废弃钻井液处理技术

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其方法是加热钻屑至污染钻屑油蒸馏温度, 然后保持这一温度, 直至除去所有的油。待所有 污染物都蒸发后, 清除蒸汽、凝析物, 将液相分 离为水和油。蒸馏出来的油和水可以循环利用, 无油固体可通过固化技术进行处理。 该技术投入简单, 主要条件就是时间和温度。 其基本原理是热力学和热转换, 这在热解吸的主 要应用中起着很大作用。
二、钻屑回注 进行海上油气开时, 把所产生的钻井废 弃物通过井下水力压裂方式回注到地下是目前 海上油气开发钻井废弃物处理最优方法, 不仅 成本低, 而且可以实现废弃物零排放。
油基钻井液无害化处理
油基钻井液性能好, 具有润滑性好、抑制性强 且能够很好的保护储层的诸多优点。但是随着环 境保护意识的不断提高油基钻井液废弃物对生态 环境严重污染越来越受到普遍地重视。近年来, 对 于废弃油基钻井液的处理, 国内外已经进行了一定 的探索和研究。对于废弃油基钻井液, 可确定油类、 COD 和TCr 为其主要污染物。而且由于配制有机 钻井液要用到大量的基础油, 比水基钻井液成本高 很多。所以如何对废弃油基钻井液回收再利用和 无害化处理尤其显得重要。
二、化学固化法 固化法是用物理- 化学的方法将有害物质包 容在惰性材料当中使其稳定的方法。其在废弃物 中加入固化剂、安定剂、杀菌剂等系列处理剂, 使 之与钻井液废弃物中有害物质发生物理的和化学 反应, 并利用固化装备将废弃物( 污泥、淤泥、钻 屑、黏土) 中的污染物稳定固化在固体中, 从而降 低有害物质的渗滤和迁移。 根据所用材料的种类, 可分为水泥固化、石灰 固化、沥青固化、破稳固化等许多种方法, 而且还 往往把多种不同的固化剂复配使用, 以期达到更好 的固化效果。
废弃钻井液的处理技术
一、固液分离 固液分离就是向废弃钻井液中加入适当的破 胶剂、助凝剂, 破坏体系的稳定性, 改变粘土颗粒 的表面性质、调整其F电位、降低颗粒间排斥力, 使固相颗粒聚结絮凝, 再机械辅助分离。分离离出 的固液相可做适当处理, 使其达到排放标准。
固液分离法常常是处理钻井废弃物最基本 的步骤之一, 为有害物质的深度处理提供了前提 条件。比如可以把固液分离和固化处理结合起来, 先对钻井液惊醒破胶、絮凝, 排出水相, 再加入 固化剂固化。但经固- 液分离处理后产生的废水 往往化学需氧量、色度、矿化度高、含油量都较 高, 往往不能达到排放标准, 须进一步进行处理。
废弃钻井液处理技术
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废弃钻井液无害化处理的目的及意义 废弃钻井液的处理技术 废水的处理技术 钻屑的处理技术 油基钻井液无害化处理
废弃钻井液无害化处理的目的及意义
一、钻井废弃组成 钻井废弃主要是由粘土、钻屑、加重材料、 化学添加剂、无机盐、油组成的多相稳定悬浮液, 含有很多对环境有害的物质, 比如油类、化学添加 剂、重金属( 如汞、铜、铬、镉、锌及铅等) 、高 分子有机化合物、碱性物质等。
现场对油基钻井液的回收再利用可以把用过 的钻井液预处理后通过一些设备( 离心机、振动筛、 除砂器等) 加以处理以清除使用过的油基钻井液中 的无用固相。清除的无用固相作无害化处理达标 排放, 对处理后的油基钻井液调整油水比、补充乳 化剂、润湿剂和机土等, 使其性能至合理范围内, 这样就可以继续使用, 达到了循环利用的目的。 对于油基钻井液钻井产生的钻屑, 可以通过蒸 馏、冷凝, 蒸出油份和水, 回收蒸馏出的油分, 可用 于油基钻井液配制; 至于蒸馏后剩余的钻屑, 则进 行固化处理。一些专家还提出了把物理和化学方 法相结合的方法来回收基础油。
其实在钻井液废弃物的处理中, 很多都是通 过生物法来进行处理的。例如, 土地耕作法, 生 物反应器法, 好氧生物处理法等。不过在油田钻 井废弃物处理中, 很多都是无法直接用生化法进 行处理的, 必须先进行一定的预处理, 才能使用 生物法, 这样才能是有害物质能比较彻底的分解。 现在对于一些一般处理难以达标的泥浆体 系, 还提出力先经过光催化氧化进行预处理, 然 后再进行生化处理办法。
二、废弃钻井液的危害 废弃钻井液对环境造成的影响主要表现在: 对地表水和地下水资源产生污染; 导致土壤的板 结,对植物生长不利, 甚至无法生长, 致使土壤无法 返耕; 各种重金属和化学添加剂对动物及植物生 长产生影响, 甚至富集在动植物中进而危害人了 健康。 实验表明钻井液中的铬、铅、砷、镉、苯、 氯化物对人的健康和环境的损害最大。所以废钻 井液及岩屑不经处理直接排放的会对环境造成严 重影响和破坏, 直接或间接对动物、植物及人类 健康产生危害,不利于人类对环境和经济实施可持 续发展的战略目标, 因此应在钻井完成后对钻井 液进行无害化处理。
废水的处理技术
一、生化法 生化法就是利用微生物的新陈代谢来分解钻 井废弃物中的有害物生物处理法由于具有节约能 源、投资少、运行费用低等优点而受到普遍关注 和重视。我国在这方面的研究尚处在起步阶段。 利用微生物可将大多数有机化合物降解成无机物, 因此将生物处理技术用于钻井废弃物的处理具有 重要的现实意义。
结束语
对于油田的环境治理, 经济有效的途径是控 制好污染物的源头, 以防为主, 使用安全环保的钻 井完井液, 尽可能做到钻井液的循环利用, 因此选 择经济合理的方法对钻井废弃物进行处理是当前 石油企业急需解决的问题。随着科学技术的发展, 新的处理方法和工艺将会不断地涌现。我们应该 根据本地环境的特点和要求, 进行最优化的选择 和组合, 以达到最佳环境效益和经济效益, 促进环 境和企业的可持续发展。
2、石灰固化 石灰固化是以石灰基为主要固化材料的一种方 法, 石灰和活性的硅酸盐物料可与水反应生成坚硬 的物质, 进而达到包容废物的目的。 3、沥青固化 将污泥同沥青混合, 通过加热、蒸发实现固化。 经沥青固化处理所产生的固化体空隙小, 致密度高, 难于被水渗透。
4、破稳固化处理 先向废弃泥浆中加入破稳剂以降低泥浆的稳 定性, 然后再对其进行固化。破稳固化的主要特点 是通过化学方法对废弃泥浆强制破稳, 使一些吸附 不牢固的有害物分离出来。破稳后固相物中残存 污染物就比较稳定不会再因为雨水的冲刷而浸出, 而分离出的有机物又通过固化材料吸附在固相物 表面, 即使水浸污染物也不会再转移, 增强了固化 效果。
二、氧化法 氧化法就是在经过预处理的钻井废水中加入 氧化剂及相应催化剂, 使有机物发生氧化反应, 使 高分子有机物的碳键裂解, 改变其分子结构, 对有 机物实现降解, 从而降低COD 值和色度, 实现废 水的无害化处理。
钻屑的处理技术
一、热解吸 除油后的油泥( 钻屑、膨润土等) 还含有很多 油及化学添加剂, 不能直接排放, 还需要进行处理。 热解吸法能够减少污染源、并能够进一步回收昂 贵的基础油、排放清洁的无害土壤。回收的水可 以重复利用或直接排放到环境中。
1、水泥固化 水泥固化是一种水泥基为主要固化材料固化 方法, 其具有成本低、技术成熟、操作简单方便、 固化产物强度高等优点, 因此被世界许多国家所采 用。由于水泥的pH 值较高, 使得污泥中的重金属 离子在碱性条件下, 生成难溶于水的氢氧化物或碳 酸盐等。某些重金属离子也可以固定在水泥基体 的晶格中, 从而可以有效地防止重金属的浸出。
这种方法占地面积大、对工艺要求严格, 难以 去除一些不可生化有机物和无机有毒离子, 可先利 用物理化学方法对废弃物进行预处理然后再使用 生化法。为此, 在使用生化法前必须进行可生化性 实验,即弄清楚废弃物是否可被微生物分解以及有 害物质会不会对微生物产生毒害和抑制作用。在 微生物降解污染物质的过程中, 有机物的好氧性生 物降解的同时伴随着O2 的消耗和CO2 的生成, 所 以通过测定呼吸代谢过程中的O2 或CO2 含量的 变化就可以确定某种污染物的可生化性。
钻屑回注技术就是先将钻屑粉碎碾磨, 使其能 在回注流体中均匀分布。然后把钻屑与废弃流体 均匀混合, 添加适当处理剂使其有适当粘度。用高 压泵把流体泵入底层。当高压泵入时, 地层因为流 体的高压而产生裂缝, 流体随之填充其中; 当高压 泵停止,由于地层压力, 裂缝封闭, 废弃物也就被封 隔在裂缝里。根据浆体从地面泵入地层的通道, 钻 屑回注可分为套管环空回注和专用井井筒/ 分隔器 回注。
三、废弃钻井液处理方法 对废弃钻井液的无害化处理不外乎从物理、 化学、生物等方面入手, 凭借一定的化学药剂或特 定工艺处理方法来实现无害化处理。 （1）化学处理: 通过往废弃钻井液中投加无机混凝 剂和有机高分子絮凝剂, 利用混凝沉降原理除去废 弃钻井液中的有毒有害物质。 （2） 生物处理: 通过微生物的作用, 使废水中有机 物相对含量指标BOD 和COD 降低。比如, 好氧生 物法、厌氧生物法、酶生物处理技术以及发酵工 程等。 （3）物理处理: 主要利用水力旋流技术, 通过离心 力的作用, 将废液中的悬浮物分离出来。