CN109052908A - 聚磺体系废弃钻井泥浆处理方法 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及钻井泥浆处理技术领域，是一种聚磺体系废弃钻井泥浆处理方法，该聚磺体系废弃钻井泥浆处理方法，按照下述步骤进行：进行第一次固液分离，得到的第一混合液相中加入脱稳剂，再加入PH调节剂，加入助凝剂，得到第二混合液相，并通过机械分离，得到分离污水和分离污泥，分离污泥至污泥处理站集中处理，分离污水通过常规处理净化方式二次处理后得到达标净化水后进行回注或者排放。本发明通过简单易行的工艺，对聚磺体系废弃钻井泥浆中油和悬浮物的去除效果显著，处理后出水可达到回注或达标排放，解决了废弃聚磺钻井泥浆的处理难题。本发明技术经济性和实用性较强，为聚磺体系废弃钻井泥浆的处理提供了一种可广泛工业化应用的方法。
Description
技术领域
本发明涉及钻井泥浆处理技术领域，是一种聚磺体系废弃钻井泥浆处理方法。
背景技术
近年来随着钻井技术的进步和油气勘探开发力度加强,钻井深度不断增加,钻井数量不断增多,使磺化、聚磺钻井液的得到了广泛使用。聚磺泥浆体系产生的废弃钻井泥浆含粘土、钻屑、钻井液添加剂、石油类等组分,其典型特点为含固量高、COD大、色度高、矿化度高、悬浮物高、含油量高、难降解,这种废弃钻井液若不经处理直接排放，对周围环境土壤、地表水、地下水造成的污染严重,给周围环境带来了巨大的威胁,因此对废弃聚磺钻井液的处理需求迫切。
目前，在吐哈油田的聚磺体系废弃钻井泥浆处理时，均采用常规絮凝工艺处理。常规絮凝工艺处理后的该类钻井泥浆中，固体杂物很难沉降,同时处理后出水中由于悬浮物含量偏高、COD偏高、含油量也高，达不到回注指标要求，进行排放时，排放时水质不合格，严重污染周围土壤环境、地表水和地下水。因此，目前聚磺体系废弃钻井泥浆工业化处理技术，还没有得到妥善解决。
发明内容
本发明提供了一种聚磺体系废弃钻井泥浆处理方法，克服了上述现有技术之不足，其能有效解决现有常规絮凝工艺处理后的出水中，由于悬浮物含量高、COD偏高、含油量高造成回注水和排放水水质不达标的问题。
本发明的技术方案是通过以下措施来实现的：一种聚磺体系废弃钻井泥浆处理方法，按照下述步骤进行：第一步，将聚磺体系废弃钻井泥浆搅拌后，通过沉降装置将聚磺体系废弃钻井泥浆中的钻屑和砂石大颗粒污染物和泥浆进行第一次固液分离，得到第一混合液相；第二步，在第一混合液相中加入脱稳剂，发生絮凝反应使得第一混合液相中胶体失稳后，再加入pH调节剂，强化絮凝反应后，加入助凝剂，改善絮凝体的结构，得到第二混合液相；第三步，将第二混合液相通过机械分离，得到分离污水和分离污泥；第四步，将分离污泥收集至污泥处理站集中处理，分离污水通过常规处理净化方式二次处理后得到达标净化水，达标净化水进行回注或者排放。
下面是对上述发明技术方案的进一步优化或/和改进：
上述脱稳剂为铁盐和铝盐中的一种以上，其中，铁盐为三氯化铁、硫酸亚铁和硫酸铁中的一种以上，铝盐为聚合氯化铝、硫酸铝和明矾中的一种以上。
上述脱稳剂的体积含量为200ppm至8000ppm。
上述PH调节剂为氢氧化钠、氢氧化钙、氧化钙和碳酸氢钠中的一种以上。
上述第二混合液相的pH值为10以上。
上述助凝剂为聚丙烯酰胺、活化硅酸、骨胶和海藻酸钠中的一种以上。
上述助凝剂的体积含量为20ppm至200ppm。
上述沉降装置为振动筛和沉降罐中的一种。
上述机械分离的装置为压滤机和离心机中的一种。
上述第一步中，聚磺体系废弃钻井泥浆搅拌速度为110r/min至130r/min。
本发明通过简单易行的工艺，对聚磺体系废弃钻井泥浆中油和悬浮物的去除效果显著，处理后出水可达到回注或达标排放，解决了废弃聚磺钻井泥浆的处理难题。本发明技术经济性和实用性较强，为聚磺体系废弃钻井泥浆的处理提供了一种可广泛工业化应用的方法。
具体实施方式
本发明不受下述实施例的限制，可根据本发明的技术方案与实际情况来确定具体的实施方式。本发明中所提到各种化学试剂和化学用品如无特殊说明，均为现有技术中公知公用的化学试剂和化学用品；本发明中的百分数如没有特殊说明，均为质量百分数；本发明中的溶液若没有特殊说明，均为溶剂为水的水溶液，例如，盐酸溶液即为盐酸水溶液；本发明中的常温、室温一般指15℃到25℃的温度，一般定义为25℃。
下面结合实施例对本发明作进一步描述：
实施例1：该聚磺体系废弃钻井泥浆处理方法，按照下述步骤进行：第一步，将聚磺体系废弃钻井泥浆搅拌后，通过沉降装置将聚磺体系废弃钻井泥浆中的钻屑和砂石大颗粒污染物和泥浆进行第一次固液分离，得到第一混合液相；第二步，在第一混合液相中加入脱稳剂，发生絮凝反应使得第一混合液相中胶体失稳后，再加入pH调节剂，强化絮凝反应后，加入助凝剂，改善絮凝体的结构，得到第二混合液相；第三步，将第二混合液相通过机械分离，得到分离污水和分离污泥；第四步，将分离污泥收集至污泥处理站集中处理，分离污水通过常规处理净化方式二次处理后得到达标净化水，达标净化水进行回注或者排放。
本发明中常规处理净化方式是现有公知的废水处理方法中，将分离污水依次加入所需处理药剂或者加入活性炭和硅藻土反应后，得到的纯净水水质达到合格的检测指标，再进行回注或者排放。
本发明聚磺体系废弃钻井泥浆处理方法中，通过固液分离、药剂絮凝调质处理、机械分离和常规二次处理后，得到达标的净化水，工艺简单，实用性强。
实施例2：作为上述实施例的优化，脱稳剂为铁盐和铝盐中的一种以上，其中，铁盐为三氯化铁、硫酸亚铁和硫酸铁中的一种以上，铝盐为聚合氯化铝、硫酸铝和明矾中的一种以上。
由于聚磺体系废弃钻井泥浆中胶粒带负电荷，加入脱稳剂后，铁盐和铝盐能够提供大量正离子涌入胶体扩散层甚至吸附层，使胶体失稳。
实施例3：作为上述实施例的优化，脱稳剂的体积含量为200ppm至8000ppm。
实施例4：作为上述实施例的优化，pH调节剂为氢氧化钠、氢氧化钙、氧化钙和碳酸氢钠中的一种以上。
调节剂可以强化脱稳后的絮凝反应，使水体中更多的污染物相互结合形成絮凝体，便于分离污染物。
实施例5：作为上述实施例的优化，第二混合液相的pH值为10以上。
实施例6：作为上述实施例的优化，助凝剂为聚丙烯酰胺、活化硅酸、骨胶和海藻酸钠中的一种以上。
利用高分子助凝剂的强烈吸附架桥作用，使细小松散的絮凝体变得粗大而紧密，从而改善絮凝体的结构，机械分离时达到更好的分离效果。
实施例7：作为上述实施例的优化，助凝剂的体积含量为20ppm至200ppm。
实施例8：作为上述实施例的优化，沉降装置为振动筛和沉降罐中的一种。
实施例9：作为上述实施例的优化，机械分离的装置为压滤机和离心机中的一种。
实施例10：作为上述实施例的优化，第一步中，聚磺体系废弃钻井泥浆搅拌速度为110r/min至130r/min。
实施例11：该聚磺体系废弃钻井泥浆处理方法，按照下述步骤进行：第一步，将聚磺体系废弃钻井泥浆以120r/min的速度搅拌后，通过沉降装置将聚磺体系废弃钻井泥浆中的钻屑和砂石大颗粒污染物和泥浆进行第一次固液分离，得到第一混合液相；第二步，在第一混合液相中加入体积含量为2000ppm的三氯化铁，发生絮凝反应使得第一混合液相中胶体失稳后，再加入氢氧化钠，强化絮凝反应后，加入体积含量为100ppm的聚丙烯酰胺，改善絮凝体的结构，得到第二混合液相，其中第二混合液相的pH值为12；第三步，将第二混合液相通过机械分离，得到分离污水和分离污泥；第四步，将分离污泥收集至污泥处理站集中处理，分离污水通过常规处理净化方式，加入氯化铝和氢氧化钠过滤后得到达标净化水，达标净化水进行回注。
实施例12：该聚磺体系废弃钻井泥浆处理方法，按照下述步骤进行：第一步，将聚磺体系废弃钻井泥浆以120r/min的速度搅拌后，通过沉降装置将聚磺体系废弃钻井泥浆中的钻屑和砂石大颗粒污染物和泥浆进行第一次固液分离，得到第一混合液相；第二步，在第一混合液相中加入体积含量为1500ppm的聚合氯化铝，发生絮凝反应使得第一混合液相中胶体失稳后，再加入氢氧化钙，强化絮凝反应后，加入体积含量为50ppm的活化硅酸，改善絮凝体的结构，得到第二混合液相，其中第二混合液相的pH值为11；第三步，将第二混合液相通过机械分离，得到分离污水和分离污泥；第四步，将分离污泥收集至污泥处理站集中处理，分离污水通过常规处理净化方式，加入硫酸铁和聚丙烯酰胺过滤后得到达标净化水，达标净化水进行排放。
实施例13：该聚磺体系废弃钻井泥浆处理方法，按照下述步骤进行：第一步，将聚磺体系废弃钻井泥浆以120r/min的速度搅拌后，通过沉降装置将聚磺体系废弃钻井泥浆中的钻屑和砂石大颗粒污染物和泥浆进行第一次固液分离，得到第一混合液相；第二步，在第一混合液相中加入体积含量为2000ppm的硫酸铁，发生絮凝反应使得第一混合液相中胶体失稳后，再加入氢氧化钠，强化絮凝反应后，加入体积含量为50ppm的海藻酸钠，改善絮凝体的结构，得到第二混合液相，其中第二混合液相的pH值为10；第三步，将第二混合液相通过机械分离，得到分离污水和分离污泥；第四步，将分离污泥收集至污泥处理站集中处理，分离污水通过常规处理净化方式，加入活性炭或硅藻土反应约30min后过滤得到达标净化水，达标净化水进行排放。
实施例14：该聚磺体系废弃钻井泥浆处理方法，按照下述步骤进行：第一步，将聚磺体系废弃钻井泥浆以120r/min的速度搅拌后，通过沉降装置将聚磺体系废弃钻井泥浆中的钻屑和砂石大颗粒污染物和泥浆进行第一次固液分离，得到第一混合液相；第二步，在第一混合液相中加入体积含量为2000ppm的三氯化铁、硫酸亚铁和硫酸铁，发生絮凝反应使得第一混合液相中胶体失稳后，再加入碳酸氢钠，强化絮凝反应后，加入体积含量为50ppm的聚丙烯酰胺，改善絮凝体的结构，得到第二混合液相，其中第二混合液相的pH值为10；第三步，将第二混合液相通过机械分离，得到分离污水和分离污泥；第四步，将分离污泥收集至污泥处理站集中处理，分离污水通过常规处理净化方式，加入活性炭或硅藻土反应约30min后过滤得到达标净化水，达标净化水进行回注。
实施例15：该聚磺体系废弃钻井泥浆处理方法，按照下述步骤进行：第一步，将聚磺体系废弃钻井泥浆以120r/min的速度搅拌后，通过沉降装置将聚磺体系废弃钻井泥浆中的钻屑和砂石大颗粒污染物和泥浆进行第一次固液分离，得到第一混合液相；第二步，在第一混合液相中加入体积含量为2000ppm的三氯化铁、硫酸亚铁和硫酸铁，发生絮凝反应使得第一混合液相中胶体失稳后，再加入碳酸氢钠，强化絮凝反应后，加入体积含量为50ppm的聚丙烯酰胺，改善絮凝体的结构，得到第二混合液相，其中第二混合液相的pH值为10；第三步，将第二混合液相通过机械分离，得到分离污水和分离污泥；第四步，将分离污泥收集至污泥处理站集中处理，分离污水通过常规处理净化方式，加入活性炭或硅藻土反应约30min后过滤得到达标净化水，达标净化水进行排放。
实施例16：该聚磺体系废弃钻井泥浆处理方法，按照下述步骤进行：第一步，将聚磺体系废弃钻井泥浆以120r/min的速度搅拌后，通过沉降装置将聚磺体系废弃钻井泥浆中的钻屑和砂石大颗粒污染物和泥浆进行第一次固液分离，得到第一混合液相；第二步，在第一混合液相中加入体积含量为2000ppm的聚合氯化铝、硫酸铝和明矾，发生絮凝反应使得第一混合液相中胶体失稳后，再加入氢氧化钠，强化絮凝反应后，加入体积含量为50ppm的聚丙烯酰胺，改善絮凝体的结构，得到第二混合液相，其中第二混合液相的pH值为10；第三步，将第二混合液相通过机械分离，得到分离污水和分离污泥；第四步，将分离污泥收集至污泥处理站集中处理，分离污水通过常规处理净化方式，加入活性炭或硅藻土反应约30min后过滤得到达标净化水，达标净化水进行回注。
实施例17：该聚磺体系废弃钻井泥浆处理方法，按照下述步骤进行：第一步，将聚磺体系废弃钻井泥浆以120r/min的速度搅拌后，通过沉降装置将聚磺体系废弃钻井泥浆中的钻屑和砂石大颗粒污染物和泥浆进行第一次固液分离，得到第一混合液相；第二步，在第一混合液相中加入体积含量为2000ppm的三氯化铁、硫酸亚铁和硫酸铁，发生絮凝反应使得第一混合液相中胶体失稳后，再加入氢氧化钠，强化絮凝反应后，加入体积含量为50ppm的聚丙烯酰胺，改善絮凝体的结构，得到第二混合液相，其中第二混合液相的pH值为10；第三步，将第二混合液相通过机械分离，得到分离污水和分离污泥；第四步，将分离污泥收集至污泥处理站集中处理，分离污水通过常规处理净化方式，加入活性炭或硅藻土反应约30min后过滤得到达标净化水，达标净化水进行排放。
根据实施例11得到的回注水主要检测指标测定，其含油量为3mg/L，悬浮物含量1mg/L，回注水水质符合SY/T5329-2012《碎屑岩油藏注水水质指标》中注入层平均空气渗透率≤0.01μm2的指标要求。
根据实施例12得到的排放水主要检测指标测定，COD含量98mg/L，排放水水质符合GB 8978-1996《污水综合排放标准》二级指标要求。
根据实施例13得到的排放水主要检测指标测定，COD含量102mg/L，排放水水质符合GB 8978-1996《污水综合排放标准》二级指标要求。
根据实施例14得到的回注水主要检测指标测定，其含油量为2.8mg/L，悬浮物含量0.85mg/L，回注水水质符合SY/T5329-2012《碎屑岩油藏注水水质指标》中注入层平均空气渗透率≤0.01μm2的指标要求。
根据实施例15得到的排放水主要检测指标测定，COD含量95mg/L，排放水水质符合GB 8978-1996《污水综合排放标准》二级指标要求。
根据实施例16得到的回注水主要检测指标测定，其含油量为2.9mg/L，悬浮物含量0.9mg/L，回注水水质符合SY/T5329-2012《碎屑岩油藏注水水质指标》中注入层平均空气渗透率≤0.01μm2的指标要求。
根据实施例17得到的排放水主要检测指标测定，COD含量96mg/L，排放水水质符合GB 8978-1996《污水综合排放标准》二级指标要求。
综上所述，本发明通过简单易行的工艺，对聚磺体系废弃钻井泥浆中油和悬浮物的去除效果显著，处理后出水可达到回注或达标排放，解决了废弃聚磺钻井泥浆的处理难题。本发明技术经济性和实用性较强，为聚磺体系废弃钻井泥浆的处理提供了一种可广泛工业化应用的方法。
以上技术特征构成了本发明的实施例，其具有较强的适应性和实施效果，可根据实际需要增减非必要的技术特征，来满足不同情况的需求。
Claims (10)
1.一种聚磺体系废弃钻井泥浆处理方法，其特征在于按照下述步骤进行：第一步，将聚磺体系废弃钻井泥浆搅拌后，通过沉降装置将聚磺体系废弃钻井泥浆中的钻屑和砂石大颗粒污染物和泥浆进行第一次固液分离，得到第一混合液相；第二步，在第一混合液相中加入脱稳剂，发生絮凝反应使得第一混合液相中胶体失稳后，再加入pH调节剂，强化絮凝反应后，加入助凝剂，改善絮凝体的结构，得到第二混合液相；第三步，将第二混合液相通过机械分离，得到分离污水和分离污泥；第四步，将分离污泥收集至污泥处理站集中处理，分离污水通过常规处理净化方式二次处理后得到达标净化水，达标净化水进行回注或者排放。
2.根据权利要求1所述的聚磺体系废弃钻井泥浆处理方法，其特征在于脱稳剂为铁盐和铝盐中的一种以上，其中，铁盐为三氯化铁、硫酸亚铁和硫酸铁中的一种以上，铝盐为聚合氯化铝、硫酸铝和明矾中的一种以上。
3.根据权利要求1或2所述的聚磺体系废弃钻井泥浆处理方法，其特征在于脱稳剂的体积含量为200ppm至8000ppm。
4.根据权利要求1或2或3所述的聚磺体系废弃钻井泥浆处理方法，其特征在于PH调节剂为氢氧化钠、氢氧化钙、氧化钙和碳酸氢钠中的一种以上。
5.根据权利要求1或2或3或4所述的聚磺体系废弃钻井泥浆处理方法，其特征在于第二混合液相的pH值为10以上。
6.根据权利要求1或2或3或4或5所述的聚磺体系废弃钻井泥浆处理方法，其特征在于助凝剂为聚丙烯酰胺、活化硅酸、骨胶和海藻酸钠中的一种以上。
7.根据权利要求1或2或3或4或5或6所述的聚磺体系废弃钻井泥浆处理方法，其特征在于助凝剂的体积含量为20ppm至200ppm。
8.根据权利要求1或2或3或4或5或6或7所述的聚磺体系废弃钻井泥浆处理方法，其特征在于沉降装置为振动筛和沉降罐中的一种。
9.根据权利要求1或2或3或4或5或6或7或8所述的聚磺体系废弃钻井泥浆处理方法，其特征在于机械分离的装置为压滤机和离心机中的一种。
10.根据权利要求1或2或3或4或5或6或7或8或9所述的聚磺体系废弃钻井泥浆处理方法，其特征在于第一步中，聚磺体系废弃钻井泥浆搅拌速度为110r/min至130r/min。
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