[发明专利]一种废钻井泥浆处理方法

说明书

技术领域

本发明属于钻井废弃物处理领域，特别是废钻井泥浆处理方法。

背景技术

钻井废弃物由钻井废泥浆、钻井产生的废水以及钻屑等组成，具有油类、固体悬浮物、重金属离子含量高、含水率变化大，难于脱水等特点，是目前油气田的主要污染源之一。钻井废弃物如果直接排放会影响农作物的生长，长期堆放后会渗入土壤，并进一步污染地下水。因此对废钻井泥浆进行无害化处理越来越引起人们的重视。钻井泥浆随钻井工艺需要和地质条件等而有所不同。国内的钻井泥浆主要由黏土、钻屑、加重材料(主要是重晶石、水泥等)、化学添加剂、无机盐组成的多相稳定体系。目前我国每年因为钻井产生的废物总排放量高达200万立方米，陆地的钻井废物大多采用固化处理。

目前国际上公认为最环保的钻井废泥浆处理方法是将钻井废弃物粉碎浆化后注入合适的地层。钻井岩屑通过研磨粉碎和筛分并加入适当的水，在注入地层前如需要还可加入适量的稠化剂。这一技术目前主要在国外和国内的部分海上油田采用。

国内目前尚未开发出较为合适钻井泥浆处理设备和工艺，大部分油田都采用固化方式处理钻井废弃物，即向钻井废物物种加入大量的固化剂，使其中的水分被吸附固化成固体物就地掩埋，主要的固化剂包括石灰、粉煤灰、水泥、水玻璃，硅酸盐等。这样的处理方法实际上并不能将有害物质完全固化，其隐藏的有害物会慢慢释放到土壤和地下水中，难以避免二次污染。

随着国内外对于环境保护力度的不断加强，对于钻井废弃物的排放要求会越来越严格，通过添加固化剂处理钻井废弃物的方式必然会被禁止，寻找真正绿色的钻井污染物处理方法才是正确的选择。

另一方面，废钻井泥浆中的主要组分除了钻屑以外，其他的很多组分如重晶石、可溶性的盐等有价值的材料，只要采取合理的工艺方法，不仅可以带来显著的生态环境效益，还可以变废为宝，产生一定的经济效益。目前国内外研究主要的废钻井液回收利用方法包括分离回收废钻井泥浆中的重晶石、钻屑等。其中重晶石用来再次配制钻井泥浆，钻屑则用来作为水泥原料或直接作为建筑材料。目前国内外已经公开的废钻井泥浆重晶石回收方法主要是离心沉降工艺。该工艺存在操作费用高，钻屑分离不彻底的问题。

CN1887752A公开了一种油田废弃泥浆污油泥资源化处理的方法。该处理方法包括废弃泥浆污泥冲洗脱屑、稀释吸附、破胶破稳除油、固结及固液分离、滤饼中和反洗脱盐、滤液中和氧化过滤再处理、泥饼固化利用。可以彻底解决钻井生产过程中产生的废弃物和采油注水系统产生的污油泥的污染问题和废物综合利用问题，变废为宝，可获得较大的经济效益。

CN101302067A公开了一种水基体系钻井废泥浆固液分离液无害化处理工艺方法，主要包括以下工艺步骤：待处理的水基体系钻井废泥浆固液分离液用工业酸将其pH值调节至不大于5，pH值调节后加入fenton试剂进行氧化处理，氧化反应后加入中和剂将pH值调节至7-8，进行中和反应，中和反应后经过滤除去滤渣送入微生物反应器，用取自活性污泥经培养、驯化、筛选后的微生物进行生物降解处理。水基体系钻井废泥浆固液分离液经本发明处理后，排出水流的各项检测指标均不超标，完全达到了中国政府制定的污水综合排放标准，且处理成本低，处理效率高。

发明内容

本发明针对废钻井泥浆中有大量的钻屑粉末和可溶性盐含量较高的特点，利用浮选分离的方法初步分离出重晶石，然后对于浮选后的重晶石进行进一步的表面改性，克服了回收重晶石重新使用时泥浆稳定性差的缺点，使用该方法回收的重晶石配制的泥浆与使用新重晶石配制的泥浆性能基本没有差异。采用本发明回收重晶石后产生的钻屑残渣和废液污泥混合经过磨碎后重新回注到地层中，解决了泥浆废弃物处理的问题。本发明提供的方法具有环境友好、经济效益良好的特点。

从废钻井泥浆中浮选回收的重晶石粉，由于在浮选的过程中加入了浮选机对重晶石表面进行了改性，因此在重新用于配制钻井泥浆时需要对重晶石进行表面改性，使其重新具有亲水性，本发明人根据反复试验，发现通过加入季铵盐类表面活性剂以及聚乙二醇就可以实现表面改性，尤其是通过二者的加入比例，甚至可以达到比新重晶石粉更好的表面改性效果。