[发明专利]移动式井下作业返排液/残液处理装置及施工现场处理方法

说明书

本发明公开了一种移动式井下作业返排液/残液处理装置及施工现场处理方法，该移动式井下作业返排液/残液处理装置包括泵送装置、电絮凝单元、联合降解单元和蒸发结晶单元，各单元之间通过工艺连接管汇相连接，工艺连接管汇均由管道/管路与阀门组成。泵送装置将井下作业返排液/残液泵送至电絮凝单元，联合降解单元接收电絮凝单元经电絮凝沉淀后的液体，利用超声波空化，除去返排液/残液中的有机污染物，再经电氧化处理，将有机物分解为CO₂和H₂O，处理后的液体进入后续蒸发结晶单元，变为蒸汽、无机盐结晶。实现整体处理过程中无化学药剂添加，不形成二次化学污染，且可实现现场无害排放。

技术领域

本发明涉及油气田开发领域，尤其是一种移动式井下作业返排液/残液处理装置及施工现场处理方法。

背景技术

井下作业是油气田勘探开发过程中的重要环节。在试油、修井、酸化、压裂等多种施工作业中常伴随返排液/残液产生，其组成主要包括：地层水、含油污水、压井液、压裂液、残酸、漏失泥浆以及上述多种液体的混合物等，这些返排液/残液种类多样、成分复杂且交替变化，其处理难度大，是油田较难处理的残液之一。目前国内对其采取的处理方法主要分为三大类：物理、化学和生物方法。物理方法主要是对附体悬浮颗粒状油脂进行去除，但存在难以去除可溶性有害物质的缺点。化学方法是经过混凝法、氧化还原法、铁/碳电解法等进行处理，混凝法不能很好的处理COD；氧化还原法在反应同时引入大量离子，进而可能对液体产生二次污染；铁/碳电解法主要是各种方法的集合，包括絮凝、氧化、还原、络合和电沉积等，其存在需要酸化水降低pH值，增加处理成本，且填料表面长时间使用后容易产生钝化或板结现象，导致装置处理能力逐渐下降，污染负荷增大。生物学方法是通过使用微生物技术处理废水，具有有机污染物完全降解，微生物来源充分，环境适应能力强等优点，但其缺点是不能单独使用该方法，需要结合化学工艺来完成，并且所需时间较长，同时优势菌种的寻找也是一个难题。随着我国石油开发技术的进步和国家新环保法的深入推行，返排残液的处理限制了原有开采的进程。而针对井下作业领域所涉及的“措施返排废液、高矿化度地层水和含油污水等”尚未开展系统化、专业化的环保型处理技术研究。

发明内容

针对上述现有技术的缺陷，本发明的目的在于提供一种移动式井下作业返排液/残液处理装置及施工现场处理方法，使返排液/残液无害排放。

为了解决上述技术问题，本发明采用的技术方案是：一种移动式井下作业返排液/残液处理装置，包括泵送装置、电絮凝单元、联合降解单元和蒸发结晶单元，处理装置动力来源由施工现场发电机提供，各单元之间通过工艺连接管汇相连接，工艺连接管汇均由管道/管路与阀门组成，所有设备和控制单元采用整体模块化结构设计，共同橇装式安装于运输平板上；

所述泵送装置用于将井下作业返排液/残液泵送至电絮凝单元；

所述电絮凝单元包括依次连接的电絮凝装置、叠螺式压滤机和固废收集装置，所述电絮凝装置用于将泵送装置泵送的返排液/残液中的胶态杂质、悬浮杂质凝聚沉淀，同时使带电污染物颗粒被电极中和而脱稳聚沉；叠螺式压滤机用于将电絮凝装置中形成的絮凝沉淀物进行压缩脱水，得到固体废物；固废收集装置用于将经过叠螺式压滤机的固体废物进行沉淀分离和脱水；

所述联合降解单元包括超声波空化装置、电氧化降解装置；超声波空化装置接收电絮凝装置经电絮凝沉淀后的液体和叠螺式压滤机脱出的水分，利用超声波空化，除去返排液/残液中的有机污染物，再经电氧化降解装置电氧化处理，将有机物分解为CO₂和H₂O，处理后的液体进入后续蒸发结晶单元，处理后形成的含水微固相沉淀返回叠螺式压滤机将联合降解装置中形成的微固相沉淀物经叠螺式压滤机进行压缩脱水，叠螺式压滤机脱出的水分再循环到超声波空化装置，得到固体废物进入固废收集装置；