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随着我国油气勘探开发的发展,多分支井、水平井和复杂地质井钻井越来越多,井壁稳定的问题越来越突出,油基钻井液技术受到越来越多的重视而不断的发展,相应产生的废弃油基钻井液的数量不断增加。目前相当数量的废弃钻井油基泥浆不经处理直接采用填埋或回注地层的方法,不但浪费了大量的矿物油资源,而且会导致土壤、地表和地下水的污染,直接或间接对动植物及人体健康产生巨大的危害。当前我国废弃油基钻井液的环保处理技术总体水平不高,存在成本高、效果差、技术配套能力差等问题。废弃油基钻井液无害化处理技术严重阻碍着油基钻井液技术的发展,已成为制约我国油气勘探开发业务发展的瓶颈之一由于我国环保部门对环境污染治理要求愈来愈严格,发展绿色循环经济已成为可持续发展的关键。大量废弃油基钻井液没有安全有效出路,已成为油田的严重负担。从环境保护和经济效益角度出发,寻找一种经济高效的废弃油基钻井液处理与油回收技术尤为迫切和重要。因此,我们开展了废弃油基钻井液无害化处理技术研究,形成一套技术可行、、经济合理的处理技术,实现清洁钻井,促进油气勘探开发与环境保护协调发展,对整个石油行业的发展具有非常重要的意义。本文研究了化学破乳法处理废弃油基钻井液:1)筛选出最佳破乳剂,回收其中的矿物油,优化破乳工艺参数(破乳剂SA加量、混凝剂PAC加量、絮凝剂PAM加量、温度、破乳时间、离心转速和离心时间),确定最佳的工艺条件,在最佳工艺条件下,进行验证实验,而且研究了破乳剂SA对不同废弃油基钻井液的适应性;2)对分离出的废水进行芬顿氧化处理,考察了H2O2/COD质量浓度比、Fe2+/COD质量浓度比、温度、初始pH值和反应时间对废水处理中COD去除率的作用规律,得出了最佳工艺条件;3)同时将分离出的泥渣通过固化剂进行无害化处理,优选出最佳固化剂,进一步探讨了固化剂最佳加量:4)最后提出了两套现场中试试验方案,综合比较优选出最终的现场中试试验方案,并根据处理过程中的物耗、能耗和人工费,对论文所研究的废弃油基钻井液处理技术的经济性进行了初步分析。通过实验研究,得到了以下成果:废弃油基钻井液破乳处理工艺研究结果表明:综合比较废弃油基钻井液破乳后油回收率、析出水水质、中间层厚度和药剂成本,筛选出了最佳破乳剂SA;确定了最佳破乳工艺参数为:破乳剂SA加量为8‰(占试样体积比),PAC加量为600mg/L,PAM加量为8mg/L,反应时间为1小时,温度为55+0.5℃,离心转速3000r/min,离心时间为4min;最佳工艺条件下,废弃油基钻井液破乳后,油回收率达94.36%,破乳效果与理论相吻合;破乳剂SA能处理不同废弃油基钻井液,其破乳效果也相当好,油回收率高达93%以上芬顿氧化法处理分离出废水研究结果表明:芬顿氧化最佳工艺条件为:温度35+0.5℃,Fe2+/COD质量浓度比为0.2,H202/COD质量浓度比为3.0,废水初始pH值为2,反应时间为40分钟。分离出的废水经芬顿氧化处理后,COD降到120mg/L,COD去除率高达97.36%,出水的各项污染物指标均低于《污水综合排放标准》(GB8978—1996)二级标准限值。分离出泥渣的无害处理研究结果表明:通过比较泥渣固化物的紧密度和浸出液中污染物的浓度,优选出了最佳的固化剂G3,考察了固化剂G3加量对固化物紧密度和浸出液中污染物浓度的影响,确定了其最佳加量为15%(占泥渣比重),其固化物强度达到Ⅳ级,固化物浸出液中主要污染物浓度值均在《污水综合排放标准》(GB8978—1996)二级标准限值以内。提出了两套现场中试试验方案,优选出最佳现场中试试验试验方案“固液分离—化学破乳—回收油—废水、废渣无害化处理”;本文所研究的废弃油基钻井液处理技术经济性初步评价结果表明:按每年处理3000m3废弃油基泥浆计,年直接处理费用估计在440.5~463.25万元之间,回收油年直接收入在500~795万元之间。比较二者数据可知,处理后每年年综合经济效益为36.75万~354.5万元,该处理技术具有良好的综合经济效益。通过对废弃油基钻井液处理技术研究,发现该技术能很好地分离大庆钻井废弃油基泥浆中油、水和渣,油回收率高,回收油的质量好,分离出的废水和泥渣容易无害化处理,为废弃油基钻井液处理和资源再利用提供了一种实用的环保处理新技术。该技术处理条件温和,处理成本较低,具有广阔的工业应用前景。采用该技术处理废弃油基钻井液不但可以改善钻井作业清洁生产水平,促进油气勘探开发的发展,而且实现油田健康持续发展与环保、人文、效益的有机结合。