本發(fā)明屬于危廢物環(huán)境治理領域,具體為一種油氣田含油鉆屑的資源化處理方法。
背景技術:
廢棄泥漿是石油天然氣工業(yè)的主要污染源之一。它是一種含黏土、加重材料、各種化學處理劑、污水、污油及鉆屑的多項穩(wěn)態(tài)膠體懸浮體系,危害環(huán)境的主要成分是烴類、鹽類、各種聚合物、木質素磺酸鹽、某些金屬離子(汞、銅、砷、鉻、鋅及鉛)和重晶石中的雜質。為防止鉆井廢棄泥漿對環(huán)境造成污染,必須對其進行處理。同時含油廢物也是國家《危險廢棄物名錄》中標定的hw08類危險廢棄物。根據環(huán)保要求,廢棄的油基泥漿和油基泥漿鉆屑都要進行后期處理。
含油量大于5%的含油污泥(除廢棄油基泥漿巖屑)應回收原油,回收的原油品質含水率應小于10%;鼓勵采用熱裂解、超聲波技術、化學熱洗技術、生物技術對含油污泥進行處理;禁止采用焚燒、填埋方式處理含油率大于5%的含油污泥。
傳統(tǒng)上處理油基泥漿或鉆屑方式有焚燒處理、裂解處理、生物降解等,但焚燒法投入資金大、運行成本高、同時焚燒過程中產生的廢氣容易造成第二次環(huán)境污染;對于部分含油量較低的含油鉆屑,采用填埋方式處理,填埋法投資較少,但其并沒有真正消除含油鉆屑中油類污染物,雨季沖淋,以及地下水的滲透有可能導致油基溢出,污染區(qū)域環(huán)境;生化法也是目前常用的方式之一,采用微生物的降解作用處理含油鉆屑中的石油類污染物其成本較低,但處理周期較長,并且油基中的芳香烴類具有一定的毒性,有可能抑制生化降解過程。此類工藝將廢棄油基泥漿中的油基當做廢物處理,沒有實現油基的資源化回用。目前國內成熟的是采用lret技術,即對油基鉆屑進行機械分離—加熱—回收脫附藥劑循環(huán)使用,缺點是設備投資較高,處理藥劑價格昂貴。設備占地面積較大,不易實現隨鉆處理。
近年來,某些油田公司采用微生物處理技術處理油基鉆屑,是利用微生物細菌對油基鉆屑進行土壤可耕作式功能修復和改善,利用微生物分解油基鉆屑中的石油烴類和其他有機物,但這種方法缺點是處理時間長,不易實現大規(guī)?;6嗄陙?,國內一直沒有一個技術與經濟可行的“含油污泥”處理方法和裝置。有油田采用熱脫附技術對含油污泥進行處理,是指在絕氧加熱條件下將巖屑中的絕大部分液相分離冷凝后回收,從而實現鉆屑與油分離的目的。
近年來學者針對含油污泥的研究多集中在油泥中原油的回收,而關于剩余油泥凈化處理方面的很少。大部分油田處理含油污泥的工藝都僅限在將油泥中的原油進行回收,剩余油泥堆積在井場或者挖坑填埋。這種做法不僅不能有效的處理油泥,而且對井場及其周圍農田的土壤造成了很大污染。
熱處理、蒸餾法等廢棄油基鉆井液處理方法工藝復雜、成本高,運行成本一般油田企業(yè)難以承受。目前油田每年產生的廢棄油基泥漿達十幾萬噸以上,所以,探索一種簡易的無害化處理廢棄的油基泥漿新工藝、新方法,對于改善當地環(huán)境、產污單位污染無害化治理具有十分重要的意義。
技術實現要素:
為了克服以上技術問題,本發(fā)明提供一種油氣田含油鉆屑的資源化處理方法。采用該方法可實現鉆井液潤滑劑的回收利用、巖屑的無害化堆放或利用,工藝用水和吸附材料循環(huán)使用。
為了實現以上發(fā)明目的,本發(fā)明的具體技術方案如下:
一種油氣田含油鉆屑的資源化處理方法,其包括以下步驟:
1)將含油鉆屑和工業(yè)酒精按比例的在一定溫度下攪拌混合得到懸浮液1;含油鉆屑的質量g和工業(yè)酒精體積ml的比例關系為1:2-5。
2)將懸浮液1在常溫下靜置一定時間后得到懸浮液2和酒精溶液1,懸浮液2經過濾處理得到一次鉆屑和酒精溶液2;靜置時間為20-60min。
3)將酒精溶液1和酒精溶液2轉移至儲液槽并精餾分離處理,得到回收藥劑和酒精,酒精回收利用;精餾條件為:反應時間60-180min,反應溫度:80-120℃。
4)將一次鉆屑、自來水和工業(yè)酒精按比例在攪拌罐中攪拌混合后得到懸浮液3,懸浮液3經過濾后得到泥沙和洗滌水,該洗滌水與吸附劑相互作用后得到懸浮液4;所述攪拌罐中自來水用量:300-600ml;工業(yè)酒精用量:10ml-100ml;攪拌罐中恒溫攪拌條件:溫度60-90℃,攪拌強度300-800r/min;攪拌時間30-150min。
5)懸浮液4經沉降處理得到上清水和吸附廢料,上清水返回自來水儲罐進行回收利用,吸附廢料經焙燒處理后得到再生吸附劑進行回收利用。沉降時間為2-6h。吸附廢料焙燒條件為:溫度500-650℃,時間2-6h。
步驟1)中的溫度為恒溫,溫度為20-50℃,攪拌強度為100-1000r/min,攪拌時間30-120min。
步驟4)中所述吸附劑的種類為mgo、活性污泥、黏土、硅膠、氧化鋁、分子篩和硅藻土中的任意一種或幾種的混合物。以洗滌水體積計,吸附劑的添加量為5.0-10.0g/l,吸附條件為常溫,攪拌強度100-1000r/min,攪拌時間30-120min。
本發(fā)明的積極效果體現在:
(一)實現油氣田含油鉆屑的無害化處理和減少其對生態(tài)環(huán)境的破壞,其中鉆井液潤滑劑回收利用、巖屑的無害化堆放或利用,工藝用水和吸附材料循環(huán)使用。
(二)處理工藝為綠色循環(huán)工藝,無三廢物質排除。
(三)含油巖屑的處理成本低和工藝簡單。
附圖說明
圖1為本發(fā)明所述油氣田含油鉆屑的資源化處理方法的工藝流程示意圖。
具體實施方式:
為了使本發(fā)明的目的、技術方案及優(yōu)點更加清楚明白,下面結合具體實施方式對本發(fā)明作進一步的詳細描述,但不應將此理解為本發(fā)明上述主題的范圍僅限于下述實施例。
實施例1:
稱取100g油氣田含油鉆屑置入300ml工業(yè)酒精中,并在溫度45℃和攪拌速度400r/min攪拌處理30min得到懸浮液1,經靜置30min后得到懸浮液2和酒精溶液1,懸浮液2經過濾處理得到一次鉆屑和酒精溶液2;酒精溶液1和酒精溶液2轉移至儲液槽并在溫度85℃下精餾分離處理得到回收藥劑和酒精,酒精回收利用;一次鉆屑與300ml自來水和20ml工業(yè)酒精在85℃下攪拌混合后得到懸浮液3,懸浮液3經過濾后得到泥沙和洗滌水,該洗滌水與吸附劑mgo相互作用后得到懸浮液4,懸浮液4經沉降處理得到上清水和mgo吸附廢料,上清水返回自來水儲罐進行回收利用,吸附廢料在550℃焙燒處理后得到再生吸附劑mgo進行回收利用?;厥盏玫剿巹?0.5g,泥沙量88.6g,乙醇回收利用率96.8%,自來水回收利用率95.5%。
實施例2:
稱取120g油氣田鉆屑置入350ml工業(yè)酒精在溫度30℃和攪拌速度500r/min攪拌處理35min得到懸浮液1,經靜置40min后得到懸浮液2和酒精溶液1,懸浮液2經過濾處理得到一次鉆屑和酒精溶液2;酒精溶液1和2轉移至儲液槽并在溫度85℃下精餾分離處理得到回收藥劑和酒精,酒精回收利用;一次鉆屑與350ml自來水和25ml工業(yè)酒精在90℃下攪拌混合后得到懸浮液3,懸浮液3經過濾后得到泥沙和洗滌水,該洗滌水與吸附劑活性炭相互作用后得到懸浮液4,懸浮液4經沉降處理得到上清水和硅膠吸附廢料,上清水返回自來水儲罐進行回收利用,吸附廢料在530℃焙燒處理后得到再生吸附劑硅膠進行回收利用。回收得到藥劑11.5g,泥沙量98.4g,乙醇回收利用率97.3%,自來水回收利用率93.3%。
實施例3:
稱取110g油氣田鉆屑置入260ml工業(yè)酒精在溫度25℃和攪拌速度600r/min攪拌處理40min得到懸浮液1,經靜置50min后得到懸浮液2和酒精溶液1,懸浮液2經過濾處理得到一次鉆屑和酒精溶液2;酒精溶液1和2轉移至儲液槽并在溫度80℃下精餾分離處理得到回收藥劑和酒精,酒精回收利用;一次鉆屑與250ml自來水和15ml工業(yè)酒精在80℃下攪拌混合后得到懸浮液3,懸浮液3經過濾后得到泥沙和洗滌水,該洗滌水與吸附劑分子篩相互作用后得到懸浮液4,懸浮液4經沉降處理得到上清水和分子篩吸附廢料,上清水返回自來水儲罐進行回收利用,吸附廢料在550℃焙燒處理后得到再生吸附劑分子篩進行回收利用?;厥盏玫剿巹?2.1g,泥沙量96.5g,乙醇回收利用率98.5%,自來水回收利用率97.3%。
實施例4:
方法步驟采用實施例1中的方法進行處理,僅改變實施例1中的重要參數,進行含油鉆屑資源化利用的對比試驗,結果如表1。只有合理的優(yōu)化工藝條件,才能獲得含油鉆屑最大的資源化利用。
表1含油鉆屑資源化利用的對比試驗