[发明专利]一种废弃泥浆无害化处理的方法

说明书

技术领域

本发明涉及采油废物处理，具体地说，本发明是一种废弃泥浆无害化处理的方法。

背景技术

目前，在石油行业中，钻井是生产石油必不可少的一个环节，在钻井过程中根据地层矿物质的比重配制钻井泥浆的比重，故在钻井过程中产生废弃泥浆是一个必然过程。由于某些地层中含有大量的石油类物质，因此在钻井过程中必然产生含油废弃泥浆和钻井含油岩屑。含油废弃泥浆、钻井含油岩屑存在于泥浆池中，另外，钻井时钻具用的润滑油在下雨天时，润滑油随雨水流入泥浆池中，以及发电柴油泄漏也使废弃泥浆中含有油。一般一口井的废弃泥浆体积为300～400m³，废弃泥浆常与含油岩屑及钻井废水混为一体，使体积总量达到500～600m³，在泥浆池中的混合物常以流体和半固体状态存在且很长时间内不变性。由于废弃泥浆和岩屑具中含有大量的有机物污染的特点，这些物质不仅给环境带来严重污染，也占用了日益减少的可耕地资源。废弃泥浆的成分相当复杂，堆放时间越长，处理难度越大。具体表现在以下几个方面：1、废弃泥浆池对土地的污染；2、废弃泥浆随雨水外溢对井场周围环境产生污染。因此，对钻井废弃泥浆和岩屑的无害化处理、是在石油行业中急需解决的一个环保问题。但迄今为止，国内外对此问题尚无较好的解决方法。

国内外对钻井废弃泥浆和钻井岩屑的处理起步于七十年代，主要方法有：固化法、回注法。固化法处理不能很好地封闭废弃泥浆和岩屑中的石油类物质及氯化物，回注法运行成本高。因此，上述两种方法均不能很好地解决改问题。

发明内容

本发明为了解决上述问题，提出了一种废弃泥浆无害化处理的方法。

钻井废弃泥浆处理的难点在于：

(1)钻井废泥浆分为淡水泥浆、油基泥浆、饱和盐水泥浆，属于粘土-分散体系-水基、油基、饱和盐水泥浆的范畴。油田钻井泥浆主要由膨润土、盐水粘土、海泡石、重晶石粉及少量多种化学处理剂组成，含水率一般在35％～90％之间，呈碱性，外观一般呈粘稠流体状态，具有颗粒细小、级配差、粘度大、含水率高且不易脱水的特点，是一种典型的粘稠状胶体。

(2)钻井废弃泥浆呈胶体状态，颗粒细小、石油类物质及其它化学物质以水合离子的状态存在于胶体中的水中，直接把有机类物质及其它化学物质从泥浆中脱出来是很难的。采用常规的方法，如水洗、电渗析、反渗透、离子交换、蒸发，很难直接对其进行处理。

(3)整个处理过程要在野外作业，受自然条件的限制。

(4)在整套设备的配制上，既要小型化、重量轻，还要方便移动。

本发明采用物理和化学相结合的方法对其进行综合处理，以克服上述的技术困难。具体的技术方案是：

一种废弃泥浆无害化处理的方法，将废弃泥浆和钻屑经复合絮凝、微孔过滤后分离得到无害化泥饼和油状物；然后对油状物进行除油复合过滤和反渗透处理，得到可重新利用的淡水。

上述的复合絮凝步骤中，絮凝剂为聚二甲基二烯丙基氯化铵，其分子量为800万，向废弃泥浆和钻屑添加重量比例为10％；助凝剂是5wt％浓度的聚合氯化铝水溶液，向废弃泥浆和钻屑中添加重量比例是10％。絮凝抽真空的真空度控制在0.3～0.4MPa。

置换过程：首先解决有机类物质、氯离子、其它化学物质吸附问题，由于钻井废弃泥浆和钻屑中的有机类和其它化学物质以水和离子的状态存在，而泥浆以胶体状态存在，水溶液不易直接脱去，从而使有机类和其它学物质也很难脱去。在该技术中采用自行研制的复合高效絮凝剂对废弃泥浆进行絮凝，破坏其胶体状态，把水溶液从泥浆中分离出来，从而把水溶液一起脱离泥浆。然后采用真空吸附的方法把水和化学物质相混合的溶液从废弃泥浆中抽出去。脱水、脱油、脱盐、脱其它化学物质后形成的泥饼已达到无害化。

脱氯：如泥浆中的氯离子含量高于250mg/l，根据氯离子含量的高低，采用水洗的方法进行脱氯。

油水分离：把水和石油类相混合的溶液通过复合过滤器进行过滤除油，首先通过沙滤，使水和石油类相混合的溶液中的石油类物质的浓度小于50mg/l，再通过核桃壳过滤，使水和石油类相混合的溶液中的石油类物质的浓度小于20mg/l，最后通过纤维球过滤使水和石油类相混合的溶液中的石油类物质的浓度小于10mg/l。使水中的石油类物质含量达到国家规定的排放标准。

把水中石油类物质浓度小于10mg/l的混合液通过精密过滤、二段式反渗透进行水处理。使水的排放达到《国家污水综合排放标准》中的一类标准。使水中氯离子含量小于250mg/l。

总体工艺达到的技术指标