[发明专利]一种废弃油基钻井液的处理方法

说明书

技术领域：

本发明属于废弃油基钻井液处理技术领域，涉及一种废弃油基钻井液的处理方法，特别是一种安全环保、无害化的废弃油基钻井液处理方法。

背景技术：

油基钻井液因其抑制页岩水化膨胀、不污染储层、润滑防卡、抗温性好等优良特性广泛应用于复杂井，特别是在高温深井、水敏性地层和页岩气开采中；油基钻井液的广泛使用也产生了大量的废弃物。废弃油基钻井液是一种由油、水、沥青等有机固体颗粒、钻屑等无机固体颗粒、高分子化合物、其它杂质等构成的乳状物质，废弃油基钻井液含有大量的矿物油，是国家明文规定的危险废物，其直接排放势必造成严重的环境污染。目前，含油污泥已被列入《国家危险废物目录》中的含油废物类，《新环保法》、《国家清洁生产促进法》要求必须对废弃油基钻井液进行无害化处理。

目前，国内外针对含油污染物的处理方法有热蒸馏、溶剂萃取、汽提法、坑内密封掩埋、注入安全地层、生物修复、化学破乳等，因环境污染大、耗能高、回收效率低、成本高等特点，难以形成理想的工艺技术，上述这些处理方法都存在一些问题，在实际应用方面有局限性。有机溶剂萃取是目前回收原油的有效方法，公开号为CN103145306A的专利公开了一种超临界萃取法处理含油污泥的组合工艺，该方法分离工序负责，且有尾气排出，产生二次污染；公开号为CN1526797A的专利公开了一种超临界流体处理含油污泥的方法用溶剂萃取法从含油污泥中回收燃料油的方法，但是该方法在萃取过程中要另外加入稀酸辅助萃取，稀酸会腐蚀设备，而且会产生二次污染；公开号为CN101734834A的专利中公开了一种砂质含油污泥回收方法，该方法处理过程复杂，使用大量有机溶剂，需要通过蒸馏方法回收有机溶剂，导致能耗增加，消耗大量有机溶剂，增加成本。

发明内容：

本发明的目的在于克服现有技术存在的缺点，寻求设计提供一种工艺简单、回收率高且环保无害的废弃油基钻井液的处理方法。

为了实现上述目的，本发明采用热力预处理和超临界二氧化碳萃取的方式对废弃油基钻井液进行处理，先对废弃油基钻井液进行预处理，实现固液分离和水分排出后，破除废弃废弃油基钻井液乳化状态，再采用带有挟带剂的超临界二氧化碳将油质成分从废渣中萃取出来，其具体过程为：

(1)、将井口流出的废弃油基钻井液通入振动筛，实现固液初步分离得到废液和含油废屑，废液返排入泥浆池中重复使用；

(2)、将步骤(1)的含油废屑送入干燥机，在80-100℃下进行干燥，使含油废屑中的湿份蒸发，得到含油干废渣；

(3)将步骤(2)得到的含油干废渣送入含有挟带剂的超临界二氧化碳萃取装置中进行间歇式萃取得到萃取相和萃余相，萃取温度为30-60℃，萃取压力为10-28MPa，CO₂流速为1-8ml/min；挟带剂和超临界二氧化碳的体积流量比为1：5-20；

(4)步骤(3)中萃取后的萃取相进入分离罐进行等温降压分离，分离温度为35-80℃，压力为5-10MPa，分离出的油组分进入油回收罐回收利用，二氧化碳进入冷凝器循环使用；萃取后的萃余相含油量小于500mg/kg，能直接排放或作为建筑用材，实现对废弃油基钻井液的处理。

本发明所述超临界二氧化碳萃取装置的主体结构包括二氧化碳储罐、阀门、冷凝器、增压泵、调压罐、热水浴、第一放空阀、压力温度数据采集系统、搅拌叶轮、萃取釜、加热线圈、冷水浴、分离罐、油回收罐、湿式流量计、第二放空阀和单向阀；二氧化碳储罐和冷凝器之间设有阀门，冷凝器和增压泵管道连通，冷凝器将二氧化碳储罐中的二氧化碳变为液态，便于增压泵增压；增压泵与调压罐通过单向阀管道连通，调压罐作为缓冲装置对二氧化碳进行升温；调压罐放置在热水浴中，调压罐与萃取釜之间的管道上设有第一放空阀，萃取釜为萃取容器，萃取时设置2-3个同样尺寸的萃取釜交替使用，提高效率；搅拌叶轮设置在萃取釜内，对被萃取物进行定量搅拌，以增大接触面，强化萃取效果；萃取釜的外侧安装有加热线圈；萃取釜与分离罐管道连通，分离罐放置在冷水浴中，分离罐的下端与油回收罐管道连通，油回收罐从分离罐中回收萃取的油组分；调压罐、萃取釜和分离罐内均设置有温度压力传感器，数据采集系统分别与调压罐、萃取釜和分离罐内的温度压力传感器连接，并分别记录其温度压力，调节温度；分离罐的上端与湿式流量计连接，分离罐分离出的二氧化碳气体经过湿式流量计和放空阀控制，重复进入冷凝器或经放空阀排空。

本发明所述挟带剂为二氯甲烷、乙酸乙酯、丙酮、石油醚、乙氰中的一种或两种以上的混合物。