[发明专利]油田含油综合污水处理方法

说明书

技术领域:

本发明涉及化学领域，尤其涉及污水处理技术，特别是一种油田含油综合污水处理方法。

背景技术：

油田在勘探开发过程中产生钻井污水、酸化污水、压裂返排液等污水。

钻井污水主要是钻井液、石油类、钻屑等的混合物，其成分复杂，含有钻井液中的各种组成，如粘土、有机聚合物、油类、无机盐、钻屑、钻井液添加剂等。近年来随着钻井工艺的改性及新的低固相、无固相钻井液的应用，使化学需氧量含量增加，从而给钻井废弃物的处理带来了很大的难度。

1)钻井污水的成分及危害

石油天然气钻井产生的钻井污水是一种由加重剂、粘土、化学处理剂、水、油及钻屑等组成的多相胶体一悬浮体体系。同时含有各作业设备的清洗液、洗井液、污水(雨水冲洗井场携带部分泥浆及油类物质而形成的)等。废液中的有害物质主要是石油类、有机处理剂、碱类物质及重金属类物质等，其化学需氧量较高。钻井废液环境危害较大，必须妥善处理，不能直接排放。钻井废水成分复杂，泥浆成分因油气田、钻探区、井深的不同而各异。其主要污染物一般为:

(1)悬浮物，主要来源于钻井泥浆中的粘土、膨润土颗粒。

(2)重金属，一般来源有两种途径，主要来自于钻井液中使用的各种添加剂，也有少量来自于地层。

(3)有机质及其分解产物，表现为泥浆的COD值高、色度高。

(4)pH值，由于钻井泥浆的添加剂一般为碱性物质，因此废泥浆一般呈碱性。

(5)无机物，主要来自于钻井泥浆中添加的各种处理剂。

(6)石油类，油类主要来自于泥浆体系，此外在钻井设备清洗、检修过程中也会产生。

酸化污水及压裂返排液主要含有是聚合物、交联剂、金属离子等，其成分复杂，给处理带来很大难度。鉴于废钻井泥浆具有复杂的化学成分和物理化学特性，其对环境的影响也具有多面性，主要表现在COD及pH值的影响。COD是指在一定条件下，一定的强氧化剂处理水样时所消耗的氧化剂的量。过高的COD会对环境产生严重的污染。pH值是反应溶液酸碱性的指标。废钻井泥浆一般呈碱性，碱性过高会对土壤结构造成不利影响，容易使土壤产生盐碱化，从而使得土地板结，危害植物的正常生长。石油类钻井液中均含有石油类物质，一般情况下油基型废泥浆油含量大幅高于水基型废泥浆，油井产生废泥浆大幅高于天然气井。石油类中大量的有机烃类物质会对动植物和人类造成危害，危害程度的大小与烃含量成比。

废弃钻井泥浆中主要含有铬离子(Cr6+)、铅离子(Pb2+),福离子(Cd2+)、汞离子(Hgz+H,H5+)以及类金属砷离子(As+,Ass十)等重金属离子。这些重金属以碳酸盐态、络合态、残渣态和吸附态等多种形态存在[f8]。在土壤中重金属类物质一般不随水迁移，也不被微生物降解(生物工程领域未见有关于存在重金属吞噬菌的报道)，通过不断积累，可能转化为毒性更大的甲基类化合物(如有机砷、有机铅、有机锡和甲基汞)，也可以通过食物链由低级生物向高级生物蓄集，并最终给位于食物链顶端的人类造成巨大的危害。

压裂返排液是油气井进行压裂作业时产生的，是压裂液和采出物的混合物。压裂液类型有水基型、乳化型和复合型，水基压裂液主要有有胍胶体系、小分子压裂液和滑溜水体系等。压裂液可分为：A水基压裂液(稠化水压裂液，水冻胶压裂液，水包油压裂液，水基泡沫压裂液)；B油基压裂液(稠化油压裂液，油冻胶压裂液，油包水压裂液，油基泡沫压裂液)。C乳化压裂液；D纯气体压裂液。现阶段压裂液以水基压裂液为主，主要为胍胶基和滑溜水压裂液。压裂返排液成分复杂，具有“六高”(含油乳化程度高、小粒径悬浮物含量高、矿化度高、细菌含量高、聚合物含量高、腐蚀速率高)；“两低”(pH值低、油水密度差低)的特点。其典型指标见下表：

压裂返排液主要危害如下：

1、高pH值、高浓度的可溶性盐及石油类物质会影响土壤结构，抑制、危害植物生长；

2、Cr、Hg、Cd、Pb等重金属元素及不易被植物降解的有机物、高分子聚合物进入食物链，在动植物体内蓄积，危害人类健康和生命安全；

3、若进入河流、海洋或渗入地层，将会使水体的COD、色度、悬浮物、石油类挥发酚、硫化物、金属离子等严重超标，影响水生生物正常生长，也会污染地下水。