文档介绍：该【调研报告废弃油基钻井液循环利用研究】是由【游园会】上传分享，文档一共【8】页，该文档可以免费在线阅读，需要了解更多关于【调研报告废弃油基钻井液循环利用研究】的内容，可以使用淘豆网的站内搜索功能，选择自己适合的文档，以下文字是截取该文章内的部分文字，如需要获得完整电子版，请下载此文档到您的设备，方便您编辑和打印。废弃油基钻井液循环利用争辩调研报告
摘要:文章主要阐述了各采油现场循环利用废弃油基钻井液不同的处理工艺。通过对采油现场进展实地参观学****简述废弃油基钻井液在各采油现场的循环利用处理现状及其应用实例,分析各处理技术的优缺点、每一种处理技术都存在不足,必需结合油田实际生产,选择适宜有效的处理技术。
关键词:废弃油基钻井液处理技术利用现状
引言
随着我国对石油资源需求量的不断加大,油田废弃钻井液的产生量也在不断增加,大量废弃油基钻井液已成为油田的沉重负担。随着我国环境保护法规标准的不断完善以及执法力度的加大,人们的环保意识开头增加,钻井过程中产生的废物的无害化处理的争辩和推广应用,是钻井行业环境保护工作的当务之急。因此,争辩废弃油基钻井液处理技术,将废弃油基钻井液变废为宝,实现其无害化、资源化利用具有重要的意义。
目前,油田废弃油基钻井处理技术主要集中于资源回收净化利用和废物的无害化处理。资源回收率,废物无害化处理相关指标的达标状况都是油田废弃油基钻井液处理工艺需要考虑的问题,以及相关工艺运行的本钱、安全性和可行性。国内外在废弃油基钻井液方面的争辩取得很多突破性进展,局部处理工艺已经在油田上运行成熟。
废弃油基钻井液环境污染
油基钻井液作为一种优良的钻井液体系,具有防塌和强抑制作用,有利于稳定井壁,能有效抑制水敏性地层,最大限度地保护油气层;且抗污染、抗高温力量强,润滑性能好,具有良好的防卡性能,性能稳定,易于维护,已成为钻高温高压深井、大斜度定向井、水平井和地质简单井的主要手段。为节约本钱,油基钻井液经常在完钻后再转井处理,循环利用,屡次反复使用后性能恶化,最终难以使用而成为废弃油基钻井液。
废弃油基钻井液中含有大量矿物油、酚类化合物、重金属和一些有毒物质,属危急废物,长期积存会造成地表植被的严峻破坏,导致对土壤、地表和地下水的污染,直接或间接对植物、动物及人类安康产生巨大的危害,极大地制约着油基钻井液技术的进展。
随着国家对环保要求的日益严格,在家先后进展几次大的“环保风暴”的大形势下,地方政府也加大了对油田所产生污染物的监管力度,国内对含油废弃物要求进展无害化处理,因此从环境保护和经济效益的角度动身,查找一种经济高效的废弃油基钻井液处理技术显得尤为迫切和重要。
废弃油基钻井液处理技术争辩现状
针对废弃钻井泥浆的治理问题,国内外已经开展了大量的争辩,并且针对不同地区的环境特点和要求开发了具有针对性的相关技术。但是由于在钻井过程中,钻井泥浆的成分随地狱以及井深的不同有所差异,从而导致废弃钻井泥浆中的成分也有所差异,因此对于不同油田和不同性质的废弃钻井泥浆,其无害化处理工艺师不同的。
目前国内外处理废弃油基钻井液的技术主要有:热蒸馏、溶剂萃取、超临界流体抽提、汽提法、坑内密封掩埋、注入安全地层、生物修复、化学破乳等。
热蒸馏法(热解吸Thermaldesorption)
热蒸馏法是将废弃油基钻井液参加密闭减压系统中,外部供给热量,使油基钻井液和钻屑中的烃类成分挥发,挥发的烃类经冷凝得以回收,回收的油可用于配置油基钻井液、用作燃料或其他用途,固体残渣固化后可用于工程建设,如修路、建筑等。英国北海油田【2】用此法处理油基钻井液中的钻屑,分别钻屑中的油类物质,钻屑中剩余含油量小于1%,可以直接排放到海洋中,符合国际和国家的环保要求,解决了海上使用油基钻井液产生的油基钻屑处理难的问题。【1】用热解吸方法处理哈萨克斯坦Koshken地区油田的废弃油基钻井液,争辩说明在热解吸过程中,当温度到达260300℃时,油基钻井液中的油、水相挥发,经浓缩后得以回收;【2】等人争辩了热解吸法处理废弃油基钻井液,%,但处理本钱相当高。英国的一家环保处理公司每年用此法能处理100015000吨含油钻屑。
热蒸馏法是最常规的规模化处理含油钻屑方法,适用于处理废弃油基钻井液,油回收率高。但存在的主要劣势是高能耗,对设备要求高,担忧全,小型处理不经济。
溶剂萃取法
溶剂萃取法是承受己烷、乙酸乙酷或***代烃等低沸点有机溶剂将废弃油基钻井液的油类溶解萃取出来,萃取液经闪蒸蒸出溶剂得到回收油,闪蒸出的有机溶剂可以连续循环使用。
挪威一钻井废弃物处理厂用该方法处理废弃油基泥浆【3】,%,但出于本钱、安全和人体安康考虑,被迫暂停使用此处理技术。溶剂萃取法易于实现,更适合含油钻屑回收油处理,面临的主要问题是有机溶剂挥发性大,安全要求严格,本钱太高,并且挥发的有机溶剂毒性较大,对人体安康和四周空气质量产生巨大的危害。
超临界流体抽提法
超临界流体抽提是将废弃油基钻井液与超临界流体(如C02、丙烷等)混合,钻井液中的油被萃取到临界流体中,溶剂经减压后回用,萃取出的油回收再利用。
【3】争辩了用CO
2
超临界
萃取废油基钻井液中和合成油基钻井液中的油,萃取率高达98%.
超临界抽提法是在溶剂萃取的根底上进展而来的一种方法,存在着与之相像
的优缺点。虽然C0
2
和丙烷的临界条件简洁到达,与溶剂萃取相比,处理效果更
好,油回收率更高,但工艺流程长,处理费用昂扬,对于被难于降解的剧毒有机污染的土壤较为适用。
汽提法
汽提法是将高温高压蒸汽充入废弃油基泥浆中,由于气相中油的蒸气压降低而使得油不断从油基泥浆中气化成油蒸气,油蒸气随水蒸气带出,然后混合蒸气经过冷凝后进展油水分别而回收其中的油类。
汽提法是相对较好的物理处理方法,石油类去除比较彻底,不会给四周环境造成二次污染,但该方法对处理设备要求高,处理本钱较高,同样存在安全问题。王占生等人在冀东油田柳一联合站设计了一套含油污泥处理装置,利用超热蒸气喷射法将油泥中的石油类气化,被带出的混合蒸气经冷凝后回收其中的油,处理
后残渣呈细粉末状,%以下,处理效果格外好。
坑内密封掩埋
该方法是一种特别的填埋方法。它是在坑的底部和四周铺一层有机土,然后在其上面铺一层塑料垫层,再盖一层有机上;也可以在底部和四周加固化层,以防渗漏。再将根本枯燥的废弃油基钻井液填充在池内,上外表用土将其掩盖密封,然后恢复地貌。
坑内密封处理法的最大缺点就是没回收废弃油基泥浆中的油(油基泥浆中含油率40%左右),铺张了大量的石油资源;且存在易漏失,污染土壤和水源的风险。
注入安全地层或环形空间
注入法是将废弃油基钻井液通过井眼注入地层中或保存在井眼环空中。为了防止地下水和油层被污染,关键是选择适宜的安全地层。注入层通常是压力梯度较低,地层渗透性较差,而且上下盖层必需致密、强度高。一般选择适合注入条件的废弃井来处理,国外有钻特地的注入井来处理废弃钻井液。
2022年,阿联酋ADCO公司钻成两口深1500m的特地注入处理井,成功地将700000桶废弃油基钻井液注入安全环形空间地层。注入安全地层与坑内密封掩埋相像,铺张了大量贵重的矿物油资源,经济效益为零,且担忧全,油基泥浆简洁泄露,存在环境污染隐患。
生物修复
生物修复处理废弃油基钻井液的方法主要包括微生物降解法和生物絮凝法。微生物降解法是利用微生物将废油基钻井液中长链烃类物质或有机高分子降解成为环境可承受的低分子或气体(如C02)。使用该方法的困难是如何选择适宜的微生物菌种和载体。
生物絮凝法是在废弃钻井液中参加特别的微生物,利用微生物在代谢过程中产生的具有外表活性的高分子化合物,使废弃油基钻井液破乳,油类物质絮凝析出。该方法中所用微生物必需是通过自然筛选或诱变培育及基因工程、细胞工程技术获得的特种微生物,具有较大的难度。
法国Claude-henriChaineau等人【4】争辩了用生物修复法处理废弃油基钻井液,经处理后,废弃油基泥浆中的石油类、重金属和其他污染物都得到了有效的降解,取得了较好的处理成果,为今后争辩供给了一种思路。该方法主要缺
点是处理耗时较长,需要3-5年的时间甚至更长时间,不适用于现场准时处理油基钻井废弃物的处理,优点是不会给生态环境造成二次污染。
化学破乳法
化学法是将具有破乳性能的化学药剂参加废弃油基钻井液中,再添加一些絮凝剂和助剂,使其中的油经破乳后絮凝析出,得以回收。一般承受油溶性破乳剂或其它化学药剂(如酸、高价金属盐)对废弃油基钻井液进展破乳,然后离心分别成顶层油、中间水、底层泥渣三相。顶层油可直接回收,中间水层加药剂处理后可循环使用,底层泥渣可用微生物法或其他方法进展无害化处理。
许毓等人【5】争辩了“化学热洗一析油一离心’,方法处理废弃油基钻井液,油回收率到达84%以上;研制出的清油剂一分散剂一絮凝剂化学热洗配方体系,适用于多种废油基钻井液的回收油处理;王嘉麟等人【6】争辩了通过超声波与化学破乳剂相结合的方法,可以有效地对废弃钻井液中的油进展回收,回收率可达80%以上,参加絮凝剂后可使剩余的泥、水两相分别,出水COD可降到100mg/L以下;魏平方【7】等人争辩了废油基钻井液除油试验,向废油基钻井液中参加除油剂脱除其中的油,通过闪蒸或分馏方式回收除油剂,结果说明:,自然沉降15min,%。谢水祥等人对废弃油基钻井液资源回收与无害化处置技术进展了争辩。
向废弃油基钻井液中参加收油剂,回收其中的石油类,在收油后的剩余泥渣和产生的废水中分别参加无害化处理剂和絮凝剂,进展回用和无害化处理。油回收率可达90%以上,回收的油品质量到达《车用柴油》(GB19147-2022)规定的一10#车用柴油技术要求;无害化处理后的泥渣浸出液和处理后的废水中石油类、CODC和重金属等污染物指标均低于《污水综合排放标准》(GB8978-1996)二级标准限值。
化学破乳法处理废弃油基泥浆,工艺简洁,油回收率高。化学破乳法已成为目前处理废弃油基钻井液的主要手段,研制高分子量、超高分子量和“一剂多效”的破乳剂是今后进展的重点和难点所在。本争辩也承受化学破乳处理废弃油基钻井液,回收其中的油类,分别出的废水和泥渣进展无害化处理,在现有的技术根底_上,筛选出更高效更廉价的破乳剂,使油回收率到达93%以上,进一步降低废弃油基钻井液的处理本钱。
废弃油基钻井液
加水稀释
高速搅拌
离心分别
上层液体
泥渣
参加破乳剂
振荡摇匀
恒温破乳
参加固化剂
混凝剂
固化
絮凝剂
离心分别
加碱调至中和
油
废水
芬顿氧化
离心分别
絮体
回收
出水
废弃油基钻井液处理技术实例〔以大庆油田为例〕
大庆油田废弃油基钻井液特点
大庆油田所使用的油基泥浆【8】时一种水包油型的钻井液体系,因此废弃油基钻井液体系中除含有配浆的油、有机土、乳化剂等成格外,还含有大量钻井时混进来的粘土和钻屑,是一种由油、水、固体颗粒、外表活性剂和电解质组成的乳化体系。该体系格外稳定和简单,处理难度相当大。
争辩工艺
通过各种工艺的比较,并依据大庆油田钻井废弃泥浆自身的特点,陈永红在废弃油基钻井液处理技术争辩中承受化学破乳法处理废弃油基钻井液,具体技术争辩路线图如下:
该争辩工艺属于物化处理工艺,争辩思路是:首先,废弃油基钻井液加水稀释,经物理搅拌后离心,分别得到上层液体和下层泥渣;然后取匕层液体,依次参加
破乳剂、混凝剂和絮凝剂,恒温破乳,离心析出油层和水层,回收析出的油,析出的水进展芬顿氧化;并对分别出的泥渣进展无害化处理。
工艺流程图说明:废弃油基钻井液经高速物理搅拌后,离心分别得到上层液体和下层泥渣,然后上层液体进入破乳阶段,该工艺段需要分析分别出泥渣中的含油量是否可无视,几乎不影响破乳剂处理废弃油基钻井液后油的回收率,从而验证此工艺段和后续工艺段的可行性;上层液体进入破乳工艺阶段,要先参加破乳剂和混凝剂PAC,震荡摇匀几分钟,再参加絮凝剂PAM,震荡摇匀后恒温破乳,然后离心收油;,该工艺段目的是通过芬顿试剂的强氧化性以及反响后Fe3+的絮凝作用去除废水中大局部有机物;芬顿反响后出水加碱中和,再进展离心分别,上清液各项指标须到达相关水质标准;分别出泥渣进入无害化处理阶段,该工艺段需将废水芬顿氧化工艺阶段产生的Fe(OH)3絮体与固化剂一块参加到泥渣中,将泥渣固化,由于Fe(OH):絮体有很好的絮凝沉降作用,能吸附泥渣中的有毒物质,使固化剂的固化效果更加精彩。
处理结果
室内试验争辩结果说明,该技术能很好地分别大庆钻井废弃油基泥浆中油、水和渣,油回收率高,回收的油质量好,分别出的水和渣简洁无害化处理,为废弃油基泥浆处理和资源再利用供给了一种有用的环保处理技术。该技术处理条件温存,处理本钱较低,具有宽阔的工业应用前景。以下是争辩得到的一些结论。
依据室内试验争辩结果,设计了两套现场中试试验方案,优选出试验方案(I)“固液分别一化学破乳一回收油一废水、废渣无害化处理”;并依据处理过程中的物耗、能耗和人工费,对废弃油基泥浆处理技术的经济性进展了初步分析,经济效益良好。承受该技术处理废弃油基泥浆不但可以改善钻井作业清洁生产水平,而且实现油田安康持续进展与环保、人文、效益的有机结合。
结论
通过资料分析与实地调研可知,化学破乳法师当今国内处理废弃油基钻井泥
浆的常用方法,该法处理本钱较低,油回收率高,可以较好地实现油田安康持续进展与环保及人文、效益的有机结合,具有宽阔的应用前景。
参考文献:
-BasedThermalDesorptionTechnologyKashaganDevelopmentProjectmeetsEnvironmentComplianceinDrill-CuttingsTreatmentandDisposal[J]..
-BasedDrillingFluidsCuttings:ProcessesandTechnologies[J].SPE88486,2022.
,-BasedDrillingWasteUsingSuper-criticalCarbonDioxide[J].UniversityofAlbertaJournalofCanadianPetroleumTechnology,2022,2628.
Claude--,2022.[4],-BasedDrillingWasteUsingSuper-criticalCarbonDioxide[J].UniversityofAlbertaJournalofCanadianPetroleumTechnology,
2022,2628.[5]-.
许毓,刘光全,[J].油气田环境保护,2022,17(1):8-12.
王嘉麟,郭绍辉,[[J].环境工程,2022,4(26):10-13.
魏平方,王春宏,[[J].钻井液与完井液2022,22(1):
1318.
余晓霞,[[J].油气田环境