專利名稱：一種油氣田及頁巖氣田廢棄鉆井泥漿的生物修復方法
技術領域：
本發(fā)明涉及油氣田及頁巖氣田廢棄鉆井泥漿處理技木，尤其是一種油氣田及頁巖氣田廢棄鉆井泥漿的生物修復方法。ニ背景技術：
廢棄鉆井泥漿是石油與天然氣勘探開發(fā)過程中產生的主要污染物之一，主要包括廢鉆井液、粘土、加重劑、各類化學添加剤、鉆屑、酸化壓裂等作業(yè)產生的廢液以及各鉆井作業(yè)滴、跑、漏液和油等，具有組分復雜、污染物濃度聞、重金屬含量尚、色度聞、粘度大、有韋有害物質多和難處理等特點。廢棄鉆井泥漿的不合理處理將可能會對井場周邊區(qū)域的土壌、地下水、地表水、農田等造成環(huán)境污染問題。目前廢棄鉆井泥漿的處理方法主要有簡單處理排放、回注安全地層或井的環(huán)形空間、MTC轉化技術、坑內填埋、土地耕作、固化、焚燒、微生物處理等，其中應用最廣泛的是先對廢棄鉆井泥漿進行固化處理后，再進ー步綜合利用，如作路基等。但都或多或少的存在一些問題，如回注安全地層或井的環(huán)形空間需要考慮回注地層或井的選址和是否會對地下水造成污染的問題；坑內填埋只是暫時存放，而不是真正意義上的處理處置；土地耕作一般選擇種植農作物，但對于種植出來的農作物是否具有安全性存在爭議；固化處理是否會存在隨著時間的延長而出現(xiàn)滲漏現(xiàn)象，令人堪憂；焚燒處理咋會增加大氣中二氧化碳的總量，加速全球變暖；微生物處理則存在投資大、適用范圍小等缺點。加之目前我國掀起了非常規(guī)天然氣——頁巖氣開發(fā)熱潮，隨之而來的就是大量頁巖氣田的勘探和開發(fā)，這勢必會增加廢棄鉆井泥漿的產生量。為此，油氣田及頁巖氣田廢棄鉆井泥漿的經濟有效處理變成了目前亟待解決的ー個熱點課題。
發(fā)明內容
針對現(xiàn)有技術存在的不足，本發(fā)明提供了一種油氣田及頁巖氣田廢棄鉆井泥漿的生物修復方法。為實現(xiàn)上述目的，本發(fā)明的技術方案是一種油氣田及頁巖氣田廢棄鉆井泥漿的生物修復方法，其特征在于包括下列步驟
(1)首先在攪拌作用下，向裝有廢棄鉆井泥漿的攪拌罐中依次加入粉煤灰、硫酸亞鐵、過硫酸鹽和pH調節(jié)劑，控制體系pH在7 8，攪拌時間在I小時以上；
⑵向攪拌罐中加入混凝劑，后再按照適當重量比加入當?shù)剞r田耕作土壌、農作物秸桿、農家肥、有機肥和無機肥，在充分攪勻后進行堆肥處理，在堆肥過程中，通過翻耕、澆灌和保溫保濕措施來保證堆肥效果，翻耕時間為每天一次，土壌含水率維持在20% 25%，溫度在20°C左右；
⑶在堆肥處理一段時間且石油烴的質量濃度降至1%以下后，種植園林用花卉或樹木，并適時澆灌和添加營養(yǎng)物有機肥和無機肥以保障花卉或樹木的正常生長，土壌中營養(yǎng)物的比例為 C:N:P:K=100 130:10 15:1. 2 2. 5:6 8。所述的粉煤灰、硫酸亞鐵、過硫酸鹽的投加量分別為10 20 g/L、5 10 g/L、6 12 g/し所述的過硫酸鹽為過硫酸銨、過硫酸鉀、過硫酸鈉、過硫酸鈣中的ー種。所述的pH調節(jié)劑為硫酸鋁、濃硫酸、氧化鈣、氫氧化鈣、氫氧化鈉中的ー種。所述的混凝劑為聚合氯化鋁、三氯化鐵、聚合硫酸鐵、硫酸亞鐵中的ー種或幾種的混合物，投加量為15 30 g/L。所述的農田耕作土壤為肥沃農田表層18厘米以內的土壌，投加量為廢棄鉆井泥漿重量的I 3倍。所述的農作物秸桿為麥桿、稻草、玉米桿、玉米芯、紅苕根莖、馬鈴薯根莖經過粉碎處理后的混合物,投加比重為6% 10%。
所述的農家肥為豬、牛、羊、雞、鴨等家禽的糞便，投加比重為8% 10%。本發(fā)明具有如下有益效果本發(fā)明提供的一種油氣田及頁巖氣田廢棄鉆井泥漿的生物修復方法有效地解決了油氣田及頁巖氣田廢棄鉆井泥漿的環(huán)境污染問題，具有投資少、處理效果好、運行操作簡單等優(yōu)點，種植后的花卉或樹木可用于市政園林建設。具體實施例方式 本發(fā)明的技術方案是一種油氣田及頁巖氣田廢棄鉆井泥漿的生物修復方法，其特征在于包括下列步驟
(1)首先在攪拌作用下，向裝有廢棄鉆井泥漿的攪拌罐中依次加入粉煤灰、硫酸亞鐵、過硫酸鹽和pH調節(jié)劑，控制體系pH在7 8，攪拌時間在I小時以上；
⑵向攪拌罐中加入混凝劑，后再按照適當重量比加入當?shù)剞r田耕作土壌、農作物秸桿、農家肥、有機肥和無機肥，在充分攪勻后進行堆肥處理，在堆肥過程中，通過翻耕、澆灌和保溫保濕措施來保證堆肥效果，翻耕時間為每天一次，土壌含水率維持在20% 25%，溫度在20°C左右；
⑶在堆肥處理一段時間且石油烴的質量濃度降至1%以下后，種植園林用花卉或樹木，并適時澆灌和添加營養(yǎng)物有機肥和無機肥以保障花卉或樹木的正常生長，土壌中營養(yǎng)物的比例為 C:N:P:K=100 130:10 15:1. 2 2. 5:6 8。所述的粉煤灰、硫酸亞鐵、過硫酸鹽的投加量分別為10 20 g/L、5 10 g/L、6 12 g/L。所述的過硫酸鹽為過硫酸銨、過硫酸鉀、過硫酸鈉、過硫酸鈣中的ー種。所述的pH調節(jié)劑為硫酸鋁、濃硫酸、氧化鈣、氫氧化鈣、氫氧化鈉中的ー種。所述的混凝劑為聚合氯化鋁、三氯化鐵、聚合硫酸鐵、硫酸亞鐵中的ー種或幾種的混合物，投加量為15 30 g/L。所述的農田耕作土壤為肥沃農田表層18厘米以內的土壌，投加量為廢棄鉆井泥漿重量的I 3倍。所述的農作物秸桿為麥桿、稻草、玉米桿、玉米芯、紅苕根莖、馬鈴薯根莖經過粉碎處理后的混合物,投加比重為6% 10%。所述的農家肥為豬、牛、羊、雞、鴨等家禽的糞便，投加比重為8% 10%。以下通過具體實施例來進ー步詳細說明本發(fā)明，但本發(fā)明并不限定于這些實施例。實施例I :針對某油田鉆井平臺產生的廢棄鉆井泥漿，首先在攪拌作用下，向裝有廢棄鉆井泥漿的攪拌罐中依次加入粉煤灰、硫酸亞鐵和過硫酸鉀，投加量分別為15 g/L、8g/L和10 g/L，用pH調節(jié)劑硫酸調整體系pH為7. 5，攪拌I. 5小時；后再向攪拌罐中加入質量濃度為25 g/L的混凝劑聚合氯化鋁，攪拌30分鐘后再加入與廢棄鉆井泥漿等重量的當?shù)剞r田耕作土壤和投加比重分別為7%和8%的農作物秸桿和農家肥，在充分攪勻后進行堆肥處理，在堆肥過程中，每周翻耕兩次，并對土壤采取澆灌和和保溫保濕措施來保證堆肥效果，使土壤含水率維持在23%，溫度在20°C左右；在堆肥處理60天后，石油烴的質量濃度降至1%以下，后再種植園林用花卉，并適時澆灌和添加營養(yǎng)物有機肥和無機肥以維持土壌中營養(yǎng)物的比例范圍為じル？:1(=100 130:10 15:1.2 2. 5:6 8，在此過程中花卉能夠正常生長。實施例2 :針對某天然氣田鉆井平臺產生的廢棄鉆井泥漿，首先在攪拌作用下，向裝有廢棄鉆井泥漿的攪拌罐中依次加入粉煤灰、硫酸亞鐵和過硫酸鈉，投加量分別為12 g/L、6 g/L和8 g/L，用pH調節(jié)劑硫酸調整體系pH為7，攪拌I. 2小吋；后再向攪拌罐中加入質量濃度為20 g/L的混凝劑聚合氯化鋁，攪拌20分鐘后再加入與廢棄鉆井泥漿等重量的當?shù)剞r田耕作土壤和投加比重分別為6%和8%的農作物秸桿和農家肥，在充分攪勻后進行堆肥處理，在堆肥過程中，每周翻耕兩次，并對土壤采取澆灌和和保溫保濕措施來保證堆肥 效果，使土壤含水率維持在20%，溫度在20°C左右；在堆肥處理45天后，石油烴的質量濃度降至1%以下，后再種植園林用樹木，并適時澆灌和添加營養(yǎng)物有機肥和無機肥以維持土壌中營養(yǎng)物的比例范圍為C:N:P:K=100 130:10 15:1. 2 2. 5:6 8，在此過程中樹木能夠正常生長。實施例3 :針對某頁巖氣田鉆井平臺產生的廢棄鉆井泥漿，首先在攪拌作用下，向裝有廢棄鉆井泥漿的攪拌罐中依次加入粉煤灰、硫酸亞鐵和過硫酸銨，投加量分別為12 g/L、7 g/L和9 g/L，用pH調節(jié)劑硫酸調整體系pH為7. 5，攪拌I. 5小吋；后再向攪拌罐中加入質量濃度為15 g/L的混凝劑聚合氯化鋁，攪拌25分鐘后再加入與廢棄鉆井泥漿等重量的當?shù)剞r田耕作土壤和投加比重分別為8%和8%的農作物秸桿和農家肥，在充分攪勻后進行堆肥處理，在堆肥過程中，每周翻耕兩次，并對土壤采取澆灌和和保溫保濕措施來保證堆肥效果，使土壌含水率維持在22%，溫度在20°C左右；在堆肥處理60天后再種植園林用花卉，并適時澆灌和添加營養(yǎng)物有機肥和無機肥以維持土壌中營養(yǎng)物的比例范圍為C:N:P:K=100 130:10 15:1. 2 2. 5:6 8，在此過程中花卉能夠正常生長。
權利要求
1.一種油氣田及頁巖氣田廢棄鉆井泥漿的生物修復方法，其特征在于包括下列步驟 (1)首先在攪拌作用下，向裝有廢棄鉆井泥漿的攪拌罐中依次加入粉煤灰、硫酸亞鐵、過硫酸鹽和pH調節(jié)劑，控制體系pH在7 8，攪拌時間在2小時以上； ⑵向攪拌罐中加入混凝劑，后再按照適當重量比加入當?shù)剞r田耕作土壤、農作物秸桿、農家肥、有機肥和無機肥，在充分攪勻后進行堆肥處理，在堆肥過程中，通過翻耕、澆灌和保溫保濕措施來保證堆肥效果，翻耕時間為每周兩次，土壤含水率維持在20% 25%，溫度在20°C左右； ⑶在堆肥處理一段時間且石油烴的質量濃度降至1%以下后，種植園林用花卉或樹木，并適時澆灌和添加營養(yǎng)物有機肥和無機肥以保障花卉或樹木的正常生長，土壤中營養(yǎng)物的比例為 C:N:P:K=100 130:10 15:1. 2 2. 5:6 8。
2.根據(jù)權利要求I所述的油氣田及頁巖氣田廢棄鉆井泥漿的生物修復方法，其特征在于所述的粉煤灰、硫酸亞鐵、過硫酸鹽的投加量分別為10 20 g/L、5 10 g/L、6 12g/L0
3.根據(jù)權利要求I所述的油氣田及頁巖氣田廢棄鉆井泥漿的生物修復方法，其特征在于所述的過硫酸鹽為過硫酸銨、過硫酸鉀、過硫酸鈉、過硫酸鈣中的一種。
4.根據(jù)權利要求I所述的油氣田及頁巖氣田廢棄鉆井泥漿的生物修復方法，其特征在于所述的PH調節(jié)劑為硫酸鋁、濃硫酸、氧化鈣、氫氧化鈣、氫氧化鈉中的一種。
5.根據(jù)權利要求I所述的油氣田及頁巖氣田廢棄鉆井泥漿的生物修復方法，其特征在于所述的混凝劑為聚合氯化鋁、三氯化鐵、聚合硫酸鐵、硫酸亞鐵中的一種或幾種的混合物，投加量為15 30 g/L。
6.根據(jù)權利要求I所述的油氣田及頁巖氣田廢棄鉆井泥漿的生物修復方法，其特征在于所述的農田耕作土壤為肥沃農田表層18厘米以內的土壤，投加量為廢棄鉆井泥漿重量的I 3倍。
7.根據(jù)權利要求I所述的油氣田及頁巖氣田廢棄鉆井泥漿的生物修復方法，其特征在于所述的農作物秸桿為麥桿、稻草、玉米桿、玉米芯、紅苕根莖、馬鈴薯根莖經過粉碎處理后的混合物,投加比重為6% 10%。
8.根據(jù)權利要求I所述的油氣田及頁巖氣田廢棄鉆井泥漿的生物修復方法，其特征在于所述的農家肥為豬、牛、羊、雞、鴨等家禽的糞便，投加比重為8% 10%。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種油氣田及頁巖氣田廢棄鉆井泥漿的生物修復方法，其特征在于在攪拌作用下，向裝有廢棄鉆井泥漿的攪拌罐中依次加入粉煤灰、硫酸亞鐵、過硫酸鹽和pH調節(jié)劑，攪拌一定時間后，再加入混凝劑；后再按照適當重量比加入當?shù)剞r田耕作土壤、農作物秸稈、農家肥、有機肥和無機肥，在充分攪勻后進行堆肥處理，在堆肥過程中，通過翻耕、澆灌和保溫保濕措施來保證堆肥效果；在堆肥處理一段時間后，種植園林用花卉或樹木，并適時澆灌和添加營養(yǎng)物以保障花卉或樹木的正常生長。本發(fā)明提供的處理方法有效地解決了油氣田及頁巖氣田廢棄鉆井泥漿的環(huán)境污染問題，具有投資少、處理效果好、運行操作簡單等優(yōu)點，種植后的花卉或樹木可用于市政園林建設。
文檔編號E21B21/06GK102865047SQ20121038061
公開日2013年1月9日 申請日期2012年10月10日 優(yōu)先權日2012年10月10日
發(fā)明者袁建梅, 其他發(fā)明人請求不公開姓名 申請人:楊德敏