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高浓度钻井废泥浆处理工艺的试验研究

高浓度钻井废泥浆处理工艺的试验研究
高浓度钻井废泥浆处理工艺的试验研究

高浓度钻井废泥浆处理工艺的试验研究

朱 丽 陈 瑜 岳 莲 陈晓东 黄卫星

(四川大学化工学院,成都610065)

摘要:为实现钻井泥浆无害化处理,提出了“酸化破胶-固液分离-催化氧化-微生物降解”的处理方法,并采用钻井现场废泥浆进行了系列试验研究。结果表明:泥浆密度调节为1115kgΠdm3,酸化pH≤3,固液分离效果最佳;过滤分离后固相浸毒液达到国家排放标准;液相经Fenton氧化、微生物降解后,C OD将降低到110mgΠL以下。该方法运行成本低,处理彻底无隐患,为进一步工业化试验奠定了基础。

关键词:钻井废泥浆;酸化破胶;过滤分离;催化氧化;微生物降解

EXPERIMENT ON TREATMENT PR OCESS OF WASTE DRI LLING MU D WITH HIGH CONCENTRATION

Zhu Li Chen Y u Y ue Lian Chen X iaodong Huang Weixing

(Chemical Engineering Academy,S ichuan University,Chengdu610065,China)

Abstract:In order to im plement harmless treatment of waste drilling mud,a new process was proposed,including acidifying2 demulsifying,s olid2liquid separating,catalyzing2oxidizing and bacteria degrading.The treatment experiments with waste drilling mud indicated that efficient separation of the mud was achieved when the specific gravity was1115and pH was less than3,the leaching liquid of s olid phase met the Integrated Wastewater Discharge S tandard(G B8978-1996)and,through further Fenton oxidation and biodegradation,the C OD in filtrate was finally degraded to less than110mgΠL.The treatment process lays a foundation for further industrial test with its advantage of low cost and no hidden troubles.

K eyw ords:waste drilling mud;acidifying2demulsifying;filtration;catalyzing2oxidizing;biodegradation

钻井废泥浆是由钻井液、钻屑、黏土以及伴生的污水、油水等组成的胶体悬浮液,具有C OD、BOD、油类、悬浮固体和重金属离子含量高、含水率变化大(30%~90%)且脱水难等复杂性和多变性特点,是目前油气田非常严重的污染源之一。若不经处理直接排放,将会对周围的环境尤其是农作物及地表水质造成严重污染,具有较大的安全隐患[122]。

目前国内普遍采用化学氧化法、生物降解法、化学混凝法、固化法对钻井废泥浆进行处理。化学氧化法及生物降解法处理效果理想,但只能用于处理悬浮物少、C OD较低的钻井废水,有较大的局限性;混凝沉降处理对悬浮物和胶体的去除率较高,但对水溶性有机物去除难,特别是钻井后期废水和深井废水,且沉降后的固相含水率高,后期固化周期长[3];固化法是通过直接向废泥浆中添加石灰、水泥、粉煤灰及各种助凝剂等材料进行固化,固化体中的污染物易被水浸泡出来,造成地层的污染[4]。

针对以上问题,本研究提出了酸化固液分离后对液相和固相进行分别处理的方法。此方法能够保证固相物不再具有造浆功能的前提下实现液相的无害化处理。整个工艺流程为实现泥浆的无害化处理提供了试验依据。

1 钻井废泥浆及处理工艺

111 钻井泥浆的来源及性质

钻井废泥浆取自四川川西北气田邛西0062X3井、平落00521井、莲花001井,其泥浆体系为淡水泥浆,主要钻井液体系为聚合物钻井液和聚磺钻井液。现场钻井泥浆存于储存池内,表层析出少量水,下部为黑褐色糊状黏稠流体,并伴有臭味。经测试分析表明:泥浆呈碱性,pH值9~11;C OD值为23000~27000mgΠL;泥浆密度111~114gΠcm3;固含量约25%。

112 试验流程

针对不同浓度范围的钻井废泥浆,通过试验筛选

破胶剂及其添加量和固液分离条件;然后采用Fenton 试剂对滤液进行化学氧化和CaO 中和处理,滤液最后在生化反应器中经过微生物降解处理。试验过程中将对各水质指标进行检测分析。试验流程见图1

图1 试验流程

2 试验结果及分析211 酸化破胶

钻井泥浆由于黏土自身的强水化分散能力,以及各种护胶剂的加入和钻井作业中的高温剪切作用,使得性能很稳定

[5]

。试验发现即使经过稀释处理的泥

浆也难以实现直接的固液分离。泥浆在加热90~110℃情况下需要10~16h 才能烘干,其大部分液相

为孔隙水和毛细水。要使泥浆脱稳释放孔隙水和毛细水,就必须加入适当的破胶剂破坏钻井泥浆中胶体颗粒的稳定性,改变泥浆中黏土颗粒表面性质,让细小的颗粒产生聚结,从而达到脱稳脱水的效果。

本研究选定Al 2(S O 4)3、AlCl 3、CaCl 2、H 2S O 4(浓)、FeS O 4为破胶剂。筛选试验表明:H 2S O 4(浓)作为破

胶剂有较好的破胶效果,且易于与废弃物中的游离金属生成盐类便于脱水,出水色度不高,沉降后的污泥压实、体积小。其他破胶剂各有不足:Al 2(S O 4)3、AlCl 3、FeS O 4形成的絮体细小松散,出水率较小,沉降

分离困难;CaCl 2形成的絮体细小致密,出水率高,但引入了二次污染物Cl -

,因此,选择硫酸作破乳剂。212 固液分离

21211 密度对分离效果的影响

由于钻井泥浆浓度高、黏度大,如果直接添加破乳剂,搅拌时摩擦阻力大,无法实现均匀搅拌,严重影响破乳剂在其内部的分散和絮凝。因此,加入破乳剂前对泥浆进行加水稀释处理是必要的。

试验中发现,泥浆密度>1120g Πcm 3

时,破乳过程中泥浆黏稠度显著增大,难于搅拌,达不到过滤分离条件。将泥浆密度分别调节至1110,1115,1120g Πcm 3

,对这3种泥浆进行对比试验,如图2。

密度为1110,1115g Πcm 3

的泥浆有利于进行固液分离,015h 后,过滤速度基本接近,3h

后滤液体积达

图2 密度对过滤速度的影响(pH =3)

到60~70m L ,液相去除率为41%~47%;密度1120g Πcm 3

的泥浆3h 后滤液体积仅达到35m L ,液相

去除率为24%。考虑到密度为1120g Πcm 3

的泥浆非常黏稠,化学酸化混凝困难,而调配到密度1110g Πcm

3

需要加入过多的水,加重了后期固液分离负荷,所以

废泥浆密度取γ=1115g Πcm 3

为宜。21212 pH

对分离效果的影响

图3 不同pH 值对过滤速度的影响

随着酸的加入,泥浆中产生大量伴有臭味的气泡,当酸反应完全后不再有气泡产生,其黏度有很大的降低。将其静置一段时间,可观察到经硫酸破胶的泥浆化学脱稳很快,形成的絮体大、非常致密,上清液呈棕黄色且量较大。当pH 值不同时,絮体的致密程度及出水量都有所不同。本研究以过滤分离速度为分离效果的表征,结果见图3。pH 值越低,破胶脱稳效果越好,液相去除量越大;当泥浆的pH ≤3后,过滤速度趋于稳定。这是因为当加入酸后,随着pH 值的减小,H +

浓度增加,H +

所起的破胶絮凝作用增加;当废泥浆的pH ≤3后,H +

浓度达到一定程度,泥浆中能被硫酸絮凝的胶体已全部絮凝,再增加的H +

不再起作用,只能增大硫酸的消耗量及工艺成本

[6]。同

时,试验中测量了pH =3的滤液C OD 为6452mg ΠL ,与原泥浆相比,C OD 去除率达75149%。综上分析可知,当pH =3时泥浆破胶效果好,固液分离容易,C OD

5

92009年12月第27卷第6期

去除率高,且成本较低,所以硫酸是理想的破胶剂。21213 絮凝剂对分离效果的影响

为防止酸化破胶后仍然有胶体没有得到絮凝,可在酸化破胶完成后加适量的絮凝剂,使胶体得到充分的去除。试验考察了添加硫酸铝、硫酸亚铁絮凝剂的情况,以过滤速度为表征,结果如图4所示。酸化后添加絮凝剂对过滤前期的过滤速率影响较大,随着时间的延长影响逐渐变缓

图4 不同絮凝剂对过滤速度的影响(pH =3)

钻井废泥浆经过稀释酸化重力沉淀3h 后固相含水率平均为4513%,加入黏土、沙等在1000~1100℃制成烧结砖浸泡72h ,其浸毒液C OD <60mg ΠL ,抗压强度符合普通烧结砖要求(抗压强度≥8MPa ),其中废泥浆固相物含量为35%~45%。加入

石灰、水泥、沙等制成免烧结砖浸泡72h ,其浸毒液C OD <100mg ΠL ,其抗压强度随水泥加入比例不同而

有所变化,最大抗压强度>10MPa ,达到蒸压粉煤灰砖、灰砂砖和煤渣砖强度MU10等级[7]

213 Fenton 氧化

21311 c (H 2O 2)Πc (Fe 2+)对C OD 去除率的影响

c (H 2O 2)Πc (Fe

2+

)(摩尔分数)对C OD 去除率的

影响如表1所示(固定H 2O 2用量)。试验结果表明:相同H 2O 2耗量下C OD 去除率先随着Fe 2+

浓度增加而增大,达到一定值后又随着Fe 2+

浓度的增加呈下降趋势,试验中选取最优比值为9。出现这种现象主 表1 c (H 2O 2)Πc (Fe 2+)对COD 去除率的影响

序号

c (H 2O 2)Πc (Fe 2+)

(摩尔分数)

ρ(COD )Π

(mg ?L -1)COD 去除率Π%

17151780721428121606751139149676184101748721951017211667126121324066217

7

1315

2561

6013

要是因为当Fe 2+

浓度过低时,自由基的产生量和产生速度很小,降解过程受到抑制;当Fe 2+

过量时,

H 2O 2分解过快,过量产生的?OH 还没有有效氧化有

机物,就生成O 2逸出系统

[8]

21312 pH 值对氧化效果的影响

Fenton 试剂是在酸性条件下发生作用的,在中性

和碱性的环境中Fe 2+

不能催化H 2O 2产生?OH ,pH 值对C OD 去除率的影响如图5所示。图5可见,pH 值在3~4时C OD 去除率达到最大,当pH <3或pH >4时C OD 去除率都有明显降低。这是因为pH 值升高不仅抑制了?OH 的产生,而且使溶液中的Fe 2+

以氢氧化物的形式沉淀而失去催化能力;当pH 值低于3时,溶液中的H +

浓度过高,Fe 3+

不能顺利地被还原为

Fe

2+,催化反应受阻。pH 值的变化直接影响到Fe

2+

Fe 3+

的络合平衡体系,从而影响Fenton 试剂的氧化能

[9]

。试验中钻井废泥浆经过酸化过滤后pH =3,在

进行氧化之前不需再调节pH 值就已经在其最佳值范围内,这样可简化操作工艺,也提高了经济性。

图5 pH 值对COD 去除率的影响

 

21313 H 2O 2投加量对氧化效果的影响

H 2O 2是影响氧化效果的重要因素之一,结果如

图6所示。试验结果表明:随着投加量的增加,C OD 的去除率逐渐升高,当投加量达到15m L ΠL 时C OD 的去除率达到最大,约为8719%,随着投加量的继续增加,C OD 去除率明显下降。这是因为,H 2O 2作为氧化剂,投加量较小时,?OH 产生的数量相对较少;而

H 2O 2投量过高会引起R ?+?OH ROH (R ?为一个有机基团)的出现,使最初产生的?OH 消耗掉,并且过量的H 2O 2会造成出水C OD 增大[10]

通过查阅文献得到H 2O 2理论投加量的计算法

[11]

,ρ(C OD )为1000mg ΠL 的废水需要50%H 2O 2

31125m L ,试验中测得酸化过滤后钻井废水的C OD

为6452mg ΠL ,理论投加量约为20m L 。从图6可看

图6 H2O2加量对COD去除率的影响

出,H

2

O2未达到理论值仅为理论投加量的3Π4时, C OD的去除率已经达到最大。

在废水处理中H

2

O2投加量可略小于其理论投加量,这样既节约成本又不会增加出水C OD值。21314 氧化时间对氧化效果的影响

在pH=3,c(H

2

O2)Πc(Fe2+)=9,H2O2投加量为15m LΠL时,测量不同氧化时间的C OD值,试验结果见表2所示。Fenton试剂降解废水,反应速度很快,在开始阶段C OD去除率随时间的延长而增大,3h后C OD去除率变化减小,取最佳氧化时间为3h。

表2 时间对氧化效果的影响

氧化时间Πhρ(COD)Π(mg?L-1)COD去除率Π% 1855188617

2780128719

3759108812

4748148814

214 生物降解处理

经过Fenton氧化后的钻井废水需要调节pH值至7~8,为微生物降解处理创造条件。试验选用CaO 作为添加剂,CaO可以吸附小分子有机物颗粒,还可以脱硫脱氮,中和处理效果理想,为微生物降解处理提供了必要的条件。

试验中的活性污泥取自成都市第一污水处理厂,细菌经过筛选、驯化,逐渐适应新环境。换水采用间断换水法;逐渐增加处理液的比例,直到达到满负荷。

试验表明:微生物经过20℃室温培养8d,驯化12d,微生物数量稳定于2175×107个Πm L左右时, 217L的微生物可日处理ρ(C OD)为760mgΠL的钻井废水2L左右,其最终排水C OD可稳定在110mgΠL左右,达到G B8978-1996《污水综合排放标准》二级标准。

3 结论

1)硫酸取代其他昂贵破胶剂,不仅成本较低、工艺简单、破乳效果好,而且可有效降低钻井废泥浆C OD值和色度,是理想的破胶剂。

2)破胶后的固液分离是实现泥浆无害化处理的关键步骤,它能使泥浆减小固相体积,降低污染。其

固相制成的烧结砖及免烧结砖的浸毒试验及机械强度测试均满足相关要求;同时降低了液相深度处理的费用。影响固液分离效果的因素有密度、pH值、絮凝剂,当密度为1115gΠcm3,pH≤3时,泥浆絮体沉降较快,脱水率较高,酸化后加入少量絮凝剂可实现高效的固液分离。

3)Fenton氧化的最佳工艺条件为:c(H2O2)Πc(Fe2+)=9,pH为3~4,H2O2用量为15m LΠL,氧化时间为3h,最终出水C OD为759mgΠL,C OD去除率达到8812%。试验表明:H2O2加量与初始C OD值有关,C OD 较大时所需的H

2

O2量也相应增加。当H2O2加量为理

论量的3Π4时,出水C OD达到最小,当H

2

O2加量继续增大时不仅会增加成本而且会增加出水C OD值。

4)微生物经过培养驯化可提高处理效率,使最终出水达到G B8978-1996二级标准。

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作者通信处 黄卫星 610065 成都市四川大学西区化工学院

电话 (028)85405209

2009-03-18收稿

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2009年12月第27卷第6期

钻井废弃泥浆处理

油气田企业固体废物主要有三类:钻进废弃泥浆、岩屑,落地原油,油泥与油砂。 1,钻井废弃泥浆 (1)分类: 水基钻井泥浆、油基钻井泥浆和气基钻井泥浆。 (2)来源: 一是由于地质性质的变化,更换泥浆体系产生的废弃泥浆,也即不适于钻井工程和地质要求的钻井泥浆,在钻井过程中,因部分性能不合格而被排放的钻井泥浆;二是钻完井后弃置于井场的泥浆。即完井时井筒内被清水替出的钻井泥浆;三是泥浆循环系统渗漏产生的废弃泥浆,即循环系统跑、冒、滴、漏而排出的钻井泥浆。万米进尺废弃泥浆产生量为634T/104米,钻井废弃泥浆排放量约为40×104T/年,排放率40%左右。 (3)主要成分: 取决于钻井泥浆的类型以及使钻井泥浆满足钻井要求而加入的添加剂。一般情况下,钻井泥浆的主要成分有水、油、黏土、加重材料、泥浆处理剂(有机处理剂、无机处理剂、表面活性剂)、堵漏材料等。 (4)主要污染物: 烃类、盐类、各种有机聚合物、木质素磺酸盐、某些重金属(如汞、铬、铜、铅、砷)及重晶石中的杂质。 (5)性质: PH值较高,约为8.5~12,呈碱性;含有一定量的加重剂和化学处理剂;有些钻井泥浆含有油类;有些含有毒性(由于所钻进的地层中含有有毒物质,添加剂中含有有毒物质)。 (6)危害: 过高的PH值、高浓度的可溶性盐及石油类影响土壤的结构和危害植物生长;有害的重金属离子,如六价铬、二价汞、二价镉、二价铅及不易被动植物降解的有机物、分子聚合物易进入食物链,并在环境或动植物体内蓄积,危害人类的身体健康和生命安全;废物中的有机处理剂使水体的COD、BOD增高,影响水生生物的正常生长。 (7)控制措施: A,合理选用泥浆体系及泥浆的使用与回用 ①使用无毒低污染泥浆。为保护浅层地下水不受污染,表层钻进时,使用清水泥浆,尽可能不使用化学添加剂。配制钻井液时,严格控制有毒、有害泥浆添加剂的使用。钻井中遇到浅水层,下套管时应注水泥封固,防止地下水水层被地层其他流体或钻井泥浆污染。开发研究无毒无害钻井泥浆体系。某油田通过在钻井泥浆中加入钾离子、铵离子等农作物生长所需要的成分,形成对土壤环境有利的绿色钻井泥浆体系。 ②采用闭合泥浆循环系统。对钻井液性能进行四级净化,避免钻井液的频繁稀释及反复加药,这样可以使钻井液体积减小,耗药量降低,从而使完井后的废钻井液处理量降低。对废泥浆池进行防渗处理,防止污染地下水。 ③泥浆的再循环利用。完井后对泥浆进行回收,重复使用。

陕北废弃泥浆处理技术及建议

陕北废弃泥浆处理技术及建议 姓名:XXX 部门:XXX 日期:XXX

陕北废弃泥浆处理技术及建议 摘要 石油勘探开发过程中产生的废弃钻井液中含有的地层钻屑、钻井液处理剂等有害物质,若直接排放将对环境与生态造成极大的危害,其治理与利用是非常值得关注的问题。陕北地区沟壑纵横,耕地密集,油气井废弃钻井液的排放对农田的污染及其严重。另外,随着政府对环保要求的提高,目前越来越重视对废弃钻井液的无害化处理。因此,介绍废弃钻井液的处理技术以及对废弃钻井液的再利用的建议是非常具有现实意义的。 关键字:废弃泥浆;固化处理;无害化处理 目录 第1 章绪论3 第2 章陕北废弃泥浆处理技术3 2.1 废弃泥浆处理办法3 2.2 废弃泥浆固化处理3 2.3 废弃泥浆无害化处理3 第3 章陕北废弃泥浆处理建议3 2.1 采用新的处理方法3 2.2 回收再利用3 第4 章结论3 致谢3 参考文献3 第1 章绪论 在石油天然气的勘探开发过程中,会产生大量废弃钻井液,这些废钻井

液是由钻井液处理剂与钻屑等岩石颗粒形成的胶体悬浮物。我国目前对于这些物质的处理,除回收利用一小部分外,基本上采用直接排放和自然浓缩、干化、就地掩埋的方法,其中许多有害物质都超过国家规定的排放标准,因此废钻井液已经成为石油天然气开发过程中对环境造成影响的主要污染物之一。大量的废钻井液未经处理弃放在井场,遇到雨季,其中的污染物随雨水外滋流入农田、虾池、河流或渗入地层,对土壤和地下水环境造成污染,对井场周围的生态环境产生危害。因此,如何治理和利用废钻井液是当前急需解决的问题[1] 。 废弃钻井液对环境造成污染的主要原因有以下几个方面: (1)钻井液是一种复杂的多相分散体,成份极为复杂。我国主要使用水基钻井液,一般由固相、液相和化学处理剂三部分组成。使用的化学处理剂种类繁多,目前共有16大类246种,这些化学处理剂不同程度地含有污染环境的物质,尤其是高浓度的盐和可交换性的钠,其次是油脂类、重金属、有机污染物、高pH值处理剂等。其中部分处理剂中的有害成分毒性很大,并能在环境或动植物体内蓄积,对人体健康产生不良的影响。 (2)钻井液随钻井完成后,由于物理化学性质的变化使其无法回收利用而弃之,随着我国石油工业的迅猛发展,其年排放量也越来越大,成为造成环境污染的重要原因。 (3)我国许多油田,尤其是老油田钻井井位就在稻田、麦田、鱼塘、虾池及居民区附近,对环境与人类的影响更加直接、明显。 陕北油气田以往因追求产量和经济效益而忽略了环境保护,废弃钻井液对环境造成了很大的污染。但是,近年来国家对环境保护越来越重 视,陕北油田也必须对油气井废弃钻井液进行处理。 陕北油气田处理废弃钻井液的主要原因有: (1)水资源污染严重。石油工业废水排放量占到全市总量的90%。目前,

石油钻井泥浆处理技术优化

石油钻井泥浆处理技术优化 石油钻井施工作业的目的是对证实后的油田通过钻井技术把油气从钻井开采到地面,便于以后的油气开采。众所周知,石油是一种不可再生资源,在我们的生活中也离不开石油,随着石油的不断被发现,我国的石油资源也在不断增加,成为石油能源的生产大国,再加上我国有十多亿的人口,也成为了石油消费大国。但是随着石油不断开采,石油钻井施工中的环境污染问题越来越突出。为了我国石油开采行业的可持续发展,不得不对环境问题重视起来,通过对石油钻井施工作业中的污染进行分析并作出相应的解决措施。 标签:石油开采;钻井施工;泥浆处理 随着时代的发展和人类的进步,人们对化石能源的消耗日益加大,化石能源的主要组成部分是石油和天然气(至少目前是),石油和天然气的获取方式主要是通过钻井,但是在钻井过程中会产生许多钻井废弃物(比如钻井泥浆、污水及岩屑),对环境造成严重污染。随着时代的发展人们对环境的要求越来越高,职能部门对排污企业的管理越来越严,我国环境保护法的实施给企业管理者提出了更高的要求。保护环境不仅是法律对企业的要求同时也是企业管理者应该履行的责任和义务,通过在生产过程中的不断摸索和总结,对目前石油钻井过程中废弃物的无害化治理进行探讨。 1 石油钻井泥浆技术 作为目前石油钻井行业比较认可的钻井废弃物无害化处理技术,泥浆无落地技术已在全国钻井行业大面积推广和应用。其主要原理是通过接收罐将钻井废弃泥浆和岩屑收集,通过混凝罐添加絮凝剂、混凝剂、pH调节剂、氧化剂等药剂去除有害成分;再通过压滤机将固液分离,分离后固体废物经检测无害化后可以通过垫井场、修路等进行资源化利用;分离出的液体可作为压裂和回注水进行利用。在现场实际应用过程中也可以直接将废浆收集罐中的废弃物(泥浆和岩屑)通过破胶、絮凝、氧化后进行压滤达到固液分离的效果。对该技术的几点看法:①由于钻井泥浆成分复杂,污染物的种类较多,因此在无害化的处理过程中需要不断调整治理药品的种类和用量,由于是在野外作业,在实际工作中很难做到处理后的废弃物完全無害化;②现场需要一个比较大的场地用来堆放治理后的泥饼,或者一个较大的集中堆放场。这样占地面积大,后续管理难度大。 2 技术的优化处理对策 2.1 制定并完善施工现场的环保生产责任制度 我国经济发展迅速的同时,石油行业也在快速发展,以至于石油钻井施工作业中的环境问题越来越多,也越来越突出,对环境产生严重的影响,所以制定并完善施工现场的环保生产责任制度是非常重要的。根据我国环境保护的相关规定,制定并完善石油施工作业中的环保生产责任制度,提高施工人员的工作环境

废弃钻井液处理技术

废弃钻井液处理技术 摘要:综述了近年来废钻井液无害化处理发展概况,介绍了国内外废钻井液处理技术现状及发展趋势,并对废钻井液处理方法 作了评述,认为废钻井液处理技术是一种技术上和经济上都可行的 处理方法。指出推行清洁生产、开发利用综合技术、加强源头与过程控制是目前治理废弃钻井液的当务之急, 同时对治理废弃钻井液的 未来发展趋势做了展望。 关键词:废弃钻井液;污染;处理方法;固化 0前言 随着石油工业的快速发展, 由废弃钻井液带来的污染问题越来越受到世界各国的重视. 石油工业的全部过程(勘探、钻井、开发、储运和加工)在相应的条件下都会产生各种污染物(原油、油田污水、废弃钻井液和钻屑),如不加以处理就直接排放,必然会对自然生态环境造成一定的破坏。废弃钻井液是石油工业的主要污染物之一。据统计,钻一口 3000~4000m的普通油气井, 完井后废弃的钻井液接近300 m 3。根据中国石油天然气集团公司2008年对石油污染源的调查结果, 我国油田每年钻井产生的废弃钻井液约1200多万吨,其中1/2 直接排放到周围环境中。 近几年来世界各国迫于对能源的需求,导致钻井液的种类不断增加, 添加剂及有毒有害成分也日益增多,使其组成极为复杂。然而随着世界各国对环保要求的提高,对废弃钻井液的无害化治理已经成为当前亟待解决的问题。本文从废弃钻井液的组成及对环境的危害分析出发, 对近年来国内外各油田处理废弃钻井液的技术方法进行了综述。 1废弃钻井液的组成无害化处理的目的及意义 在钻井作业中,钻井液是钻井的血液,是保证钻井正常运行不可缺少的物质,它能起到平衡地层压力、携带悬浮钻屑、清洗井底、保护井壁、录井、冷却、润滑钻具及传递动力等作用。由于野外作业的特征,完井后施工现场存留的大量的废弃钻井液及废弃物几乎全部堆积于井场周围的废弃钻井泥浆储存坑内,这就使本来成分复杂的废弃钻井液更加复杂,最终形成一种由粘土、加重材料、各种化学处理剂、污水、污油及钻屑等组成的多相悬浮性的体系。 这些体系在相应的条件下都会破坏自然生态环境。石油、油碳氢化合物、油废钻井液和钻屑,以及含有各种化学物质的污水,都能够对空气、水、土地、动物界和人类起危害作用。前苏联学者对石油和天然气工业生产过程中产生的污染及其生态危害有过详尽的论述。废

油田钻井废弃泥浆无害化处理技术

油田钻井废弃泥浆无害化处理技术 从2008年4月到9月底,在长庆油田进行了油井场110口油井的微生物无害化处理工作,为油田节约处理费用100多万元。 随着我国油气田的勘探和开发,所产生的大量钻井废泥浆以胶体和半固体状态存在且长时间内不变性,占用大量土地,严重污染环境。长期以来,油气田钻井废弃泥浆一直是国内外油气生产过程中尚未有较好处理办法的主要污染源之一。 研究采用现代微生物工程技术原理,针对油气田钻井废弃泥浆中有害成分,选育具有高效降解转化能力的微生物复合菌群,通过微生物在废弃泥浆中的生长繁殖,经过复杂的生物、化学过程对废弃泥浆中危害生态环境的有害成分进行高效的降解转化,使其脱毒、脱胶、脱盐碱、脱水,达到生物无害化处理的目的,使油气田钻井被污染的土壤环境得到生物修复和生态环境的恢复。本研究成果适用对象可以是油气田钻井施工中新排放的废弃泥浆,也可以是数年前排放的陈旧泥浆。 仅长庆油田每年就要处理7000口油井排出的钻井废液,将钻井废液挖坑填埋,上面用土覆盖,覆盖后的土地不能生长任何东西,每口井的处理费用高达5万元。而用我们开发的微生物无害化处理技术处理钻井废液,费用降低30%,而且处理后的土地可以很好地生长各种植物。2008年准备在长庆油田进行2000口井的微生物无害化处理工作,此项工作已与长庆油田达成初步意向,在4月下旬开始工作。 技术简介 在石油与天然气的开采及钻探过程中,会产生大量的钻井废泥浆。 钻井废泥浆的成分比较复杂,主要是由粘土、加重材料、各种化学处理 剂、污水、污油及岩屑等组成的多相悬浮物。由于在钻井过程中使用的 化学处理剂种类较多,造成废泥浆COD高、色度深、pH高、重金属离子 多等污染有害物质严重超标。随着人们生活水平的提高和环保意识的加 强,钻井废泥浆对环境的危害和影响正备受关注,这已经成为长期困扰 石油、天然气开采行业的环保难题。目前许多国家都已将其列为环保的 一个重要项目来研究。随着国家减排要求的日益严格,钻井废泥浆无害 化技术的研究已经成为我国石油工业环境保护的迫切课题。 课题组结合国内外在钻井废泥浆无害化处理技术的现状与进展,立足于我国西部地区油气田开采的实际工况,综合分析国内外在钻井废泥 浆无害化处理技术方面的现状与进展,应用现代化工的方法研究提出对

陕北废弃泥浆处理技术及建议(新版)

陕北废弃泥浆处理技术及建议 (新版) Safety is the prerequisite for enterprise production, and production is the guarantee of efficiency. Pay attention to safety at all times. ( 安全论文) 单位:_______________________ 部门:_______________________ 日期:_______________________ 本文档文字可以自由修改

陕北废弃泥浆处理技术及建议(新版) 摘要 石油勘探开发过程中产生的废弃钻井液中含有的地层钻屑、钻井液处理剂等有害物质,若直接排放将对环境与生态造成极大的危害,其治理与利用是非常值得关注的问题。陕北地区沟壑纵横,耕地密集,油气井废弃钻井液的排放对农田的污染及其严重。另外,随着政府对环保要求的提高,目前越来越重视对废弃钻井液的无害化处理。因此,介绍废弃钻井液的处理技术以及对废弃钻井液的再利用的建议是非常具有现实意义的。 关键字:废弃泥浆;固化处理;无害化处理 目录 第1章绪论3 第2章陕北废弃泥浆处理技术3

2.1废弃泥浆处理办法3 2.2废弃泥浆固化处理3 2.3废弃泥浆无害化处理3 第3章陕北废弃泥浆处理建议3 2.1采用新的处理方法3 2.2回收再利用3 第4章结论3 致谢3 参考文献3 第1章绪论 在石油天然气的勘探开发过程中,会产生大量废弃钻井液,这些废钻井液是由钻井液处理剂与钻屑等岩石颗粒形成的胶体悬浮物。我国目前对于这些物质的处理,除回收利用一小部分外,基本上采用直接排放和自然浓缩、干化、就地掩埋的方法,其中许多有害物质都超过国家规定的排放标准,因此废钻井液已经成为石油天然气开发过程中对环境造成影响的主要污染物之一。大

改善石油钻井泥浆处理技术

龙源期刊网 https://www.wendangku.net/doc/a71651178.html, 改善石油钻井泥浆处理技术 作者:杨亚军 来源:《石油研究》2019年第12期 摘要:石油作为重要能源,属于不可再生资源。在国家经济发展中石油占据着重要的地位,随着我国经济的不断发展,石油消耗也越来越大。我国也加大了对石油的勘探、开采,现在我国不仅是石油的消费大国,也同样是石油的生产大国。石油开采的增加伴随着更加多的钻井施工,从而带来许多污染,废弃泥浆就是石油钻井过程中产生的主要污染物。为了能够保护环境,保住绿水青山,走上可持续发展的科学道路,需要对石油钻井泥浆进行有效的处理,防止对环境造成污染。如今人们对环境保护的意识越来越高,作为石油钻井泥浆的处理技术也需要进一步的改善优化。 关键词:泥浆处理;石油钻井;技术 随着我国经济的快速发展,对能源的需要也越来越多。石油一种重要的能源,能够影响到国家的战略安全,在经济快速发展的同时我国也加大了对石油的开采力度。石油开采的主要方式是钻井,钻井的过程会有泥浆、污水等废弃物伴随产生,如若不能进行有效的处理会对环境造成很大的破坏。在党的带领下我国对环境保护的要求日渐提高,未了可持续发展战略石油开采企业必须提高对钻井泥浆的处理技术,履行对环境保护的责任与义务。本文针对针对如何改善石油钻井泥浆的处理技术进行分析探讨。 1 石油钻井泥浆技术 随着我国石油钻井开采技术的发展,废弃泥浆的处理技术也得到了相应的发展。现阶段我国石油钻井泥浆的处理技术主要使用的是泥浆无害化技术[3],该技术可以对钻井废弃泥浆进行无害化处理,如今在全国使用比较广泛。泥浆无落地技术主要是方式为:将石油钻井所产生的废弃泥浆进行罐装收集,然后针对泥浆的实际情况使用各种添加剂进行无害化处理,这个过程中主要使用的试剂有混凝剂、氧化剂、絮凝剂以及PH调节剂等,在试剂与泥浆经过成分的反应过后,对泥浆进行固液分离,此过程需要使用到压滤机[4],在泥浆中的固体与液体完全分离后,分别对其进行有害物质监测,确定环保达标后,液体可以进行再次利用,例如进行回注、压裂等,固体废物也可进行再次利用,例如修路等,也可以直接填埋。泥浆无落地技术能够有效的对泥浆进行处理,但还存在一些缺点:首先我国的地质结构比较复杂,造成石油钻井泥浆的组成呈现复杂多样性,中间存在着许多种类的污染物,从而导致在进行处理试剂添加时需要根据泥浆的实际情况对试剂的种类以及使用量进行严格的分析控制,复杂的组成成分往往导致泥浆中的有害物质不能够进行完全的清除;其次钻井产生的泥浆较多,使得处理过后的固体废物体积较大,进行中途暂存时会占用很大的空间,同时会增加管理的困难和成本。 2 泥浆处理技术改善方法

钻井泥浆岩屑处理作业指导书样本

钻井泥浆岩屑处理作业指导书 1、目的范围 为了使海上钻井岩屑泥浆处理服务在受控条件下安全进行, 并对服务过程进行监视和检查, 以验证处理服务要求已得到满足, 防止造成环境污染。 本作业指导书适用于碧海环保服务中心海上钻井岩屑泥浆 处理。 2、职责 ⑴生产安全部负责海上钻井泥浆岩屑的接收、运输及处理等具体工作; 运输车辆应符合国家和地方的法律法规的安全要求和地方环保部门的相关规定,运输途中应避免交通事故、岩屑外溢、洒漏, 造成环境污染; 车辆进入厂区, 必须遵守厂区的规章制度及安全管理规定等。 ⑵综合管理部负责生产处理过程的物品和化学药品的采购, 采购时执行公司《采购控制程序》, 所购物品和化学药品必须 经过检验, 并取得有效合格证。 ⑶生产安全部负责海上的泥浆岩屑运输全过程进行监视, 严格按照《垃圾及污油水运输管理规定》执行运输任务, 防止运输途中垃圾洒落, 造成环境污染; 如果发生事故, 执行公司《应急准备与响应控制程序》进行处理。 ⑷转运班负责海上的泥浆岩屑的接收及从码头到单位的运输

工作。 ⑸转运班负责海上的泥浆岩屑的处理工作及容器的清洗工作。 3、管理内容 ⑴作业内容 —油基岩屑、泥浆处理工艺流程图( 附件1); —水基岩屑、泥浆处理工艺流程图( 附件1)。 ⑵作业准备 ①人员要求 按照《培训控制程序》对相关操作人员进行上岗培训及安 全技术交底, 操作人员经公司培训, 考试合格后方可上岗操作; 现场工作人员必须佩戴安全帽、皮手套、防护靴等劳动保护用品; 特种作业人员、货运司机必须持证上岗; 。 ②设备工装要求 每次处理岩屑、泥浆前进行设施设备检查, 清除岩屑储存池中的油棉纱、吸油毡等杂物, 防止堵塞螺杆泵入口。检 查螺杆泵和离心机各个阀门及管道出入口的严密性, 保证钻井岩屑不泄露, 从而避免影响环境; 焚烧车间燃烧机的油泵决不能在无油状态下工作, 否则会损坏油泵和电动机; 手控打火时间最长不得超过15秒, 一般控制在7-10秒为宜, 否则会烧毁点火变压器, 确认喷火成功后, 再松开其按钮, 点火失败后, 不得连续打火; 定期对尾气处理装置进行维护保养, 活性炭保证每6000~7000小时更换一

钻井泥浆坑处理实施方案

钻井泥浆坑固化处理施工方案 编制人: 审核人: 审批人: 公司 2016年9月23日

目录 1、概况 0 2、钻井泥浆固化处理国家政策及规范标准 0 3、室内小试 (1) 4、钻井泥浆处理工艺 (2) 5、费用 (2)

1、概况 钻井泥浆被公认为油田钻井的血液,在钻井作业中起着非常重要的作用,它可以保持井眼稳定、保护油气层,在开钻至完井过程中会产生大量的钻井废液,这些废液一部分可以经过转化再利用,但是仍有很大一部分不能再利用的废液需要处理,对于这部分废液,现阶段的处理方主要是自然蒸发后填埋,但由于废液中含油多种添加剂,导致这种处理方式会带来很大的环保隐患, 随着新《环保法》的颁布实施,国内油田环保要求日益严格,油田系统颁布的相关规定也要求钻井泥浆不落地,实现钻井废物的资源化、无害化处理。 2、钻井泥浆固化处理国家政策及规范标准 泥浆固废:混在泥浆中的地层岩屑、固体类钻井液添加剂等。 针对钻井泥浆固废,目前正在实施的环保技术标准法规如下: ◆《钻井废液与钻屑处理管理规定》(中石油暂行)。

3、室内小试 通过前期取样进行小试,以对药剂方案进行优化,药剂方案如下: 药剂定性试验 序号加药量(%)固化效果 固化剂A(水泥)固化剂B(石灰) 1 10 ——++ 2 —— 5 + 3 10 5 +++ 注:“+”数量代表固化后硬度大小; 由定性试验可知,单独加固化剂A或固化剂B的效果没有两种固化剂配合使用的效果理想,因此对两种固化剂配合使用的加药量进行了定量试验,试验过程如下: 药剂定量试验 序号加药量(%)固化效果 固化剂A(水泥)固化剂B(石灰) 1 5 2 ++ 2 10 5 +++ 3 20 10 ++++ 由左至右依次为1、2、3号组合 通过调整加药量,固化效果越来越理想,综合处理成本考虑,最终确定采用3号药剂方案,并确定最终的处理工艺流程。

钻井废弃物处理方法

钻井废弃物处理方法 王国平 2010-7-8 字体:[大][中][小] 过去数十年来,石油天然气界采取各种措施尽量将钻井产生的废弃物减至最低限度,以便更好地保护环境和公共安全。钻井作业者采用有利于环境的三级废物处理方法来处理钻井废弃物:在第一阶段,作业者调整钻井过程或置换适当的钻井液,使钻井过程产生的废弃物最少。这样既为作业者减少污物处理成本,又更有利于环保。第二阶段,将已经降至最低限度的钻井废弃物尽可能地循环再利用。第三级,通过合法的方式处理不能再循环利用的钻井废弃物。 海上钻井废弃物的处理仅限于排放、回注或运回岸上处理。相对而言,陆上作业者在处理钻井污物时具有较大的选择范围。通常将陆上钻井废弃物就地处理;在海上平台,大多数水基泥浆及钻屑和合成基液泥浆及钻屑被倒入海中;一些陆上钻井废弃物被运到井场以外的商业性废物处理场;海上油基泥浆及钻屑必须运回岸上处理或在井场就地回注到地下。在20世纪90年代,各钻井液专业生产公司推出了多种新型非水基液钻井液。这些基液包括内烯烃类、酯类、直链α-烯烃类、聚 α-烯烃类以及直链石蜡类。合成基液泥浆具有油基泥浆的钻井特性,但不含多环芳香烃类,而且具有低毒性、较快的生物降解能力和较低的生物积累性。合成基液泥浆钻屑不会象油基泥浆那样给海床带来巨大的环境影响。和水基泥浆相比,合成基液泥浆使井眼更清洁、更稳定,产生的钻屑量更少。合成基液泥浆可以循环再利用,而通常将水基泥浆钻屑直接倒入海中。 在条件允许的情况下,尽量将用过的油基泥浆和水基泥浆循环再利用,这样可以在最大程度上减少钻井废弃物的排放量。大多数钻屑被处理掉,其

中一部分钻屑经过除烃处理后用作污物回填的盖层。常规陆上钻井废弃物的处理方法是先抽取泥浆池中的液体部分,然后将剩余的固体物质就地掩埋或分散到井场。另一种处理方法是将泥浆钻屑回注到地层中。可以通过钻井环形空间回注,或者回注到某口专用的注入井中。 与陆上处理相比,海上钻井污物处理费用更高。有些石油天然气田为油田废弃物处理指定了专用填埋场。在其它地区,作业者可以将符合排放标准的钻井废弃物运到城市或工业废物填理场。有几种钻井液回注地下的方法包括以高于地层破裂压力将排放液注入地层裂缝,或以低于地层破裂压力将排放液回注到地层天然裂缝和盐穴中。 未来钻井废弃物处理方法主要取决于国家相关管理法规的变化。确定钻井污物处理的第二个因素是处理费用。如果某个作业公司或服务公司开发出一种即能降低处理成本又能保护环境的新的钻井污物处理方法,那么作业者将会采用新的方法来管理钻井废弃物。第三个影响因素是油气作业者的法律责任和义务。虽然目前作业者按现行的法律规定以合法的方式处理钻井废弃物,将来他们可能面临有关法规的修改。因此作业者应该采取积极措施,使钻井废弃物的处理符合未来更严格的法规要求。 正在研究新的适用于不同地层情况的钻井液。新的钻井液不仅具有适当的钻井特性,而且其中所含的抑制植被生长的有害添加剂含量更低。采用新的更有益于环境的添加剂代替钻井液中的重要成分,如用钛铁矿粉代替重晶石粉作泥浆加重剂,可以减少对环境的影响。 目前钻井液热处理费用偏高,而且也不适合海上平台使用。将来可能改进钻井液热回收技术,降低处理费用,提高有机碱液回收率。新的处理方法将提高安全有效性,使其适用于海上钻井平台。

钻井泥浆坑处理方案审批稿

钻井泥浆坑处理方案 YKK standardization office【 YKK5AB- YKK08- YKK2C- YKK18】

钻井泥浆坑固化处理施工方案 编制人: 审核人: 审批人: 公司 2016年9月23日

目录

1、概况 钻井泥浆被公认为油田钻井的血液,在钻井作业中起着非常重要的作用,它可以保持井眼稳定、保护油气层,在开钻至完井过程中会产生大量的钻井废液,这些废液一部分可以经过转化再利用,但是仍有很大一部分不能再利用的废液需要处理,对于这部分废液,现阶段的处理方主要是自然蒸发后填埋,但由于废液中含油多种添加剂,导致这种处理方式会带来很大的环保隐患, 随着新《环保法》的颁布实施,国内油田环保要求日益严格,油田系统颁布的相关规定也要求钻井泥浆不落地,实现钻井废物的资源化、无害化处理。 2、钻井泥浆固化处理国家政策及规范标准 泥浆固废:混在泥浆中的地层岩屑、固体类钻井液添加剂等。 针对钻井泥浆固废,目前正在实施的环保技术标准法规如下: ◆《钻井废液与钻屑处理管理规定》(中石油暂行)。

3、室内小试 通过前期取样进行小试,以对药剂方案进行优化,药剂方案如下: 药剂定性试验 序号加药量(%)固化效果 固化剂A(水泥)固化剂B(石灰) 1 10 ——++ 2 —— 5 + 3 10 5 +++ 注:“+”数量代表固化后硬度大小; 由定性试验可知,单独加固化剂A或固化剂B的效果没有两种固化剂配合使用的效果理想,因此对两种固化剂配合使用的加药量进行了定量试验,试验过程如下: 药剂定量试验 序号加药量(%)固化效果 固化剂A(水泥)固化剂B(石灰) 1 5 2 ++ 2 10 5 +++ 3 20 10 ++++ 由左至右依次为1、2、3号组合

钻井液废液对环境的影响分析和处理

钻井液废液对环境的影响分析和处理 摘要:随着开发区域的扩展,钻探作业产生的污染成为敏感的事宜,石油钻井作业的污染问题逐渐引起重视。通过调查了解的国内常用的钻井废弃物处理技术措施,初步归纳为三种方式,每种方式各有利弊。根据油田使用效果分析,其中一种技术措施是可以在随钻过程中处理废弃钻井液和井场污水即废弃固体和液体同时进行过程处理的方法。主要是利用柴油机尾气处理污水和降低噪音并吸收柴油机排放的废气,加之固体废弃物经过新一代的板框压滤机的压榨后可以搬运转移或再利用,既节约了能源消耗,同时又实现了井场废水的源头治理。 关键词:钻井作业柴油机尾气板框压滤机废弃物井场污水 目前,国内钻井作业和完井作业结束后,井场废弃物的通用处理方法主要是采用终端处理即对废弃的钻井液完井液先进行固液分离,然后对固体和液体分别进行无害化处理,即对污水部分用化学药剂进行达标处理,经化学处理后的液体被排放或回注到地层内;而废弃的固体则是将淤泥部分直接固化,固化后的废弃物填埋到地下或加工成建筑材料另行处理,其工作量大,且需专业队伍进行处理。 现有新的无害化治理方案,其一是在钻井过程中利用柴油机尾气处理污水部分结合新型板框压滤机压榨废弃物,开展随钻废弃钻井液无害化治理的新技术;其二是在钻井过程中利用真空浓缩蒸馏装置和螺旋压榨机降低废泥浆中的含水量;其三是完井后对废弃物统一进行进行简单的水泥固化处理或转运。 一、废弃钻井液处理措施 1.利用柴油机尾气装置和新一代板框压滤机开展随钻废弃钻井液无害化治理,该项技术用两套装备组合完成:即废水处理由与钻井190型柴油机配套的ST系列消声减排一体化装置开展工作;固形物的压榨脱水由板框压滤机开展工作。 钻井废水废气同步处理技术原理为:钻井废水与柴油机废气两相直接接触传热传质,废气余热消减废水,废水吸收废气烟尘,使废气降温同时降噪、减阻,可以替代柴油机排气消声器的功能。 2.利用新一代板框压滤机对废弃液中的固体成分进行压榨脱水,形成的固形物(泥饼)可烧制建材加以利用或被转运填埋处理。 ①板框压滤机工作原理:

泥浆处理方法1

一、泥浆制备 泥浆选用优质膨润土造浆,泥浆比重控制在1.1~1.4范围,试验泥浆的全部性能指标,并在钻进中定期检验泥浆比重、粘度、含砂率、胶体率等,填写泥浆试验记录表。泥浆循环使用,废弃泥浆沉淀后妥善处理。 1、粘土的选择: 可选择选用优质膨润土造浆,泥浆比重控制在1.1~1.4范围,也可就地选择黏粒含量大于50%,塑性指数≥20,含砂量小于5%的优质粘土。 2、高质量泥浆的配合比: 泥浆比重为1.342。每立方米泥浆:膨润土200Kg、优质黄土150 Kg,纯碱5Kg、水1000Kg。 3、泥浆的调制: 泥浆制造机调制泥浆或在造浆池中造浆。 4、调制泥浆的粘土用量计算: 每桩粘土用量=泥浆量*0.35 5、在施工中泥浆性能指标的测定: a、相对密度可用NB-1泥浆相对密度计测定,其方法是将要量测的泥浆装满泥浆杯,加盖并清洗从小孔中溢出的泥浆,然后置于支架上,移动游码,使杠杆呈水平状态,读出游码左侧所示刻度,即为泥浆的相对密度。 b、粘度可用1006型标准漏斗粘度计测定,其测定方法是用两个

开口杯分别量取200ml和500ml的泥浆,通过过滤网滤出砂粒后,将700ml泥浆注入漏斗,然后使泥浆从漏斗中流出,流满500ml量杯所需的时间(s),即为所测泥浆的粘度。 c、含砂率可用NA-1型含砂率计测定,其测定方法是将调好的泥浆50ml倒进含砂率计,然后再倒清水,将仪器口塞紧摇动1min,使泥浆与水混和均匀,再将仪器垂直静放3min,仪器下端沉淀物的体积乘2就是含砂率。 d、胶体率的测定方法是将100ml泥浆倒入100ml的量杯中,用玻璃片盖上,静置24h后,量杯上部泥浆可能澄清为水,测量其体积如为Lml,则胶体率为(100-L)%。 e、失水率(ml/30min)的测定方法是用一张12cm×12cm的滤纸,置于水平玻璃板上,中央画一直径3cm的园圈,30min后,测量湿园圈的平均直径减去泥浆坍平的直径(mm),即为失水率。在滤纸上量出的泥浆皮的厚度即为泥皮厚度。 f、酸碱度的测定方法是取一条PH试纸放在泥浆面上,0.5s后拿出来与标准颜色相比,即可读出酸碱度值。 二、泥浆处理方式 在钻孔灌注的过程中采用滤砂器和振动筛,泥浆中的小碎石、砂等固体颗粒物进行分离,分离后的泥浆排到一沉池、二沉池至三沉池,充分沉淀,泥浆泵安装在三沉池中供泥浆循环。施工的过程中,利用挖掘机及时清理一沉池、二沉池、三沉池,清理出来的沉碴运至蒸发池中,等到自然脱水固化后,运至二标或储料场。

陕北废弃泥浆处理技术及建议(2021版)

Enhance the initiative and predictability of work safety, take precautions, and comprehensively solve the problems of work safety. (安全管理) 单位:___________________ 姓名:___________________ 日期:___________________ 陕北废弃泥浆处理技术及建议 (2021版)

陕北废弃泥浆处理技术及建议(2021版)导语:根据时代发展的要求,转变观念,开拓创新,统筹规划,增强对安全生产工作的主动性和预见性,做到未雨绸缪,综合解决安全生产问题。文档可用作电子存档或实体印刷,使用时请详细阅读条款。 摘要 石油勘探开发过程中产生的废弃钻井液中含有的地层钻屑、钻井液处理剂等有害物质,若直接排放将对环境与生态造成极大的危害,其治理与利用是非常值得关注的问题。陕北地区沟壑纵横,耕地密集,油气井废弃钻井液的排放对农田的污染及其严重。另外,随着政府对环保要求的提高,目前越来越重视对废弃钻井液的无害化处理。因此,介绍废弃钻井液的处理技术以及对废弃钻井液的再利用的建议是非常具有现实意义的。 关键字:废弃泥浆;固化处理;无害化处理 目录 第1章绪论3 第2章陕北废弃泥浆处理技术3 2.1废弃泥浆处理办法3 2.2废弃泥浆固化处理3

2.3废弃泥浆无害化处理3 第3章陕北废弃泥浆处理建议3 2.1采用新的处理方法3 2.2回收再利用3 第4章结论3 致谢3 参考文献3 第1章绪论 在石油天然气的勘探开发过程中,会产生大量废弃钻井液,这些废钻井液是由钻井液处理剂与钻屑等岩石颗粒形成的胶体悬浮物。我国目前对于这些物质的处理,除回收利用一小部分外,基本上采用直接排放和自然浓缩、干化、就地掩埋的方法,其中许多有害物质都超过国家规定的排放标准,因此废钻井液已经成为石油天然气开发过程中对环境造成影响的主要污染物之一。大量的废钻井液未经处理弃放在井场,遇到雨季,其中的污染物随雨水外滋流入农田、虾池、河流或渗入地层,对土壤和地下水环境造成污染,对井场周围的生态环境产生危害。因此,如何治理和利用废钻井液是当前急需解决的问题[1]。 废弃钻井液对环境造成污染的主要原因有以下几个方面:

关于石油钻井泥浆处理初步方案

关于石油钻井泥浆(石油钻井水基钻井液废弃物)处理初步方案 1概述 在石油钻井的各个阶段,钻井液多级固控系统会排出含有钻井液体的岩屑;在完钻后也会产生一些废弃的钻井液。在钻井现场,对这些废弃岩屑和废弃钻井液进行固液分离处理,达到无害化或减少危害环境的目的。 2废弃物处理的基本要求 根据石油钻井工程设计的描述与要求,对固控排出的废弃岩屑浆料在现场进行脱水处理后,废弃的岩屑要能够成堆,便于进一步处理;对废弃的钻井液进行澄清处理后,液体应该清澈,达到回注的要求。 3流程简述 从钻井液固控系统固体排出的浆料汇集在一个容积为的储罐内,由进料泵送入到离心机内进一步脱水。与卧螺离心机配套的自动加药装置将按3‰浓度配置的絮凝剂PAM水溶液由加药泵送入到离心机内,与进入的浆料在离心机内充分混合产生絮凝后,固液分离。 排出离心机的固体沉渣,可以外运待处理;澄清液可以回到钻井液循环系统重复使用。 处理废弃钻井液时,只要将废弃钻井液和一定量的絮凝剂一起送入离心机内,将其中的固体分离出来可以外运处理;清液可以回注。 4主要配置设备(不同项目配置不同) 1.调节槽撬式 20立方碳钢 2.自动加药装置 PY3-3000 不锈钢总功率:3千瓦 3.污泥泵 XG085B06-33-11-ZA 泥浆专用 4.加药泵 XG030B06-2.4-1.1-JF 不锈钢 5.卧螺离心机LWK550*1900 转鼓尺寸:550*1900(mm) 螺旋形式:单线滞后 主电机:45千瓦 辅电机:18.5千瓦

转子部分:不锈钢 机罩部分:不锈钢 其余:优质碳钢 6.螺旋输送机 WLS400 长度可配 螺旋:锰钢 壳体:不锈钢 电机功率:4.5千瓦 5、运行费用 5.1絮凝剂费用 一般每处理1吨绝干泥,消耗絮凝剂2~3公斤。约40~60元人民币不等。如果离心机每小时处理绝干泥是4.5吨,药耗是225元人民币左右。 5.2设备运行费 钻井废弃物处理装置总电耗约65千瓦。每小时电耗约65元人民币。 运行总费用约290元/小时。 更多污泥脱水方案尽在浙江天宇环保设备有限公司

油田钻井废泥浆的固化处理

浅谈油田钻井废泥浆的固化处理摘要:油田钻井的生产过程中会产生大量的废泥浆,但此废弃物成分复杂,污染极大,在处理上有一定的难度,因此有效处理油田钻井废泥浆已成为如今的研究方向之一,而固化处理是一种有效而发展前景良好的方法之一,本文将针对这一问题进行一系列的讨论和讲述。 关键词:油田钻井、废泥浆、固化、处理、讨论、 Abstract: There is a mass of mud disposal in the exploitation of the oilfield drilling,which is hard to dispose and would cause pollution heavily with its complicated constituents. Treating the mud disposal effectively has become one of the main points of scientific researches, therefore solidified treatment wins a place due to its brilliant prospect and efficiency. And this paper is going to discuss such a series of issues. Key words: oilfield drilling, mud disposal, solidified treatment, treat, discuss. 一、研究背景 1.1钻井废泥浆的来源 在石油和天然气的勘探开发钻井过程中,钻井泥浆是提高钻井效率的重要保障,在钻井过程中有着支护井帮、提升岩屑、冷却钻头的作用【3】。同时还起到了润滑钻具、提高钻速、防止井塌方和井漏、评价生产层等作用,是保证钻井工作顺利进行必不可少的物质。为了达到安全、快速的钻井目的,使用的钻井液类型及化学药品的种类、数量越来越多,由此不可避免地会产

水基钻井液处理

废水基钻井液的处理技术 摘要:废弃钻井液是油气田勘探开发作业过程中产生的废水,是油气田主要污染 源之一。钻井废水富含了各种钻井液添加剂和石油类物质,其成分复杂,有机物浓度高﹑悬浮物浓度高,水质具有多变性,排放点分散,对生态环境造成的影响巨大。本文综述了目前水基钻井液废水的各种处理方法的利弊,并对其发展提出新的研究方向。 1.钻井废水处理技术的现状 目前国内外的钻井废水处理技术方法大致相同,都以降低污染﹑节约成本或操作简便为目的,其主要技术有:物理处理技术﹑化学处理技术﹑生化处理技术﹑复合处理技术及其它新处理技术。 1.1 物理处理技术 1.1.1 直接排放法 钻井废水中有些低毒或无毒生物降解的成分,如水基钻井液的废弃物等,可以在满足环境保护要求的前提下,将其分散到酸性土壤中,以中和改良土壤,或者进行适度的深层掩埋封闭处理。将无毒或低毒的废弃物直接深埋入坑中(深度因地而宜),再覆盖一层粗石灰石作为屏障,覆土后上面可继续栽种植物。适度的深埋也是一项简单易行的处理方式,但前提是要对废弃物可能产生的影响进行 评价[1]。 1.1.2 固化法 固化法是向钻井液废水中加入固化剂,使其转化为土壤或交接强度很大的固体,可就地填埋或者作为建筑材料。屈撑囤等[2]以水泥作为固化剂,对中原油田的含油污泥进行了固化处理,当固化块中水泥与污泥的质量比为2.0:1.0时,抗压强度可以达到16Mpa,当添加适量的外加剂后,强度可以达到20MPa以上,完全可以进行堆放或作为铺垫路基使用,且固化物浸出液的COD﹑含油量及有毒元素这三项指标都符合相应国标的要求。固化法具有处理费用低,可覆土还耕等优点,不足之处是固化处理过程中需要使用主凝剂﹑助凝剂﹑催化剂,处理较为复 杂。 1.1.3 回收利用 脱水方法回收钻井液废水,主要采用的脱水方法是离心﹑水力旋转并辅以化学絮凝,回收的旧钻井液可重新用与井场的钻井,这也是钻井清洁生产技术的发展方向[3]。一般通过这种方法可以有效地减少钻井液的用量,但其缺点是废液处

四川油气田钻井废弃物无害化处理技术规范(QSY XN 02762007)

Q/SY中国石油天然气股份有限公司企业标准Q/SY XN0276—2007四川油气田钻井废弃物 无害化处理技术规范 Specification of unharmful treating technology of drilling wastes in shichuan oil and gas fields 2007-05-25发布2007-06-10实施中国石油天然气股份有限公司西南油气田分公司 发布 Q/SY XN0276—2007目次 前言 (1) 围............................................................................... 12规范性引用文件..................................................................... 13术语与定义......................................................................... 14准备工作........................................................................... 15技术要求........................................................................... 26质量和安全环保措施................................................................. 37监测............................................................................... 38验收............................................................................... 4Q/SY XN0276—2007四川油气田钻井废弃物无害化处理技术规范 1范围 本技术规范规定了井场清理、废水处理、固化池维修、废弃物无害化处理和覆土等钻井废弃物无害化处理工程相关的技术要求。 本技术规范适用于钻井、试油工程结束后的废弃物无害化处理。 2规范性引用文件 下列文件中的条款通过本规范的引用而成为本规范的条款。凡是注日期的引用文件,其随后所有的修改单(不包括勘误的内容)或修订版均不适用于本

钻井液钙侵及处理

中国石油大学(油田化学)实验报告 实验日期:成绩: 班级:石工10-15 学号:姓名:于秀玲教师: 同组者:庄园秘荣冉 实验三钻井液钙侵及处理 一.实验目的 1. 了解一般淡水钻井液钙侵后性能的变化规律。 2. 学会钙侵钻井液性能的调整 二. 实验原理 1. 钻井液钙侵后,原来的钠质土变为钙质土,其ξ电位降低,水化膜变 薄,粘土颗粒间形成或增强絮凝结构。从而导致钻井液粘度、切力上升、失水增大。当钙侵到一定程度后,粘土颗粒继续变粗而沉淀,此时粘土分散度明显降低,使粘度、切力转而下降,失水继续增大。钻井液性能参数变化趋势见下图。 2. 钙侵钻井液加入适量有机处理剂(稀释剂)后,一是拆散因钙离子作 用形成较大较强的粘土絮凝结构,使钻井液处于适度絮凝状态,二是保护粘土颗粒使它保持适度尺寸,不至于结合而又变得过大,从而使钻井液性能得到改善。

三.仪器、药品 仪器:ZNN-D6粘度计一台;电子天平一台。 药品:CMC、降粘剂。 四.实验步骤 1.取原浆500ml高搅5分钟,测其性能。 2.各组按下表加生石灰,高速搅拌10分钟后测全套性能。 3.根据加生石灰后的钻井液性能,加适量稀释剂和降失水剂使其性能得到恢复。处理剂加量参考下表: 五.实验数据及处理 1.将所得数据及计算结果整理列表,如下所示: 表一钻井液钙侵数据记录表 数据的计算与处理: (1)测得的是在分钟下的滤失量,经理论推证,30分钟下的滤失量是其两倍, 所以: 在基浆+CaO液体组成下滤失量为:×2=15 ml 泥饼的厚度为:2×2=4 mm

表二 钻井液钙侵数据统计表 (2)泥浆剪切应力τ0与粘度计读数φ的对应关系为 )2(511.06003000φφτ-?= 以1/2组数据为例,当转数为600时,读数为格,当转数为300格时, 读数为: Pa 3.4)5.205.142(511.0)2(511.06003000=-??=-?=φφτ (3)钻井液的表观粘度ηp 与转数的对应关系为: 300600p φφη-= 同样以1/2组的数据为例,当转数为600时,读数为格,当转数为300格时,读数为: s mPa 614.520.5300600p ?=-=-=φφη 根据上面的描述对上面的表格二进行处理得: 表三 钻井液钙侵数据处理表 2.给出钻井液表观粘度、动切力以及失水随生石灰加量的变化曲线并简要

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