CN1887752A

CN1887752A - 一种油田废弃泥浆污油泥资源化处理方法

Info

Publication number: CN1887752A
Application number: CN 200610018062
Authority: CN
Inventors: 郭学峰; 茆明军; 尚妙发
Original assignee: Tiandiren Environment Protecting Engineering & Techn Co Ltd Puyang
Current assignee: Puyang environmental Polytron Technologies Inc
Priority date: 2006-07-03
Filing date: 2006-07-03
Publication date: 2007-01-03
Anticipated expiration: 2026-07-03
Also published as: CN100391877C

Abstract

本发明公开了一种油田废弃泥浆污油泥资源化处理的方法。该处理方法包括废弃泥浆污泥冲洗脱屑、稀释吸附、破胶破稳除油、固结及固液分离、滤饼中和反洗脱盐、滤液中和氧化过滤再处理、泥饼固化利用。通过本发明可以彻底解决钻井生产过程中产生的废弃物和采油注水系统产生的污油泥的污染问题和废物综合利用问题，变废为宝，可获得较大的经济效益。该发明的处理方法、设备可以撬装一体化，随钻井施工移动作业，易于广泛应用。

Description

一种油田废弃泥浆污油泥资源化处理方法

一、技术领域：本发明涉及一种油田废弃物的处理方法，特别涉及一种油田废弃泥浆污油泥资源化处理方法。

二、背景技术：在石油钻采过程中往往产生大量的矿场废弃物(以钻井废弃泥浆和采油注水系统沉降含油污泥为主)，钻井废弃泥浆是钻井生产过程中排放的污水、泥浆、岩屑形成的混合废弃物的总称，油田污油泥是采油、注水系统分离沉降产生的含油污泥。这些废弃物是一种高度稳定的胶体，含有粘土、加重材料、化学处理剂、油类等；具有含水率高，流动性强，体积大，提取和分离其中有毒有害(重金属、酸、碱、盐、油污、有机物等)污染物质比较困难。目前尚无理想的处理方法，一般采取转移集中存放，或存放在井场泥浆池中等，这样不能从根本上解决废弃物的污染问题，不可避免地对周围环境及地下水源造成污染，甚至使占用土地受到严重的污染不能复耕而荒芜。

油田废弃泥浆因其组成复杂，相对十分稳定，因此消除其对钻井现场污染，彻底消除其对整个环境的污染相当困难。近年来国内相继发表了多项针对油田废弃泥浆的治理专利，如申请号CN93110918.3、CN03156168.3、CN200410035507.7、CN03128333、CN02104801及相关部门研究了废弃泥浆的固化技术，这些技术在治理废弃泥浆方面作出了贡献，但是这些技术的一个共同点是通过添加化学药剂使废钻井液在池内固化，达到一定强度后再用土掩埋、复耕，不能对废弃泥浆污油泥做彻底的处理，处理后的废弃泥浆污油泥对周围环境和地下水源仍然存在较为严重的污染问题。进而在一定程度上，发明专利CN021165548、CN01127714.9及其它一些专利涉及到钻井泥浆水和采油污油泥治理方法，但真正达到较彻底资源化处理的方法未见报道。因此，为了彻底解决油田废弃泥浆污油泥对周围环境和地下水源严重的污染问题和能源的回收利用，对石油废弃泥浆污油泥资源化处理方法的研究是很有必要的。

三、发明内容：

本发明目的：克服已知技术中存在的问题，提出一种石油废弃泥浆污油泥资源化处理方法。

本发明的技术方案是：

本发明提出一种石油废弃泥浆污油泥资源化处理方法，其生产方法包括以下步骤：石油废弃泥浆污油泥冲洗脱屑、稀释吸附、破胶破稳除油、固结及固液分离、滤饼中和反洗脱盐、滤液中和氧化过滤再处理、泥饼的固化利用。其处理方法的详细步骤为：

(1)冲洗、脱屑步骤：先将废弃泥浆或污油泥通过30-40目的震动筛加水冲洗，去除较大粒径的岩屑或沙砾；

(2)稀释、吸附步骤：将去除较大粒径后的废弃泥浆或污油泥加水稀释到含水率80％以上泵入搅拌罐内搅拌，每立方污泥先加入20-70kg的吸附沥水剂粉煤灰(或蛭石、粒状活性炭、碳酸钙)搅拌均匀，搅拌时间为15-25分钟；再加入20-50kg氧化钙(或羟基铝、氢氧化钙、海泡石、磷灰石和吸附性树脂)搅拌均匀，搅拌时间为15-25分钟，对泥浆或污油泥进行吸附沥水；

(3)破胶破稳、除油步骤：然后每立方污泥中加入10-20kg破胶破稳剂聚合硫酸硅酸铝铁(或阳离子聚合物聚氧丙烯三甲基氯化铵、聚2-乙烯咪唑啉盐酸盐、两性聚丙烯酰胺和聚乙烯胺和聚合硫酸铁)，搅拌均匀，搅拌时间为15-25分钟，搅拌后利用收油装置将上部浮出的污油进行分离回收；

(4)固结及固液分离步骤：泥浆中的污油分离后，每立方污泥中再加入5-10kg425#以上的水泥搅拌，搅拌时间为15-25分钟，将搅拌均匀的污泥泵入(泵压控制在0.1-0.6Mpa)带反洗流程的压滤机压滤(滤布细度为300-400目)，并保压5-10分钟，直到没有滤液排出，滤饼和滤液得以分离；

(5)滤饼经中和、脱盐再脱水达到固化利用步骤：打开反洗流程，将上述步骤分离得到的滤饼，先用2≤PH≤4的稀盐酸或稀硫酸泵入压滤机反洗至滤液为6≤PH≤9，再改用清水继续反洗，待滤出液盐度≤500mg/L时，停止反洗；向压滤机内通入压力为0.5-0.8Mpa的压缩空气，用空气压缩出滤饼中的一部分水分后(空气压缩前泥饼的含水率为50-60％)，得到的泥饼含水率为40-45％，可以进行固化利用；

(6)脱出滤液经中和、氧化和过滤再处理步骤：将脱出的滤液、酸洗液、反洗滤液混合后，每立方滤液中先加入2≤PH≤4稀盐酸或稀硫酸调节至液体为6≤PH≤9，再加入含氯量2≤Cl％≤10的液体次氯酸钙1-10％(或二氧化氯)搅拌氧化后，加入0.5-2％的破胶破稳速沉剂聚合硫酸硅酸铝铁(浓度为30％)后，再将其泵入(泵压控制在0.4-1.0Mpa)压滤机压滤(滤布细度为600-800目)，滤出水即可做工业用水回收再利用，再经吸附过滤就能达到《污水综合排放标准》GB8978-1996三级标准，然后将其排放；

(7)泥饼的固化利用，其方法为：一是做筑路路基原料；二是制免烧砖：每立方过滤后的泥饼中加入12-15％(体积百分含量)的矿渣水泥和10-15％的冲洗去除的岩屑或沙砾、再加入模数为3-3.5的液体硅酸钠1-3％，搅拌均匀，搅拌时间为20-40分钟，在含水率达到12％左右时，用制砖机或免烧砖机挤压成型，浇水养生5-7天既成为合格的建筑免烧砖材料；三是掺和50-80％的黏土搅拌均匀，搅拌时间为20-40分钟，用制砖机制成砖坯后，凉晒70h左右，入窑烧制900-1200℃成红砖。

上述处理方法中的吸附沥水剂和破胶破稳剂这两种物质具有一定强度，在压滤机中不易形变或具有多孔结构利于滤液通过或具有吸附性或具有与废弃泥浆污油泥中有害离子发生化学反应的性质。所用搅拌机的搅拌速率为40-60转/分钟。

本发明的积极有益效果：

(1)通过本发明可以彻底解决钻井生产过程中产生的废弃物和采油注水系统产生的污油泥的污染问题：油田废弃泥浆或污油泥通过本发明可以实现固液分离、污泥中和脱盐、无害化处理和原污泥体积减少3/5的目标，处理后的泥饼可以得到固化利用，处理过程中的滤液经过本发明可做工业用水回收再利用，或者经吸附过滤达到《污水综合排放标准》GB8978-1996三级标准将其排放。由此以来，解决了废弃泥浆和污油泥的污染问题。

(2)经济效益和社会环境效益：通过本发明资源化处理得到的泥饼可以固化利用，这样以来变废为宝，可获得较大的经济效益；通过本发明可以彻底解决油田废弃泥浆污油泥对土地的严重污染，可以使钻井占有地复耕，节约了大量土地资源，可见经济效益十分显著；通过本发明可以解决石油废弃泥浆污油泥对周围环境和水资源的污染，社会环境效益同样十分突出。

(3)本发明的处理方法、设备可以撬装一体化，随钻井施工移动作业，易于推广应用。

四、附图说明

图1为本发明油田废弃泥浆污油泥资源化处理方法的工艺流程图

五、具体实施方式

实施例一：一种油田废弃泥浆污油泥资源化处理方法

其处理方法包括：石油废弃泥浆污油泥冲洗脱屑、稀释吸附、破胶破稳除油、固结及固液分离、滤饼中和反洗脱盐、滤液中和氧化过滤再处理、泥饼的固化利用。其详细生产步骤为：

(1)、中原油田平二井废钻井液先将石油废弃泥浆通过30-40目的震动筛并加水冲洗，去除较大粒径的岩屑或沙砾；

(2)、将去除较大颗粒后的废弃泥浆加水稀释到含水率80％以上后泵入搅拌罐内搅拌；

(3)、每立方污泥中先加入20kg的吸附沥水剂粉煤灰搅拌均匀，搅拌时间为15-25分钟，再加入20kg的氧化钙搅拌均匀，搅拌时间为15-25分钟；

(4)、然后加入10kg的破胶破稳剂聚合硫酸硅酸铝铁搅拌均匀，搅拌时间为15-25分钟，搅拌后利用收油装置将上部浮出的污油分离回收；

(5)、去除污油后每立方污泥中加入5kg425#以上水泥搅拌，搅拌15-25分钟后，将污泥泵入(泵压控制在0.1-0.6Mpa、过滤面积为六平方米)压滤机(带反洗流程)压滤(滤布细度为300-400目)压滤，压滤十分钟(包括泵入时间)；

(6)、然后打开反洗流程，将上述步骤分离得到的滤饼，先用2≤PH≤4的稀盐酸或稀硫酸泵入压滤机反洗至滤液为6≤PH≤9，再改用清水继续反洗，待滤出液盐度≤500mg/L，停止反洗；

(7)、接着向压滤机内通入压力0.5-0.8Mpa的压缩空气，用空气压缩出滤饼中的一部分水分后(此时含水率为50-60％)，得到含水率为40-45％的泥饼；该泥饼光滑致密，不沾滤布，滤饼厚35mm，滤液微黄，经二次处理后主要污染物达到排放标准。处理后的泥饼pH值接近中性、监测主要污染物含量达到《农用污泥污染物控制标准》，其浸出液重金属达到《危险废物鉴别—浸出液鉴别》标准。

实施例二：一种油田废弃泥浆污油泥资源化处理方法，同实施例一基本相同，相同之处不再叙述，不同之处在于：

中原油田平一井废钻井液加水稀释后，每立方泥浆中加入70kg的吸附沥水剂粒状活性炭，加入20kg氧化钙，加入10kg的破胶破稳剂聚乙烯胺，搅拌后泵入压滤面积十平方米的板式压滤机，八分钟后压滤结束(包括泵入时间)，经中和酸液及清水反洗、压缩空气压缩后，泥饼厚55mm，光滑致密，滤液清澈，可以直接回用。

实施例三：一种油田废弃泥浆污油泥资源化处理方法，同实施例一基本相同，相同之处不再叙述，不同之处在于：

中原油田文十二井废钻井液每立方泥浆中加入50kg的吸附沥水剂蛭石，加入30kg氢氧化钙，15kg破胶破稳剂聚2-乙烯咪唑啉盐酸盐，压出的滤饼光滑致密，滤液微黄，经处理后主要污染物达到排放标准。

实施例四：一种油田废弃泥浆污油泥资源化处理方法，同实施例一基本相同，相同之处不再叙述，不同之处在于：

中原油田采油三厂注水系统污油泥，加水稀释后每立方污油泥(连续搅拌)先后加入70kg粉煤灰、50kg羟基铝、10kg聚合硫酸硅酸铝铁、10kg的水泥，泵入过滤面积六平方米的框式压滤机，压滤十分钟(包括泵入时间)，经中和酸液及清水反洗、压缩空气压缩后，滤饼光滑致密，不沾滤布，滤饼厚35mm，滤液清澈。处理后的泥饼PH接近中性、监测主要污染物含量达到《农用污泥污染物控制标准》，其浸出液重金属达到《危险废物鉴别—浸出液鉴别》标准。滤液经二次处理主要污染物达到排放标准。

实施例五：一种油田废弃泥浆污油泥资源化处理方法，该实施例为过滤后泥饼的综合利用：

将上述处理后的泥饼取10立方，每立方泥饼中加入15％的矿渣水泥(体积)、10％的冲洗去除的岩屑或沙砾骨料、模数为3.5的液体硅酸钠1％，对上述原料添加物搅拌均匀，搅拌时间为30min，在含水率达到12％左右时，用免烧砖机挤压成型后浇水养生5天，既成为合格的建筑免烧砖。

实施例六：一种油田废弃泥浆污油泥资源化处理方法，该实施例为过滤后泥饼的综合利用：

将上述处理后的泥饼取10立方，每立方泥饼中加入12％的矿渣水泥(体积)、15％的冲洗去除的岩屑或沙砾骨料、模数为3.0的液体硅酸钠3％，对上述原料添加物搅拌均匀，搅拌时间为40min，在含水率达到12％左右时，用免烧砖机挤压成型后浇水养生7天，既成为合格的建筑免烧砖。

实施例七：一种油田废弃泥浆污油泥资源化处理方法，该实施例为过滤后泥饼的综合利用：

将上述处理后的泥饼取10立方，每立方泥饼中掺和80％的黏土搅拌均匀，搅拌时间为20-40min，用制砖机制成砖坯，凉晒70h左右，入黏土红砖窑可烧制成红砖，检测抗压、抗折强度达到建材标准。

Claims

1.一种油田废弃泥浆、污油泥资源化处理方法，其特征在于：该处理方法包括以下步骤：

(2)稀释、吸附步骤：将去除较大粒径后的废弃泥浆或污油泥加水稀释到含水率80％以上泵入搅拌罐内搅拌，每立方污泥先加入20-70kg的吸附沥水剂粉煤灰搅拌均匀，搅拌时间为15-25分钟；再加入20-50kg氧化钙搅拌均匀，搅拌时间为15-25分钟，对泥浆或污油泥进行吸附沥水；

(3)破胶破稳、除油步骤：然后每立方污泥中加入10-20kg破胶破稳剂聚合硫酸硅酸铝铁搅拌均匀，搅拌时间为15-25分钟，搅拌后利用收油装置将上部浮出的污油进行分离回收；

(4)固结及固液分离步骤：泥浆中的污油分离后，每立方污泥中加入5-10kg425#以上的水泥搅拌，搅拌时间为15-25分钟，将搅拌均匀的污泥泵入带反洗流程的压滤机压滤，并保压5-10分钟，直到没有滤液排出，滤饼和滤液得以分离；

(5)滤饼经中和、脱盐再脱水达到固化利用步骤：打开反洗流程，将上述步骤分离得到的滤饼，先用2≤PH≤4的稀盐酸或稀硫酸泵入压滤机反洗至滤液为6≤PH≤9，再改用清水继续反洗，待滤出液盐度≤500mg/L时，停止反洗；向压滤机内通入一定压力的压缩空气，用空气压缩出滤饼中的一部分水后，得到含水率为40-45％的泥饼，可以进行固化利用；

(6)脱出滤液经中和、氧化和过滤再处理步骤：将脱出的滤液、酸洗液、反洗滤液混合后，每立方滤液中先加入2≤PH≤4稀盐酸或稀硫酸调节到液体为6≤PH≤9，再加入含氯量2≤Cl％≤10的液体次氯酸钙1-10％搅拌氧化后，最后加入0.5-2％破胶破稳速沉剂后，再将其泵入压滤机压滤，滤出水即可做工业用水回收再利用，再经吸附过滤就能达到《污水综合排放标准》GB8978-1996三级标准，然后将其排放。

2.根据权利要求1所述的处理方法，其特征在于：所述吸附沥水剂粉煤灰可以用蛭石、粒状活性炭和碳酸钙代替；氧化钙可以用羟基铝、氢氧化钙、海泡石、磷灰石和吸附性树脂代替。

3.根据权利要求1所述的处理方法，其特征在于：所述破胶破稳剂聚合硫酸硅酸铝铁可以用阳离子聚合物聚氧丙烯三甲基氯化铵、聚2—乙烯咪唑啉盐酸盐、两性聚丙烯酰胺、聚乙烯胺和聚合硫酸铁代替。

4.根据权利要求2和3所述的处理方法，其特征在于：吸附沥水剂和破胶破稳剂这两种物质具有一定强度，在压滤机中不易形变或具有多孔结构利于滤液通过或具有吸附性或具有与废弃泥浆污油泥中有害离子发生化学反应的性质。

5.根据权利要求1所述的处理方法，其特征在于：步骤(4)中所述泵入压滤机压滤时，泵压控制在0.1-0.6Mpa，滤布细度为300-400目。

6.根据权利要求1所述的处理方法，其特征在于：压缩空气的压力控制在0.5-0.8Mpa；空气压缩前泥饼的含水率为50-60％。

7.根据权利要求1所述的处理方法，其特征在于：所述泥饼的固化利用：一是用作筑路路基原料；二是制免烧砖：每立方滤后得到的泥饼加入体积百分含量为12-15％的矿渣水泥和10-15％的冲洗去除的岩屑或沙砾、再加入模数为3-3.5的液体硅酸钠1-3％，搅拌均匀，搅拌时间为20-40分钟，在含水率达到12％左右时，用制砖机或免烧砖机挤压成型后浇水养生5-7天既成为合格的建筑免烧砖材料；三是掺和50-80％黏土均匀拌和，搅拌时间为20-40分钟，用制砖机制成砖坯后，凉晒70h左右后入窑烧制900-1200℃成红砖。

8.根据权利要求1所述的处理方法，其特征在于：步骤(6)中所述破胶破稳速沉剂为聚合硫酸硅酸铝铁，该物质的浓度为30％；泵入压滤机压滤时，泵压控制在0.4-1.0Mpa，滤布细度为600-800目。

9.根据权利要求1所述的处理方法，其特征在于：在步骤(2)，(3)，(4)中所述搅拌机的搅拌速率为40-60转/分钟。