一種廢棄油基泥漿和油基鉆屑的無害化處理工藝的制作方法
【專利摘要】本發(fā)明屬于石油鉆井油基鉆屑隨鉆處理領(lǐng)域，具體涉及一種廢棄油基泥漿和油基鉆屑的無害化處理工藝。首先采用降粘劑和破乳劑對(duì)廢棄油基泥漿和油基鉆屑進(jìn)行改性，降低廢棄油基泥漿和油基鉆屑的粘度，破除其中油水及固渣含油的乳化狀態(tài)，然后加入瀝青分散劑分散膠質(zhì)與瀝青質(zhì)，最后加入洗滌液將廢棄油基泥漿和油基鉆屑中的油類物質(zhì)洗滌出來，本發(fā)明工藝大大減少了洗滌劑的用量，同時(shí)降粘劑和破乳劑可以通過沉降分離回收再利用，洗滌液也可以通過蒸餾回收再利用，油基泥漿沉渣經(jīng)加熱烘干處理后符合環(huán)保標(biāo)準(zhǔn)直接排放，本發(fā)明處理工藝可適用于現(xiàn)場(chǎng)隨鉆處理，沒有廢液產(chǎn)生，無二次污染，設(shè)備投資和操作成本較低，具有顯著的環(huán)境效益、社會(huì)效益和經(jīng)濟(jì)效益。
【專利說明】
一種廢棄油基泥漿和油基鉆屑的無害化處理工藝
技術(shù)領(lǐng)域
[0001]本發(fā)明屬于石油鉆井油基鉆肩隨鉆處理領(lǐng)域，具體涉及一種廢棄油基泥漿和油基鉆肩的無害化處理工藝。
【背景技術(shù)】
[0002]頁巖氣開發(fā)過程中，鉆井水平段均采用柴油基鉆井液，井底上返的油基鉆肩呈深黑色，含油量高達(dá)25%左右，環(huán)保處理難度非常大。油基鉆肩中含有油類、重金屬、有機(jī)物等污染物，屬于國(guó)家危險(xiǎn)廢物。油基鉆肩一方面會(huì)浪費(fèi)大量油類資源，另一方面會(huì)對(duì)環(huán)境造成極大傷害。油田鉆井生產(chǎn)每天都要產(chǎn)生大量的廢棄泥漿或油基鉆肩，以水平井段長(zhǎng)1000-1500米為例，平均每口井產(chǎn)生油基鉆肩230方。廢棄油基泥漿和油基鉆肩直接排放會(huì)影響到作物生長(zhǎng)，長(zhǎng)期堆積會(huì)造成地表植被的嚴(yán)重破壞，污染土壤和水源，危及人類的生存。
[0003]根據(jù)環(huán)保要求，廢棄的油基泥漿和油基鉆肩都要進(jìn)行后期處理。熱蒸餾法是將廢棄油基泥漿和油基鉆肩加入密閉減壓系統(tǒng)中，外部提供熱量，使油基泥漿和油基鉆肩中的烴類成分揮發(fā)，揮發(fā)的烴類經(jīng)冷凝得以回收，回收的油可用于配置油基鉆井液、用作燃料或其他用途，固體殘?jiān)袒罂捎糜诠こ探ㄔO(shè)，如修路、建筑等。熱蒸餾法處理廢棄油基泥漿和油基鉆肩存在的主要問題是高能耗、不安全、小型處理不經(jīng)濟(jì)。溶劑萃取法是采用己烷、乙酸乙酯或氯代烴等低沸點(diǎn)有機(jī)溶劑將廢棄油基泥漿和油基鉆肩的油類溶解萃取出來，萃取液經(jīng)閃蒸蒸出有機(jī)溶劑得到回收油，閃蒸出的有機(jī)溶劑可以繼續(xù)循環(huán)使用。溶劑萃取法易于實(shí)現(xiàn)，更適合含油鉆肩回收油處理，但存在的主要問題是溶劑揮發(fā)性大，安全要求嚴(yán)格，成本高?；瘜W(xué)破乳法是將具有破乳性能的化學(xué)藥劑加入廢棄油基泥漿和油基鉆肩中，再添加一些絮凝劑和助劑，使其中的油經(jīng)破乳后絮凝析出，得以回收。一般是采用油溶性破乳劑(表面活性劑)或其他化學(xué)藥劑(如酸、高價(jià)金屬鹽)對(duì)廢棄油基泥漿和油基鉆肩進(jìn)行破乳，經(jīng)攪拌、離心后分離成頂層油、中間水、底層粘土三相。頂層油可直接回收，中間水層加藥劑處理后可循環(huán)使用，底層粘土可用微生物法或其他處理技術(shù)進(jìn)行無害化處理，但是該方法存工藝復(fù)雜，能耗高等問題。對(duì)于焚燒處理來講，廢棄油基泥漿和油基鉆肩含有礦物油、酚類化合物及重金屬的復(fù)雜多相體系，對(duì)其進(jìn)行燃燒處理會(huì)產(chǎn)生大量的空氣污染物，在處理的過程中不可避免的產(chǎn)生了二次污染，并且更不易處理。綜上所述，上述處理方法有的處理成本高、設(shè)備要求高、工藝復(fù)雜;有的產(chǎn)生二次污染，無法進(jìn)行現(xiàn)場(chǎng)隨鉆處理，無法實(shí)現(xiàn)無害化、資源化處理。
[0004]廢棄油基泥漿和油基鉆肩清洗處理技術(shù)是采用洗滌液將油類物質(zhì)從廢棄油基泥漿和油基鉆肩中洗滌出來，通過離心將洗滌液和油類物質(zhì)回收，廢棄油基泥漿和油基鉆肩沉渣達(dá)到環(huán)保標(biāo)準(zhǔn)后現(xiàn)場(chǎng)排放，非常適用于現(xiàn)場(chǎng)隨鉆處理。但是由于廢棄油基泥漿和油基鉆肩中的固體顆粒易與油形成乳狀液，想要達(dá)到洗油的效果，需要加入大量的洗滌液，洗滌液使用量大，揮發(fā)性大，同時(shí)離心設(shè)備還存在處理量小，能耗高等缺陷，因此，總體來說，該方法的處理成本也非常高。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0005]本發(fā)明針對(duì)現(xiàn)有技術(shù)中存在的不足，目的在于提供一種廢棄油基泥漿和油基鉆肩的無害化處理工藝。
[0006]為實(shí)現(xiàn)上述發(fā)明目的，本發(fā)明所采用的技術(shù)方案為:
[0007]一種廢棄油基泥漿和油基鉆肩的無害化處理工藝，包括如下步驟:
[0008](I)在廢棄油基泥漿和油基鉆肩中加入降粘劑水溶液和破乳劑水溶液，邊加熱邊攪拌，直至廢棄油基泥漿和油基鉆肩中油水及固渣含油的乳化狀態(tài)被完全破壞，停止攪拌；
[0009](2)靜置、沉降一段時(shí)間后，分離出上層的降粘劑和破乳劑；向下層的沉渣中加入洗滌劑和瀝青分散劑進(jìn)行攪拌洗滌，充分洗滌后，靜置，沉降；
[0010](3)沉降結(jié)束后，分離出上層的洗滌劑及洗滌出的油類物質(zhì)，下層的沉渣經(jīng)加熱烘干后符合環(huán)保標(biāo)準(zhǔn)，可直接排放。
[0011]上述方案中，所述降粘劑為聚合物型降粘劑、木質(zhì)素磺酸鹽類、磺化苯乙烯-順丁稀二酸酐共聚物中一種或幾種，所述降粘劑水溶液中降粘劑的濃度為5wt %?15wt %。
[0012]上述方案中，所述破乳劑為陽離子型反相破乳劑和聚醚類破乳劑，所述破乳劑水溶液中破乳劑的濃度為5wt%?20wt%。
[0013]上述方案中，所述降粘劑水溶液和破乳劑水溶液的體積比為1:1;所述降粘劑水溶液和破乳劑水溶液的總體積與廢棄油基泥漿和油基鉆肩的體積比為I: I。
[0014]上述方案中，步驟(I)所述加熱的溫度為60°C，攪拌的時(shí)間為20min。
[0015]上述方案中，所述分離出的降粘劑和破乳劑經(jīng)過濾凈化處理后可循環(huán)利用。
[0016]上述方案中，所述瀝青分散劑的質(zhì)量為洗滌劑質(zhì)量的5wt%?15wt%，所述洗滌劑和瀝青分散劑的總體積與沉渣的體積比為0.5:1。
[0017]上述方案中，步驟(2)所述攪拌洗滌的時(shí)間為20min，步驟(3)所述加熱的溫度為350。。。
[0018]上述方案中，所述洗滌劑為柴油、汽油、煤油和白油中的一種或幾種。
[0019]上述方案中，所述瀝青分散劑的主劑是由8-12碳烷基醇聚醚羧酸，8-10碳烷基酚聚醚羧酸，不飽合羧酸高碳醇酯聚合物，乙烯醋酸乙烯酯聚合物，胺和氨基化合物組成。
[0020]上述方案中，將所述分離出的洗滌劑及洗滌出的油類物質(zhì)進(jìn)行加熱蒸餾凈化處理，即可回收洗滌劑用于循環(huán)利用。
[0021]本發(fā)明的有益效果:本發(fā)明提供了一種對(duì)廢棄油基泥漿和油基鉆肩資源化和無害化處理的工藝，首先采用降粘劑和破乳劑對(duì)廢棄油基泥漿和油基鉆肩進(jìn)行改性，降低了廢棄油基泥漿和油基鉆肩的粘度，破除了其中油水及固渣含油的乳化狀態(tài)，然后加入瀝青分散劑分散膠質(zhì)與瀝青質(zhì)，最后加入洗滌液將廢棄油基泥漿和油基鉆肩中的油類物質(zhì)洗滌出來，本發(fā)明工藝大大減少了洗滌劑的用量，同時(shí)降粘劑和破乳劑可以通過沉降分離回收再利用，洗滌液也可以通過蒸餾回收再利用，油基泥漿沉渣經(jīng)加熱烘干處理后符合環(huán)保標(biāo)準(zhǔn)直接排放，本發(fā)明處理工藝可適用于現(xiàn)場(chǎng)隨鉆處理，沒有廢液產(chǎn)生，無二次污染，設(shè)備投資和操作成本較低，具有顯著的環(huán)境效益、社會(huì)效益和經(jīng)濟(jì)效益。
【附圖說明】
[0022]圖1為本發(fā)明廢棄油基泥漿和油基鉆肩的無害化處理工藝的流程圖。
【具體實(shí)施方式】
[0023]為了更好地理解本發(fā)明，下面結(jié)合實(shí)施例進(jìn)一步闡明本發(fā)明的內(nèi)容，但本發(fā)明的內(nèi)容不僅僅局限于下面的實(shí)施例。
[0024]以下實(shí)施例中，所述降粘劑為聚合物型降粘劑、木質(zhì)素磺酸鹽類、磺化苯乙烯-順丁烯二酸酐共聚物中一種或幾種，所述破乳劑為陽離子型反相破乳劑和聚醚類破乳劑;所述瀝青分散劑的主劑是由8-12碳烷基醇聚醚羧酸，8-10碳烷基酚聚醚羧酸，不飽合羧酸高碳醇酯聚合物，乙烯醋酸乙烯酯聚合物，胺和氨基化合物組成。
[0025]實(shí)施例1
[0026]本實(shí)施例中，對(duì)現(xiàn)場(chǎng)廢棄油基泥漿和油基鉆肩測(cè)定了其含油率為18%左右，對(duì)該廢棄油基泥漿和油基鉆肩進(jìn)行無害化處理工藝，包括如下步驟:
[0027](I)配制降粘劑水溶液:濃度為5% ;配制破乳劑水溶液:濃度為5% ;
[0028](2)將降粘劑水溶液和破乳劑水溶液按照體積比為1:1的比例加入到廢棄油基泥漿和油基鉆肩中，降粘劑水溶液和破乳劑水溶液的總體積與廢棄油基泥漿和油基鉆肩的體積比為1:1，加熱到60 °C，攪拌20min，直至廢棄油基泥漿和油基鉆肩中油水及固渣含油的乳化狀態(tài)被完全破壞，停止攪拌；
[0029](3)靜置、沉降一段時(shí)間后，分離出上層的降粘劑和破乳劑，降粘劑和破乳劑經(jīng)過濾凈化處理后可循環(huán)利用；向下層的沉渣中加入洗滌劑(汽油)和瀝青分散劑，瀝青分散劑用量占洗滌劑量的10wt%，洗滌劑與瀝青分散劑的總體積與沉渣的體積比為0.5:1，攪拌洗滌20min，充分洗滌后，靜置，沉降；
[0030](4)沉降結(jié)束后，分離出上層的洗滌劑及洗滌出的油類物質(zhì)，洗滌劑經(jīng)加熱蒸餾凈化處理后可循環(huán)利用；下層的沉渣在350°C進(jìn)行加熱烘干處理，去除殘余油，烘干后的沉渣(經(jīng)檢測(cè)含油率為0.3% )符合環(huán)保標(biāo)準(zhǔn)，可直接排放。
[0031]實(shí)施例2
[0032]本實(shí)施例中，對(duì)現(xiàn)場(chǎng)廢棄油基泥漿和油基鉆肩測(cè)定了其含油率為19%左右，對(duì)該廢棄油基泥漿和油基鉆肩進(jìn)行無害化處理工藝，包括如下步驟:
[0033](I)配制降粘劑水溶液:濃度為10% ;配制破乳劑水溶液:濃度為10% ;
[0034](2)將降粘劑水溶液和破乳劑水溶液按照體積比為1:1的比例加入到廢棄油基泥漿和油基鉆肩中，降粘劑水溶液和破乳劑水溶液的總體積與廢棄油基泥漿和油基鉆肩的體積比為1:1，加熱到60 °C，攪拌20min，直至廢棄油基泥漿和油基鉆肩中油水及固渣含油的乳化狀態(tài)被完全破壞，停止攪拌；
[0035](3)靜置、沉降一段時(shí)間后，分離出上層的降粘劑和破乳劑，降粘劑和破乳劑經(jīng)過濾凈化處理后可循環(huán)利用；向下層的沉渣中加入洗滌劑(柴油)和瀝青分散劑，瀝青分散劑用量占洗滌劑量的15wt%，洗滌劑與瀝青分散劑的總體積與沉渣的體積比為0.5:1，攪拌洗滌20min，充分洗滌后，靜置，沉降；
[0036](4)沉降結(jié)束后，分離出上層的洗滌劑及洗滌出的油類物質(zhì)，洗滌劑經(jīng)加熱蒸餾凈化處理后可循環(huán)利用；下層的沉渣在350°C進(jìn)行加熱烘干處理，去除殘余油，烘干后的沉渣(經(jīng)檢測(cè)含油率為0.25%)符合環(huán)保標(biāo)準(zhǔn)，可直接排放。
[0037]顯然，上述實(shí)施例僅僅是為清楚地說明所作的實(shí)例，而并非對(duì)實(shí)施方式的限制。對(duì)于所屬領(lǐng)域的普通技術(shù)人員來說，在上述說明的基礎(chǔ)上還可以做出其它不同形式的變化或變動(dòng)。這里無需也無法對(duì)所有的實(shí)施方式予以窮舉。而因此所引申的顯而易見的變化或變動(dòng)仍處于本發(fā)明創(chuàng)造的保護(hù)范圍之內(nèi)。
【主權(quán)項(xiàng)】
1.一種廢棄油基泥漿和油基鉆肩的無害化處理工藝，其特征在于，包括如下步驟: (1)在廢棄油基泥漿和油基鉆肩中加入降粘劑水溶液和破乳劑水溶液，邊加熱邊攪拌，直至廢棄油基泥漿和油基鉆肩中油水及固渣含油的乳化狀態(tài)被完全破壞，停止攪拌； (2)靜置、沉降一段時(shí)間后，分離出上層的降粘劑和破乳劑；向下層的沉渣中加入洗滌劑和瀝青分散劑進(jìn)行攪拌洗滌，充分洗滌后，靜置，沉降； (3)沉降結(jié)束后，分離出上層的洗滌劑及洗滌出的油類物質(zhì)，下層的沉渣經(jīng)加熱烘干后符合環(huán)保標(biāo)準(zhǔn)，可直接排放。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的廢棄油基泥漿和油基鉆肩的無害化處理工藝，其特征在于，所述降粘劑為聚合物型降粘劑、木質(zhì)素磺酸鹽類和磺化苯乙烯-順丁烯二酸酐共聚物中一種或幾種，所述降粘劑水溶液中降粘劑的濃度為5wt%?15wt%。3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的廢棄油基泥漿和油基鉆肩的無害化處理工藝，其特征在于，所述破乳劑為陽離子型反相破乳劑和聚醚類破乳劑的混合物，所述破乳劑水溶液中破乳劑的濃度為5wt%?20wt%。4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的廢棄油基泥漿和油基鉆肩的無害化處理工藝，其特征在于，所述降粘劑水溶液和破乳劑水溶液的體積比為I: I;所述降粘劑水溶液和破乳劑水溶液的總體積與廢棄油基泥漿和油基鉆肩的體積比為I: I。5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的廢棄油基泥漿和油基鉆肩的無害化處理工藝，其特征在于，步驟(I)所述加熱的溫度為60°C，攪拌的時(shí)間為20 min。6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的廢棄油基泥漿和油基鉆肩的無害化處理工藝，其特征在于，所述瀝青分散劑的質(zhì)量為洗滌劑質(zhì)量的5wt%~l 5wt%，所述洗滌劑和瀝青分散劑的總體積與沉渣的體積比為0.5:1。7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的廢棄油基泥漿和油基鉆肩的無害化處理工藝，其特征在于，所述洗滌劑為柴油、汽油、煤油和白油中的一種或幾種。8.根據(jù)權(quán)利要求1所述的廢棄油基泥漿和油基鉆肩的無害化處理工藝，其特征在于，所述瀝青分散劑的主劑是由8-12碳烷基醇聚醚羧酸、8-10碳烷基酚聚醚羧酸、不飽合羧酸高碳醇酯聚合物、乙烯醋酸乙烯酯聚合物、胺和氨基化合物組成。9.根據(jù)權(quán)利要求1所述的廢棄油基泥漿和油基鉆肩的無害化處理工藝，其特征在于，步驟(2)所述攪拌洗滌的時(shí)間為20min，步驟(3)所述加熱的溫度為350°C。10.根據(jù)權(quán)利要求1所述的廢棄油基泥漿和油基鉆肩的無害化處理工藝，其特征在于，所述分離出的降粘劑和破乳劑經(jīng)過濾凈化處理后可循環(huán)利用;將所述分離出的洗滌劑及洗滌出的油類物質(zhì)進(jìn)行加熱蒸餾凈化處理，即可回收洗滌劑用于循環(huán)利用。
【文檔編號(hào)】E21B41/00GK106014340SQ201610377132
【公開日】2016年10月12日
【申請(qǐng)日】2016年5月31日
【發(fā)明人】李金環(huán), 傅莉, 張建, 朱紅彬, 李清方, 王利君, 張新軍, 黃少偉, 顏廷敏, 張碩琳, 張寧寧
【申請(qǐng)人】中石化節(jié)能環(huán)保工程科技有限公司