專利名稱：一種石油天然氣勘探鉆井作業(yè)廢棄渣泥處理方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及石油天然氣勘探鉆井污染治理技術(shù)領(lǐng)域，確切地說涉及一種應(yīng)用于石油天然氣鉆井作業(yè)中對廢棄渣泥的處理方法。
背景技術(shù)：
石油天然氣鉆井過程中將產(chǎn)生大量的廢棄渣泥，一般一口井因所鉆井深度 (1000-7000米井深不等)的不同，將產(chǎn)生300-3000立方米的廢棄渣泥。廢棄渣泥中含有 大量高濃度鉆井作業(yè)廢水(其產(chǎn)生量一般一口井因所鉆井井深1000-7000米不等將產(chǎn)生 500-4000立方米的廢水)處理后形成產(chǎn)生的殘余渣泥，殘余渣泥濃縮富集了廢水中的所有 污染物質(zhì)成份，同時其也含有所有鉆井作業(yè)過程中所用的各種鉆井液處理劑，一般達(dá)40-50 種無機(jī)和有機(jī)化學(xué)處理添加劑。目前國內(nèi)在處置石油天然氣鉆井廢棄渣泥時，主要采用直接填埋或固化處理的方 式。例如公開號為CN101538096，
公開日為2009年9月23日的中國專利文獻(xiàn)公開了一 種廢棄泥漿處理方法，首先利用砂石分離裝置將泥漿中的鉆屑砂石分離并洗滌后排出，對 剩下的泥漿調(diào)節(jié)PH值并降低其COD值，然后進(jìn)行復(fù)合絮凝使固、液分離，再采用機(jī)械脫干方 法把水溶液從固體物中析出，脫干后的固體分離物已達(dá)標(biāo)，可以堆放或填埋處理，最后對分 離出來的水溶液進(jìn)行過濾和反滲透處理，得到的淡水回收利用或現(xiàn)場排放。該方法通過可 采用單元裝置配套運行，對鉆井廢棄泥漿隨鉆連續(xù)處理，與正常的鉆井生產(chǎn)同步進(jìn)行，從而 實現(xiàn)油氣田鉆井外排危廢物不落地連續(xù)達(dá)標(biāo)處理，改變目前傳統(tǒng)整體外排固化處理模式， 填補(bǔ)國內(nèi)石油鉆井環(huán)保治理領(lǐng)域的空白。但由于廢棄渣泥含有大量的有機(jī)和無機(jī)污染物，直接填埋會對地表水、地下水和 土壤產(chǎn)生嚴(yán)重的污染和危害；固化處理方法短時間內(nèi)基本可解決廢棄泥漿的污染危害，但 是從長遠(yuǎn)來看，固化塊長期埋在地底下，其內(nèi)部的鉆井廢棄渣泥必將發(fā)生一系列變化，從而 造成土壤環(huán)境的污染；且固化后的土地也失去了耕種價值，同時此處理方法將消耗大量的 以水泥為主體的固化材料，越來越不適應(yīng)國家節(jié)能政策的發(fā)展。因此，為了實現(xiàn)對油氣田鉆 井作業(yè)廢棄渣泥真正意義上的循環(huán)利用，保護(hù)生態(tài)環(huán)境，確保石油天然氣鉆探開采的可持 續(xù)發(fā)展，探索實施石油天然氣鉆井廢棄渣泥無害化處置新技術(shù)迫在眉睫。

發(fā)明內(nèi)容
為解決上述技術(shù)問題，本發(fā)明提出了一種應(yīng)用于石油天然氣勘探鉆井作業(yè)中對廢 棄渣泥的處理方法，本方法采用生物、土壤和植物聯(lián)合修復(fù)處理廢棄渣泥，利用微生物菌種 的作用將鉆井作業(yè)廢棄物中COD指標(biāo)、Oil指標(biāo)等有效降低，將大多數(shù)有機(jī)物降解成簡單的 無機(jī)物，從而使渣泥中的污染物得到去除，使其達(dá)到無害化目的。本發(fā)明是通過采用下述技術(shù)方案實現(xiàn)的一種石油天然氣勘探鉆井作業(yè)廢棄渣泥處理方法，其特征在于步驟包括
a、微生物處理將專用微生物菌種按5 100的重量比加入至廢棄渣泥中，混 合均勻；并將自然土壤按2 1的重量比加入至混入了專用微生物菌種的廢棄渣泥中， 混合均勻，從而形成微生物處理層；所述專用微生物菌種為鹽單胞菌屬中的Halomonas ventosae細(xì)菌、Halomonas camp i sal is細(xì)菌，禾口芽孢桿菌屬中的巨大芽孢桿菌(Bacillus megaterium)；b、土壤處理在a步驟形成的微生物處理層表面，覆蓋10-15cm的自然土壤，形成 土壤處理層；C、植物處理在土壤處理層的表面，栽種豆科類和非豆科類共生固氮樹種，或者栽 種草本植物，形成植物處理層。所述c步驟中，所述的豆科類和非豆科類共生固氮樹種為銀合歡或榿木。
所述c步驟中，所述的草本植物為芒草或三葉草。所述 a 步驟中，Halomonas ventosae 細(xì)菌為 4 株，Halomonas campisalis 細(xì)菌為 1株，巨大芽孢桿菌(Bacillus megaterium)也為1株。所述a步驟中，加入的自然土壤是經(jīng)過晾曬后，并調(diào)節(jié)至含水量為15-20%、粒徑 為0. 5-lcm的土壤。所述a步驟中，微生物處理層的含水量為20-30%。所述b步驟中，自然土壤是經(jīng)過晾曬后，并調(diào)節(jié)至含水量為15-20%、粒徑為 0. 5-lcm 的土壤。本發(fā)明的有益效果表現(xiàn)在1、由于本發(fā)明采用微生物處理、土壤處理和植物處理三重聯(lián)合修復(fù)處理的方法， 與公開號為CN101538096為代表的現(xiàn)有技術(shù)相比，一方面，本方法采用在廢棄渣泥中添加 專用微生物菌種、在土壤上栽種植物的方式，更加適用于鉆井作業(yè)現(xiàn)場中對廢棄渣泥的直 接處理；另一方面，本方法利用微生物菌種的作用將鉆井作業(yè)廢棄物中COD指標(biāo)、Oil指標(biāo) 等有效降低，將大多數(shù)有機(jī)物降解成簡單的無機(jī)物，從而使渣泥中的污染物得到去除，最終 實現(xiàn)了鉆井作業(yè)廢棄渣泥中污染物無害化生物處理的目的，即使直接填埋也不會對地表 水、地下水和土壤產(chǎn)生污染和危害；另一方面，采用本方法不需要采用水泥等為主體的固化 材料形成的固化塊，來保護(hù)廢棄渣泥，保留了土地的耕種價值，完全適應(yīng)國家節(jié)能政策的需 要，也確保了石油天然氣鉆探開采的可持續(xù)發(fā)展。2、本方法中種植的銀合歡、榿木為豆科和非豆科類共生固氮樹種，轉(zhuǎn)化大氣中的 氮(N2)為氨(NH3)提供植物生長所需氮源，同時也為渣泥降解微生物提供氮素營養(yǎng)。種植 的草本植物中，芒草具有耐瘠薄、干旱的特點，三葉草可以共生固氮。草本類植物的作用在 于較好地覆蓋土壤表層，有效地防治夏季暴雨對薄層土壤的沖刷，也可避免大量雨水進(jìn)入 地下，確保了本處理方法形成的處理體系不會產(chǎn)生滲漏液進(jìn)入地下水而造成水源污染。


下面將結(jié)合說明書附圖和具體實施方式
對本發(fā)明作進(jìn)一步的詳細(xì)說明，其中圖1為本處理方法所構(gòu)成的處理體系的結(jié)構(gòu)示意中標(biāo)記1、微生物處理層，2、土壤處理層，3、植物處理層。
具體實施例方式實施例1本方法公開了一種石油天然氣勘探鉆井作業(yè)廢棄渣泥處理方法，步驟包括a、微生物處理將專用微生物菌種按5 100的重量比加入至廢棄渣泥中，混合均勻；并將自然土壤按2 1的重量比加入至混入了專用微生物菌種的廢棄渣泥中， 混合均勻，從而形成微生物處理層1 ；所述專用微生物菌種為鹽單胞菌屬中的Halomonas ventosae細(xì)菌、Halomonas camp i sal is細(xì)菌，禾口芽孢桿菌屬中的巨大芽孢桿菌(Bacillus megaterium)；b、土壤處理在a步驟形成的微生物處理層1表面，覆蓋10-15cm的自然土壤，形 成土壤處理層2 ；C、植物處理在土壤處理層2的表面，栽種豆科類和非豆科類共生固氮樹種，或者 栽種草本植物，形成植物處理層3。實施例2作為本發(fā)明的一較佳實施方式，在實施例1的基礎(chǔ)上，所述c步驟中，所述的豆科 類和非豆科類共生固氮樹種為銀合歡或榿木。所述c步驟中，所述的草本植物為芒草或三 葉草°所述a步驟中，Halomonas ventosae細(xì)菌為4株，Halomonas campisalis細(xì)菌為1 株，巨大芽孢桿菌(Bacillusmegaterium)也為1株。所述a步驟中，加入的自然土壤是經(jīng) 過晾曬后，并調(diào)節(jié)至含水量為15-20%、粒徑為0.5-lcm的土壤。所述a步驟中，微生物處 理層1的含水量為20-30%。所述b步驟中，自然土壤是經(jīng)過晾曬后，并調(diào)節(jié)至含水量為 15-20%、粒徑為0.5-lcm的土壤。所述的含水量的百分比為重量比。本發(fā)明中所說的COD 是指鉆井領(lǐng)域內(nèi)，廢棄渣泥處理中的COD指標(biāo)，即化學(xué)需氧量、Oil即油指標(biāo)。實施例3本發(fā)明采用的特殊微生物在分類上屬于鹽單胞菌屬和芽孢桿菌屬，其中的4 個菌株(C3-1, C7-2, C7-4 禾口 C8-2)屬于 Halomonas ventosae ；C5-2 屬于 Halomonas campisalis ；C2-3則屬于肥大芽孢桿菌(Bacillusmegaterium)。這些菌株的抗逆性強(qiáng)(耐 鹽5% JipH 11.0)，生長溫度范圍較廣(15-37°C)，對鉆井廢棄渣泥組分具有良好的降解 作用。利用這些特殊的細(xì)菌將油氣勘探鉆井廢棄渣泥中的復(fù)雜物質(zhì)一部分轉(zhuǎn)化為土壤腐 殖質(zhì)組分，一部分降解為簡單的有機(jī)無機(jī)化合物，供土壤中的其它微生物以及地上部分植 物利用。種植的銀合歡、榿木為豆科和非豆科類共生固氮樹種，轉(zhuǎn)化大氣中的氮(N2)為氨 (NH3)提供植物生長所需氮源，同時也為渣泥降解微生物提供氮素營養(yǎng)。種植的草本植物 中，芒草具有耐瘠薄、干旱的特點，三葉草可以共生固氮。草本類植物的作用在于較好地覆 蓋土壤表層，有效地防治夏季暴雨對薄層土壤的沖刷，也可避免大量雨水進(jìn)入地下，確保了 該處理體系不會產(chǎn)生滲漏液進(jìn)入地下水而造成水源污染。按5% (重量比)的比例接種專用微生物固體菌劑于油氣田鉆井廢棄渣泥中，利 用混合攪拌器混合均勻后，加入2倍(重量比)晾曬好的土壤充分混合，并調(diào)節(jié)此混合體系 含水量為25%左右，混合均勻后將此混合體放置于在地面上，在上面覆蓋10 15cm晾曬 好(含水量15-20% )、粒徑為0. 5-lcm左右的土壤，并栽種銀合歡、榿木、芒草、三葉草等植 物。
實施例4參照說明書附圖，本發(fā)明包括微生物處理層1、土壤處理層2和植物處理層3。首先是將處理用的自然土壤先經(jīng)過晾曬，調(diào)節(jié)好其含水量與顆粒徑。然后按5% (重量比)的比例將專用微生物菌種加于油氣田鉆井渣泥中，利用混合攪拌器混合均勻后， 加入2倍(重量比)晾曬好的自然土壤并充分混合，調(diào)節(jié)此混合體系含水量為25%左右，混合均勻后將此混合體放置于在地面上，作為微生物處理層1，在微生物處理層1上覆蓋10 15cm晾曬好的自然土壤，形成土壤處理層2，并在土壤處理層2上栽種一些當(dāng)?shù)爻Ｒ娪^賞或 薪柴植物作為植物處理層3，以防止雨水對微生物處理層1的直接沖刷。
權(quán)利要求
一種石油天然氣勘探鉆井作業(yè)廢棄渣泥處理方法，其特征在于步驟包括a、微生物處理將專用微生物菌種按5∶100的重量比加入至廢棄渣泥中，混合均勻；并將自然土壤按2∶1的重量比加入至混入了專用微生物菌種的廢棄渣泥中，混合均勻，從而形成微生物處理層(1)；所述專用微生物菌種為鹽單胞菌屬中的Halomonas ventosae細(xì)菌、Halomonascampisalis細(xì)菌，和芽孢桿菌屬中的巨大芽孢桿菌-Bacillus megaterium；b、土壤處理在a步驟形成的微生物處理層1表面，覆蓋10-15cm的自然土壤，形成土壤處理層(2)；c、植物處理在土壤處理層2的表面，栽種豆科類和非豆科類共生固氮樹種，或者栽種草本植物，形成植物處理層(3)。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的石油天然氣勘探鉆井作業(yè)廢棄渣泥處理方法，其特征在于 所述c步驟中，所述的豆科類和非豆科類共生固氮樹種為銀合歡或榿木。
3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的石油天然氣勘探鉆井作業(yè)廢棄渣泥處理方法，其特征在 于所述c步驟中，所述的草本植物為芒草或三葉草。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的石油天然氣勘探鉆井作業(yè)廢棄渣泥處理方法，其特征在于 所述a步驟中，加入的自然土壤是經(jīng)過晾曬后，并調(diào)節(jié)至含水量為15-20%、粒徑為0. 5-lcm 的土壤。
5.根據(jù)權(quán)利要求3所述的石油天然氣勘探鉆井作業(yè)廢棄渣泥處理方法，其特征在于 所述a步驟中，微生物處理層1的含水量為20-30%。
6.根據(jù)權(quán)利要求3所述的石油天然氣勘探鉆井作業(yè)廢棄渣泥處理方法，其特征在于 所述b步驟中，自然土壤是經(jīng)過晾曬后，并調(diào)節(jié)至含水量為15-20%、粒徑為0. 5-lcm的土壤。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種石油天然氣勘探鉆井作業(yè)廢棄渣泥處理方法，涉及石油天然氣勘探鉆井污染治理技術(shù)領(lǐng)域，步驟包括a、微生物處理；b、土壤處理；c、植物處理。本方法采用生物、土壤和植物聯(lián)合修復(fù)處理廢棄渣泥，利用微生物菌種的作用將鉆井作業(yè)廢棄物中COD指標(biāo)、Oil指標(biāo)等有效降低，將大多數(shù)有機(jī)物降解成簡單的無機(jī)物，從而使渣泥中的污染物得到去除，使其達(dá)到無害化目的。
文檔編號C02F11/02GK101798162SQ201010114839
公開日2010年8月11日 申請日期2010年2月26日 優(yōu)先權(quán)日2010年2月26日
發(fā)明者廖玲, 張敏, 徐柄科, 李輝, 蔣學(xué)彬, 陳強(qiáng), 陳立榮, 黃敏 申請人:中國石油集團(tuán)川慶鉆探工程有限公司