[发明专利]一种废弃钻井液的处理方法及其装置

说明书

技术领域

本发明涉及钻井液回收处理技术领域，具体为一种废弃钻井液的处理方法及其装置。

背景技术

钻井液主要由液相、固相和化学处理剂组成的多相稳定悬浮胶体体系。液相可以是水（淡水、盐水）、油（原油、柴油）或乳状液（混油乳化液和反相乳化液），固相包括膨润土、加重材料。化学处理剂包括无机、有机及高分子化合物。钻井液90%为水基钻井液包括（膨润土钻井液、聚合物钻井液、聚磺体系钻井液、盐水钻井液等）10%为其他类型钻井液（解卡剂、油包水型乳化钻井液等）。

废弃钻井液是油气钻井过程中产生的形成的不可利用的泥浆，除了配制钻井液所加的各种物质外，还包括钻进地层时混入的地下水、钻屑、粘土、原油等，含水率约10-80％，含固率约10-60％，含油率1-36％，另外还含有其它有机物及挥发性物质。

废弃钻井液成份比较复杂，污染较大，对环境的影响也是多方面的，主要危害有：(1)污染面积大、区域广，这是由钻井生产流动性大等特点所决定；(2)过高浓度的可溶性盐类及有机物，影响土壤的结构和危害植物的生长；(3)含有重金属离子，不易被动植物降解，并可在环境或动植物体内蓄积，危害人类的身体健康。

目前，国内石油钻井行业无害化处理废弃钻井液的方法普遍存在缺点，主要有：a.废弃水基钻井泥浆资源化回收效率不高，或经过处理后的泥浆或回收水不能满足回用要求；b.无害化处理后的固相或液相处理后不能满足达标排放要求，因此实现废弃钻井液的无害化处理存在很大的困难。

申请号为CN02117325的发明专利公开了一种废弃钻井液混凝脱水处理方法，具体方法是在废弃钻井液中加入无机铝盐凝聚剂和有机阳离子聚电解质絮凝剂溶液，搅拌均匀后静止混凝10～15分钟；待废弃钻井液完全化学脱稳脱水后，再将团块絮凝物和部分絮出水离心脱水；无机铝盐凝聚剂优选是三氯化铝，其使用量为2000～3500mg/L；有机阳离子聚电解质絮凝剂是带有季铵盐阳离子官能团的有机阳离子聚电解质，在无机铝盐凝聚剂和有机阳离子聚电解质絮凝剂凝聚与絮凝的协同作用下，促使悬浮的细小颗粒聚结为大块絮凝物，经离心脱水，最终达到废弃钻井液固液分离的目的。该方法的缺点是离心脱水后的固相含水率高，出水所含盐分大。

申请号为CN88218926.3的中国专利介绍用加热干燥和固化系统处理废泥浆，该装置存 在能耗大及处理速度慢的缺点，不适合用来大批量处理废弃钻井液。

申请号为CN98104310的中国专利提出依靠自然沉降法和采用活动过滤器来 分离让浆体中所含的固体物质，但不适合胶体稳定性很好的钻井泥浆，泥浆静 止放置数月也不会沉降分离。

申请号为90101597.0的中国专利提出向 泥浆水中加入碱土金属氧化物或氢氧化物和阴离子多聚物凝结剂，随后再加入 硫酸和阴离子多聚物凝结剂，而产生大块的絮凝物，用此方法处理废弃钻井液 所得到的絮凝物稳定性差，遇水长时间浸泡后又可返胶成泥浆，存在潜在的二 次污染。

申请号为92108103.0和申请号为 91102191的中国专利都提出向废钻井液中加入硫酸铝等无机絮凝剂和水解聚丙烯酰胺等有机絮凝剂，絮凝沉降后抽出上层清液，在浓缩絮 凝沉淀物上加盖一层纤维物，再用水泥等混凝土密封覆盖。由于水解聚丙烯酰 胺是阴离子型的高分子絮凝剂，对泥浆粘土颗粒的絮凝是通过架桥吸附作用形 成的，用这种方法处理废弃钻井液所产生的絮凝物稳定性差，水中长时间浸泡 就自动返胶形成泥浆。虽然絮凝物顶面的混凝土覆盖层将其与空气隔绝，但返胶泥浆可以沿着土坑的四周和底层向周围土壤中扩散渗漏。

发明内容

本发明的目的在于克服现有处理方法的不足，提供一种固液分离效果好,能量消耗低、处理后的固相或液相可完全回用或排放的废弃钻井液的无害化处理方法。本发明的目的是通过以下技术方案实现的。

一种废弃钻井液的处理方法，所述钻井液为由液相、固相和化学处理剂组成的多相稳定悬浮胶体体系，处理方法包括以下步骤：

1） 向废弃钻井液中加入20%~5倍的破胶剂，并混合搅拌，完全破坏钻井液的稳定胶体体系；

2）将混合了破胶剂的废弃钻井液泵入离心机中进行固液分离；

3）固液分离后的固相物料和液相物料分别进行处理，回收破胶剂循环利用；

其中破胶剂为沸点低于100℃的有机溶剂。

进一步的，所述破胶剂为沸点低于85℃的有机溶剂。

进一步的，所述破胶剂为醇类、氯代烃类中的任意一种化合物或者几种化合物的混合物。