钻井废弃物无害化处理技术
时间:2018-10-12 10:23
来源:
作者:朱益飞
近几年来,胜利油田在钻井生产施工过程中围绕节能环保和生态保护这一中心工作,采取多种有效措施,做好固液污染废弃物的专项治理,切实做好油田生产过程中产生的固液废弃物减量无害资源化处理,加大油气开发钻井新技术的创新研究与应用,形成一批先进的绿色环保钻井集成技术,从严从实抓好环境问题整改,全面改善环境质量。
微生物处理废弃泥浆技术
钻井废弃泥浆是油气田开发过程中产生的废弃物。随着近几年非常规油气资源的勘探开发,钻井数量不断增多,钻井废弃泥浆产量也在不断增加。目前对于钻井废弃泥浆的处理方法主要是添加固化剂,将钻井泥浆进行固化处理后拉运到指定的堆渣场集中存放。由于钻井废弃泥浆中含有大量有机污染物,不仅导致泥浆固化时间长、固化强度低,而且其浸出液的 pH 和 COD均超标,达不到安全填埋条件,集中存放又占用大面积土地。
胜利油田科研人员针对现有钻井废弃泥浆处理技术存在的不足,找到一种钻井废弃泥浆的生物处理方法,充分利用栗褐芽孢杆菌、羧甲基纤维素降解菌、纤维单胞菌等菌株的降解能力,有效降解钻井废弃液泥浆中的羧甲基纤维素、聚丙烯酰胺和石油烃等有机污染物,从而较大程度降低有机物的含量,对因有机物的大量存在而导致废弃泥浆固化时间长、强度低以及无法实现安全填埋等问题提供了有效解决之道。目前,一种钻井废弃泥浆的生物处理方法已获得国家发明专利知识产权局授权,并在胜利油田钻井生产现场得到广泛应用。
钻井废弃物不落地随钻处理技术
该 技 术 通 过 采 取 岩 屑 分 离 清洗、泥浆脱稳固液分离以及滤液水的脱稳、絮凝、气浮沉淀、氧化、过滤吸附和反渗透等工艺处理,使钻井废弃物处理中所分离出的岩屑经清洗后可作为混凝土骨料加以利用;钻井废弃物固液分离后得到的泥饼可与粘土或页岩粉按比例掺和用于制坯烧砖,从钻井废弃物中分离出的滤液水经预处理达标后可用于回注、回灌安全地层或直接达标排放;经超滤或反渗透等深度处理后的水可除去污水中的盐类,达到农田灌溉水质标准;深度处理后产生的浓水经过加热、蒸发、浓缩和结晶后可制出工业用盐。
通过以上对钻井废弃物的不落地随钻处理的工艺流程,实现油气田钻井废弃物的固液分离,分类处理,综合利用,彻底解决了钻井废弃物对环境的污染。该技术的核心技术是固液分离技术和污水处理技术。固液分离技术的主要处理装置有岩屑收送装置、岩屑分离清洗装置、泥浆加药脱稳搅拌装置、固液分离装置、泥浆脱稳和固液分离装置、自动射流曝气加药装置等,分别用于岩屑输送、岩屑分离、泥浆脱水、泥浆压饼、泥浆脱水压饼、池内加药循环等工作。污水处理技术的主要处理装置有移动式钻井压裂作业废液处理装置、污水脱稳和气浮装置、撬装精细及吸附过滤装置、 膜处理装置等,分别用于钻采废液处理、 污水处理、污水过滤和污水净化等工作。
油基钻井液回收及钻屑随钻处理技术
油基泥浆与水基泥浆相比,可有效防止井壁坍塌,适合泥岩、页岩、浊积岩、滩坝砂等非常规油井的钻井使用,但它会产生含油钻屑排放物,若直接排放会对环境产生很大的影响,必须进行分离、清洗、脱液等环保处理。该技术装备采用油基钻井液回收和清洗分步实施工艺对钻屑进行处理,设备的综合处理剂应用的是生物酶技术,井底上返的钻屑中油基钻井液回收率大于90%,清洗处理后的钻屑含油量小于 1%,可以达到现场排放的环保要求。这套设备处理能力达到 5 立方米 / 小时,完全可以满足钻进过程中对油基钻屑随钻处理的要求。
该 技 术 装 备 使 用 安 全 可 靠, 经 济实用,性价比高,可满足钻井液回收循环利用和钻井生产现场环保要求,它既解决了钻井生产过程中的环保问题,又实现含油钻屑随钻洗净脱干再利用,综合成本比水基泥浆还要便宜,具有良好的推广应用价值。
目前,胜利油田已成功将该技术应用于涪陵页岩气开发示范区焦页 8 号平台焦页 8-1HF 井进行含油钻屑处理,处理效果极好。油基钻屑随钻处理工艺技术实现油基钻井液回收和清洗分步实施,使井底上返的钻屑中油基钻井液回收率大于 90%,节约成本,清洁环保;采用生物技术研制的清洗剂干粉,清洗能力强、环保、无异味,清洗处理后钻屑含油量达到现场直接排放环保要求;装备采用多种新型设备系统集成,具有搅拌、混合、粉碎、清洗、脱液干燥等功能,设备处理能力达到 5 立方米 / 小时,完全可以满足钻进过程中对油基钻屑随钻处理的要求。
焦页 8-1HF 井处理前钻屑含油量大于 20%,经充分搅拌、混合、粉碎、清洗、脱液干燥等预处理之后,钻屑含油量降到 12%,再经过清洗脱干后钻屑含油量降到2%,含油量为 2% 钻屑再经过清洗脱干(二次清洗)后,钻屑含油量降到 0.26%,达到了 0.3% 的国家一级排放标准要求。清洗后,钻屑颜色与常规的地面泥土色一样,可以直接排放或掩埋。目前,该技术已在胜利油田渤页 2HF 井、梁页 1HF井、义 173-5HF 井等油井钻井中应用。上述三项钻井固废处理技术为胜利油田近几年实际应用技术,效果较好,供业内参考。