[发明专利]一种钻井废弃物资源化利用的方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种油田钻井废弃物处理方法，具体涉及一种油田钻井废弃物资源化利用的方法。

技术背景

随着石油工业的发展，由钻井而带来的污染问题也越来越受到人们的重视。我国油田每年仅钻井(不含天然气、煤层气)产生的钻井废弃物约九十多万立方米，其中有三分之一排放到环境中。钻井废弃物主要以废弃钻井液和废水为主，成分复杂，主要含有钻屑、粘土颗粒、加重材料、无机盐、各种化学添加剂(常用的有粘土稳定剂、腐蚀剂、防腐剂、杀菌剂、润滑剂、地层亲和剂、消泡剂等16大类几百种产品)及石油类等污染物，《国家危险废物名录》已明确将钻井废弃物列入危废。钻井废弃物如果不经处理随意排放，会对周围的植被、土壤、地下水等自然环境造和人类的生存环境造成巨大的危害，对油田的可持续发展带来严重影响。

目前，国内外钻井废弃物处理主要有化学固化、化学强化固液分离、简单处理排放、注入安全地层或废弃井的环形空间、异地集中处理、坑内填埋、土地耕作和再回收利用等。化学固化是向钻井废弃泥浆中加入固化剂，使其胶结，就地填埋或用作建筑材料；化学强化固液分离是在废弃钻井泥浆中加入合适的化学药剂，改变体系的物理、化学性质，破坏其胶体体系，然后采用机械方式实现固液分离。坑内填埋是将泥浆储存在坑内，通过沉降分离，上部的水澄清，达到规定指标后排放，剩余部分就地填埋；注入安全地层是将钻井废弃泥浆通过井眼注入地层或保留在环空中，防止污染环境；土地耕作是将钻井废弃泥浆除去水分后，散播于土壤表面，与土壤混合后，利用土壤自身净化特性、生物降解等作用去除污染物；再利用技术是利用合适的技术手段，回收钻井废弃物中的有用成分，可以用机械方法将废弃泥浆转化为干粉再用，主要回收加重剂和少量钻屑及膨润土，老井钻井泥浆用于新井压井等。但这些处理方法基本上都存在一个经济效益与环境效益不能兼得的问题，处理效果好的，处理成本太高，工艺适应性不强；成本低的，处理效果达不到环保要求；同时，上述方法对于泥浆体系都有一定的要求，并不适用于所有的钻井废弃泥浆处理。

发明内容

本发明旨在克服现有技术的不足而提供一种钻井废弃物资源化利用的方法，该发明将钻井废弃物通过一级净化、脱稳与絮凝、固液分离、生物处理、微滤和超滤、反渗透处理、蒸发和结晶处理实现钻井废弃物的资源化重复利用。

本发明公开了一种钻井废弃物资源化利用的方法，具体包括以下处理步骤：

(1)将钻井废弃物送入泥浆振动筛进行一级净化，通过机械振动将钻井废弃物中大于筛孔直径和通过吸附作用将部分小于筛孔直径的岩屑和砂石固化去除。

(2)将一级净化后的泥浆进行脱稳和絮凝处理，破坏钻井泥浆的稳定体系，同时，使悬浮的小颗粒聚结成絮体。

(3)经脱稳和絮凝处理后的泥浆利用卧螺离心机或压滤机进行固液分离，分离出的污泥加入固相添加剂、分散剂和悬浮剂后，用于油田注水井的调剖，分离出的污水进行下一步处理。

(4)对固液分离出的污水首先进行生物处理降低COD，其次经过微滤和超滤处理去除其中的悬浮物、胶体以及降低SDI(淤泥密度指数)；然后经过反渗透处理，反渗透得到的淡水回用，反渗透得到的浓水进行蒸发和结晶处理，蒸发得到的淡水回用，结晶得到的氯化钠和氯化钾回用作钻井泥浆的添加剂。

其中，所述的泥浆振动筛由泥浆进料箱、筛箱、筛网、激振器和减震元件组成，泥浆进料箱采用堰式或箱式，筛网为全粘合沟边刚性筛网，筛网尺寸为0.2～4.0mm；筛箱倾角可调范围为-2°～+6°。

所述的固化去除得到的岩屑和砂石，在其中添加水泥、固化剂和填料，混合均匀后，通过高压成型制成免烧砖，用于油田井场地面硬化和道路铺设；所述的水泥、固化剂和填料添加量的质量浓度分别为10～20％、5～10％和1～3％。

所述的脱稳和絮凝处理，其具体步骤如下：首先往一级净化后的泥浆中加入脱稳剂，搅拌5～8min，搅拌速度为500～600rpm；然后顺序加入絮凝剂和助凝剂，搅拌6～10min，搅拌速度为60～100rpm；所述的脱稳剂为硫酸铝和氯化铁，加量质量浓度为3000～8000mg/L，絮凝剂为聚合氯化铝或聚合氯化铁、质量浓度为2000～6000mg/L，助凝剂为有机高分子聚合物、质量浓度为50～100mg/L。

所述的固相添加剂、分散剂和悬浮剂分别是钠土、碳酸钠和羧甲基纤维素，质量浓度分别为10～15％、0.3～0.8％和0.3～0.5％。