机物也得到进一步清除。

[0010] 到此，污水的主要污染物指标能够达到回注、回灌安全地层或达标排放的标准。

[0011] 3、反渗透处理及浓水利用：由精细吸附过滤装置出来的污水被泵入超滤或反渗透装置中作深度处理，以便除去污水中的溶解盐。从这里出来的水达到了农田灌溉水质标准。经过超滤和反渗透处理得到的浓水含盐量很高，可将其加热、蒸发、浓缩并结晶出工业盐加以利用。

[0012] 本发明的意义是：通过以上对钻井废弃物的不落地随钻处理流程，实现油气田钻井废弃物的固液分离，分类处理，综合利用，彻底解决了钻井废弃物对环境的污染。四、附图说明：

[0013] 图1为用于油气田钻井废弃物不落地随钻处理的工艺技术流程示意图[0014] 图2为用于油气田钻井废弃物不落地随钻处理的工艺技术成套撬装设备组合示意图

[0015] 图3为岩屑清洗装置示意图五、具体实施方式：

[0016] 本发明是可以对从井口返出的钻井废弃物在落地之前进行随钻处理，也可以将废弃泥浆池中的废弃泥浆稀释后再进行分类处理利用，实现钻井环保装备撬装化。从钻井废弃物中分离出的岩屑被清洗干净后可作为混凝土骨料加以利用；清洗岩屑产生的泥浆水经加药、脱稳、絮凝、固液分离后形成泥饼，可与粘土或页岩粉按比例掺和用来烧砖；分离出的滤液水经过脱稳、絮凝、气浮、氧化和吸附过滤等预处理工艺，去除主要污染物，可用于油田回注、回灌安全地层或达标排放；污水经过超滤、反渗透脱盐等方法的深度处理后，可以达到农田灌溉水质标准。

[0017] 钻井废钻物不落地随钻处理的工艺过程是：

[0018] 1、岩屑分离清洗、泥浆脱稳、固液分离和泥饼利用，由钻井振动筛排出的岩屑通过一套螺旋式输送装置送入由三个单元组成的岩屑清洗装置的第一单元-振动筛清洗器上。首先用钻井污水喷淋在振动前行且粘附着泥浆的岩屑上，使岩屑所粘附的大部分泥浆脱落。第一单元清洗所产生的泥浆水进入污泥水储存罐内。由于喷淋时不加任何药剂，能保证钻井污水不改性，满足钻井配浆需要；离开振动筛的岩屑落入第二单元的一个螺旋砂水分离清洗器中，岩屑在这里随螺旋推进装置上升中又受到含有破稳剂、混凝剂等药品的预处理水的喷淋，使其所粘附的剩余有害物质得到清除，洗后污水进入其下方的污水箱中；由第一个砂水分离清洗器排出的岩屑落入第三单元的砂水分离器清洗中，岩屑在这里随螺旋推进装置上升中又得到少量清水的喷淋，使其所粘附的盐类和有害物质进一步得到清除。在第三单元喷淋中清水用量很少，能做到节约用水。在振动筛和每个螺旋砂水分离器的下方都有污水箱，用于盛装清洗岩屑所产生的污水，便于用来循环清洗。

[0019] 经清洗后，岩屑浸出液的污染物指标达到国家标准的要求，可作为建筑材料或用来硬化井场地面。

[0020] 将岩屑清洗后所产生的泥浆水从污水箱中泵入泥浆脱稳和固液分离装置中。在这里，经过加药、搅拌后脱稳的泥浆水又被泵入目压滤机中，进行固液分离，分离出的固相被压成泥饼，其浸出液的污染物指标完全达到国家排放标准的要求，可与粘土以大于5∶1的比例掺和用来烧砖；压滤机脱出的滤液污水进入污水脱稳和气浮装置中处理。

[0021] 泥浆池里现有的钻井废弃物也可泵入泥浆脱稳和固液分离装置中，开始进行处理，以解决在当前的排放方式下固液分离的难题。

[0022] 2、污水处理阶段(1)污水脱稳和气浮，进入污水脱稳和气浮装置中的污水，经过加药、搅拌、脱稳、气浮、刮渣等工艺，在去除了有害成份和大部分悬浮物后，进入污水氧化絮凝装置中接受进一步处理。(2)氧化强制过滤，在氧化絮凝装置中随着氧化剂的加入和连续搅拌，有机物和有害微生物得以去除，达到了去色去味的效果。加入絮凝剂后，再把污水泵入1000目压滤机中，作进一步固液分离。由压滤机出来的水再被泵入精细吸附过滤装置中进行处理。(3)精细吸附过滤，精细吸附过滤装置是由一台精细过滤器和两台活性碳过滤器串联而成，污水在这里依次流进三个过滤器，使其中大于5mμ的悬浮物被分离出来，大部分有害化学成份和有机物也得到进一步清除。

[0023] 到此，污水的主要污染物指标能够达到回注、回灌安全地层或达标排放的标准。

[0024] 3、反渗透处理及浓水利用：由精细吸附过滤装置出来的污水被泵入超滤或反渗透装置中作深度处理，以便除去污水中的溶解盐。从这里出来的水达到了农田灌溉水质标准。经过超滤和反渗透处理得到的浓水含盐量很高，可将其加热、蒸发、浓缩并结晶出工业盐加以利用。

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