[发明专利]废弃钻井泥浆的减量化、无害化、资源化处理系统及工艺

说明书

技术领域

本发明涉及一种泥浆处理系统，具体涉及一种对废弃水基钻井泥浆进行减量化、无害化、资源化回收再循环(Reduction、Non-toxic、Recovery，RNR)处理的处理系统及工艺，属于环保领域。

背景技术

油气田废弃水基钻井泥浆是钻井过程中注入井眼中的泥浆，由于其掺杂了过量固体物质或其它成分，以及使用时间长导致变质等情况进而自钻井系统中排出，该部分泥浆以前是排入井场的泥浆池中进行存放，钻井后统一在池内进行固化处理。近年来，随着泥浆处理的规范化，石油石化系统提出了泥浆不落地处理要求，但目前废弃水基钻井泥浆的不落地处理技术是百花争艳的局面，各具特色但均有弊端。总的来说，现有处理技术的问题主要体现在以下几个方面：

1)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不能满足回用要求；

2)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，因此无法实现废弃水基钻井泥浆的无害化处理。

鉴于此，开发一种能同时满足废弃水基泥浆资源化回收和无害化处理的工艺技术，并形成成套的工程化装置系统应用于现场，这对于解决当前日益严峻的废弃水基泥浆处理难题是十分必要和迫切的。

发明内容

本发明的目的在于克服现有技术的不足，提供一种既可以满足废弃水基泥浆资源化回收利用，又可以实现最终废弃物无害化处理达标的废弃水基钻井泥浆的减量化、无害化、资源化处理系统。本发明的另一目的在于提供一种利用该处理系统对废弃水基钻井泥浆进行减量化、无害化、资源化处理的处理工艺。

为实现上述目的，本发明采用以下技术方案：

一种废弃钻井泥浆的减量化、无害化、资源化处理系统，其包括依次设置的分离单元、泥浆回收单元、泥浆处理单元及泥饼储存单元，其中：所述分离单元包括交错设置的多级筛网，分离出的粒径≥3mm的钻屑进入泥饼储存单元，分离产生的粒径＜3mm的泥浆进入泥浆回收单元；所述泥浆回收单元包括顺次设置的一级过滤设备和二级过滤设备，泥浆回收单元处理产生的液相泥浆回收利用，产生的固相进入泥浆处理单元；所述泥浆处理单元包括顺次设置的脱稳设备和固液分离设备，所述脱稳设备中投加有脱稳药剂，固液分离设备分离产生的固相泥饼输送至泥饼储存单元，并经浸出液检测合格后回用。

优选的是：所述处理系统还包括对固液分离设备产生的液相进行处理的滤液处理单元，所述滤液处理单元包括多级膜过滤设备和/或高级氧化处理设备。

优选的是：所述处理系统还包括对泥饼储存单元中的检测不合格的泥饼进行处理的无害化处理单元，所述无害化处理单元包括固化设备，所述固化设备中投加有固化剂。

优选的是：所述固化剂为水泥固化剂、石灰固化剂、无机药剂固化剂中的一种或几种，且按所需处理的泥饼量计，所述固化药剂的加入量为5-45wt％。

优选的是：所述处理系统还包括一设于分离单元和泥浆回收单元之间的接收单元，所述接收单元包括接收罐，经分离单元分离产生的粒径＜3mm的泥浆先自流进入接收罐中，随后再进入泥浆回收单元。

优选的是：所述一级过滤设备的分离精度≥100μm；所述二级过滤设备的分离精度为0.05-100μm。

优选的是：所述脱稳药剂为硫酸铝、聚合氯化铝、聚丙烯酰胺和氧化钙中的一种或几种，且按所需处理的泥浆量计，所述硫酸铝的加入量为0.5-2.5wt％、所述聚合氯化铝的加入量为0.2-2wt％、所述聚丙烯酰胺的加入量为0.03-5wt‰、所述氧化钙的加入量为0.15-1.5wt％。

本发明的另一目的，一种利用如上所述的处理系统处理废弃钻井泥浆的工艺，其步骤包括：

a、泥浆分离：通过相互交错设置的多级筛网对泥浆中≥3mm的钻屑进行分离；

b、泥浆回收：分别利用分离精度≥100μm的一级过滤设备和分离精度为0.05-100μm的二级过滤设备对步骤a中分离产生的＜3mm的泥浆进行过滤回收处理，处理产生的比重为1.05-1.10g/cm³的泥浆回用，产生的固相进入下一处理步骤；

c、脱稳及固液分离：对步骤b产生的固相依次进行脱稳处理及固液分离处理，其中，脱稳处理时间为0.5-1h，固液分离处理处理时间为0.5-2.5h，固液分离后的含水率为20-60％的固相泥饼经固相浸出液检测合格后用于铺路、填埋处理。

优选的是：所述工艺还包括步骤d、滤液处理：利用多级膜过滤工艺和/或高级氧化工艺对脱稳及固液分离步骤中所产生的液相进行无害化处理。