[发明专利]用于钻井废弃物的处理装置及处理方法

说明书

本发明提供了一种用于钻井废弃物的处理装置及处理方法。处理装置包括：废弃物存储单元，用于存储钻井废弃物；破胶反应单元，与废弃物存储单元连通；旋流振动分离单元，与破胶反应单元连通，经旋流振动分离单元处理后，得到大固体颗粒和液相浑浊液；助沉絮凝反应单元，与旋流振动分离单元连通，且旋流振动分离单元位于破胶反应单元和助沉絮凝反应单元之间，助沉絮凝反应单元用于对液相浑浊液进行絮凝和沉降处理得到上清液和小微固体颗粒；压制脱水单元，与助沉絮凝反应单元连通，压制脱水单元用于对小微固体颗粒进行固化分离处理。本发明的技术方案能够高效地对钻井废弃物进行处理，且处理后的固体或者液体对环境的污染较小。

技术领域

本发明涉及钻井废弃物的处理装置领域，具体而言，涉及一种用于钻井废弃物的处理装置及处理方法。

背景技术

近年来，随着油气田开发的不断深入，非常规油气的深入开发，为了满足不同复杂条件下的钻井需要，钻井液添加剂的使用种类不断增加，使得钻井废弃物成分复杂，处理难度较大，后期处置困难较多，给钻井地区的生态环境造成不小的影响。我国油田每年钻井产生的废弃物大约为九十多万立方米，其中有三分之一排放到环境中。这些废弃钻井污染物浓度高，处理难度较大，对周围环境中土壤、大气、地表水和地下水均造成污染，并且用于堆放钻井废弃物的池子长期闲置，占用土地，造成环境污染的同时浪费土地资源。加强资源的保护、减少废弃物的数量、资源的循环利用已成为企业可持续发展的关键。

面对这种状况，钻井废弃物处理技术显得尤为重要。钻井废弃物指的是钻井污水、钻井液(钻井物)、钻井岩屑和污油的混合物，是一种相当稳定的胶态悬浮体系，含有粘土、加重材料、各种化学处理剂、污水、污油及钻屑等，危害环境的主要化学成分有烃类、盐类、各类聚合物、重金属离子、重晶石中的杂物和沥青等改性物，这些污染物具有高色度、高石油类、高COD、高悬浮物、高矿化度等特性，是石油勘探开发过程中产生的主要污染源之一。这些废弃物具有可溶性的无机盐类污染、重金属污染、有机烃(油类物质)污染，若在井场堆放或掩埋，一旦被雨水浸泡、河流冲刷，就会对周围的土壤、水源、农田和空气造成严重的环境风险。钻井废弃物通过一系列的化学生物和物理作用后，将对土壤、水质、生物等环境生态造成影响，如不进行适当的处置，可对其周围环境造成影响和危害。另外，钻井废弃物对人的健康和环境的损害也很大。所以，钻井废弃物的直接排放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，不符合人类对环境和经济实施可持续发展的战略目标。

相关技术中钻井废弃物无害化处理的方法比较简单，仅通过在钻井废弃物中加入添加剂，对钻井废弃物进行无害化处理。或者，对钻井废弃物进行简单的固液分离，再加入添加剂，进行无害化处理。然而上述两种无害化处理的方法的效果不佳，导致钻井废弃物的无害化处理的效率较低。因此，亟待研发一种效率较高的钻井废弃物无害化处理的方法。

发明内容

本发明的主要目的在于提供一种用于钻井废弃物的处理装置及处理方法，利用该处理装置对钻井废弃物进行处理后，对环境的污染较小。

为了实现上述目的，根据本发明的一个方面，提供了一种用于钻井废弃物的处理装置，处理装置包括：废弃物存储单元，用于存储钻井废弃物；破胶反应单元，与废弃物存储单元连通，破胶反应单元用于对钻井废弃物进行破胶处理；旋流振动分离单元，与破胶反应单元连通，经旋流振动分离单元处理后，得到大固体颗粒和液相浑浊液；助沉絮凝反应单元，与旋流振动分离单元连通，且旋流振动分离单元位于破胶反应单元和助沉絮凝反应单元之间，助沉絮凝反应单元用于对液相浑浊液进行絮凝和沉降处理得到上清液和小微固体颗粒；压制脱水单元，与助沉絮凝反应单元连通，压制脱水单元用于对小微固体颗粒进行固化分离处理。

进一步地，处理装置包括第一回流管路，第一回流管路的一端与助沉絮凝反应单元连通，第一回流管路的另一端与破胶反应单元连通，以将上清液通入破胶反应单元中。

进一步地，破胶反应单元包括反应罐，反应罐具有输入口和输出口，反应罐的输入口与废弃物存储单元连通，反应罐的输出口与旋流振动分离单元连通。