水基和油基鉆井液廢棄物無害化處理技術(shù)研究和應(yīng)用學(xué)習(xí)教案

1、會(huì)計(jì)學(xué)1水基和油基鉆井液廢棄物無害化處理水基和油基鉆井液廢棄物無害化處理(chl)技術(shù)研究和應(yīng)用技術(shù)研究和應(yīng)用第一頁，共27頁。一、前一、前 言言 近年來，隨著長城(Chngchng)鉆探在海外油氣勘探業(yè)務(wù)中油基鉆井液的大量使用以及人工島和海上平臺(tái)上鉆井作業(yè)越來越多，相應(yīng)出現(xiàn)了廢棄油基鉆井液處理技術(shù)基礎(chǔ)薄弱，各項(xiàng)配套技術(shù)匱乏以及人工島、海上平臺(tái)井場(chǎng)廢漿池或廢漿罐的體積較小，處理廢棄物場(chǎng)所有限的問題，在這些特殊地區(qū)，傳統(tǒng)的就地固化或無害化處理技術(shù)的弊病越來越明顯。伴隨著人類對(duì)環(huán)保理念的增強(qiáng)，迫切需要發(fā)展新型的鉆井廢棄物無害化處理技術(shù)。第2頁/共27頁第二頁，共27頁。 長城鉆探(zuntn)開展

2、的鉆井廢棄物無害化處理技術(shù)研究與現(xiàn)場(chǎng)試驗(yàn)，解決了鉆井液廢棄物無害化處理的技術(shù)問題，在研究和應(yīng)用過程中形成了一套技術(shù)可行、經(jīng)濟(jì)合理的廢棄物處理技術(shù)，實(shí)現(xiàn)了清潔鉆井，促進(jìn)了油氣勘探開發(fā)主營業(yè)務(wù)與環(huán)境保護(hù)協(xié)調(diào)發(fā)展，該技術(shù)已經(jīng)在伊朗等國家和地區(qū)進(jìn)行了應(yīng)用，滿足了國內(nèi)石油行業(yè)鉆井工程與環(huán)境保護(hù)現(xiàn)狀的需求。一、前一、前 言言第3頁/共27頁第三頁，共27頁。二、鉆井廢棄物無害化處理二、鉆井廢棄物無害化處理(chl)技術(shù)概技術(shù)概況況1 1、開展鉆井、開展鉆井(zun jn)(zun jn)廢棄物無害化處理的廢棄物無害化處理的必要性必要性2 2、鉆井、鉆井(zun jn)(zun jn)廢棄物無害化處理需要解

3、廢棄物無害化處理需要解決的關(guān)鍵技術(shù)決的關(guān)鍵技術(shù)3、鉆井廢棄物研究和生產(chǎn)應(yīng)用目標(biāo)、鉆井廢棄物研究和生產(chǎn)應(yīng)用目標(biāo)第4頁/共27頁第四頁，共27頁。二、鉆井廢棄物無害化處理技術(shù)二、鉆井廢棄物無害化處理技術(shù)(jsh)概況概況1、開展、開展(kizhn)鉆井廢棄物無害化處理的必鉆井廢棄物無害化處理的必要性要性1）環(huán)境(hunjng)需求鉆井液對(duì)環(huán)境造成鉆井液對(duì)環(huán)境造成的影響主要表現(xiàn)在的影響主要表現(xiàn)在 （1）對(duì)地表水和地下水資源的污染；）對(duì)地表水和地下水資源的污染； （2）各種重金屬滯留于土壤，影響植物的生長和）各種重金屬滯留于土壤，影響植物的生長和微生物的繁殖，同時(shí)因植物吸收而富集，危害到微生物的繁殖，

4、同時(shí)因植物吸收而富集，危害到人畜的健康；人畜的健康； 鉆井液廢棄物不僅給環(huán)境帶來嚴(yán)重污染，也占用了日益減少的可耕地鉆井液廢棄物不僅給環(huán)境帶來嚴(yán)重污染，也占用了日益減少的可耕地資源。因此，各國都在加強(qiáng)環(huán)保方面的立法和執(zhí)法工作。資源。因此，各國都在加強(qiáng)環(huán)保方面的立法和執(zhí)法工作。目前大多數(shù)國家目前大多數(shù)國家和地區(qū)都不允許鉆井過程中形成的廢棄鉆井液、鉆屑、廢水隨意排放，要和地區(qū)都不允許鉆井過程中形成的廢棄鉆井液、鉆屑、廢水隨意排放，要求進(jìn)行無害化處理。求進(jìn)行無害化處理。第5頁/共27頁第五頁，共27頁。2 2）發(fā)展）發(fā)展(fzhn)(fzhn)需求需求 長期以來我國鉆井液以水基體系為主，因此廢棄水基鉆

5、井液處理(chl)技術(shù)開發(fā)應(yīng)用較多。在陸上鉆井中應(yīng)用最多的是就地固化或就地?zé)o害化處理(chl)技術(shù)。該法的優(yōu)點(diǎn)是成本較低，缺點(diǎn)是只適應(yīng)大坑池地區(qū)的鉆井廢物處理(chl)。但鉆井作業(yè)經(jīng)常在一些環(huán)境敏感地區(qū)，傳統(tǒng)的就地固化或無害化處理(chl)技術(shù)的弊病越來越明顯，迫切需要發(fā)展新型的鉆井廢棄物無害化處理(chl)技術(shù)。 二、鉆井二、鉆井(zun jn)廢棄物無害化處廢棄物無害化處理技術(shù)概況理技術(shù)概況第6頁/共27頁第六頁，共27頁。 我國已將廢棄鉆井液列為危險(xiǎn)廢物名錄，管理極其嚴(yán)格，要求處理后的浸出液達(dá)到GB8978-1996污水綜合排放標(biāo)準(zhǔn)，目前(mqin)我國鉆井廢棄物的環(huán)保處理總體技術(shù)水平不

6、高，存在投資少、效果差、技術(shù)配套能力差等問題，鉆井廢棄物的無害化處理技術(shù)已將成為制約我國油氣勘探開發(fā)業(yè)務(wù)發(fā)展的瓶頸之一。二、鉆井廢棄物無害化處理技術(shù)二、鉆井廢棄物無害化處理技術(shù)(jsh)概概況況2）發(fā)展）發(fā)展(fzhn)需需求求第7頁/共27頁第七頁，共27頁。2、鉆井、鉆井(zun jn)廢棄物無害化處理需要解決的關(guān)廢棄物無害化處理需要解決的關(guān)鍵技術(shù)鍵技術(shù)二、鉆井廢棄物無害化處理二、鉆井廢棄物無害化處理(chl)技術(shù)概技術(shù)概況況1）廢棄水基鉆井液固液分離和廢棄物回收裝置）廢棄水基鉆井液固液分離和廢棄物回收裝置(zhungzh)；水基鉆井液；水基鉆井液高效固化劑、絮凝劑等處理劑。高效固化劑、絮

7、凝劑等處理劑。 2）廢棄油基鉆井液巖屑無害化處理裝置及石油微生物處理劑、）廢棄油基鉆井液巖屑無害化處理裝置及石油微生物處理劑、除油表面活性劑；除油表面活性劑；3）廢棄水基鉆井液和廢棄油基鉆井液巖屑無害化處理配套工藝技）廢棄水基鉆井液和廢棄油基鉆井液巖屑無害化處理配套工藝技術(shù)；術(shù)；第8頁/共27頁第八頁，共27頁。3、鉆井廢棄物研究和生產(chǎn)應(yīng)用、鉆井廢棄物研究和生產(chǎn)應(yīng)用(yngyng)目標(biāo)目標(biāo)二、鉆井二、鉆井(zun jn)廢棄物無害化處理廢棄物無害化處理技術(shù)概況技術(shù)概況1）水基鉆井液處理后的廢水、泥渣的浸出液的主要污染物指標(biāo)）水基鉆井液處理后的廢水、泥渣的浸出液的主要污染物指標(biāo)須達(dá)到須達(dá)到GB8

8、978-1996污水綜合污水綜合(zngh)排放標(biāo)準(zhǔn)（二級(jí)）排放標(biāo)準(zhǔn)（二級(jí)）要求；要求；2）油基鉆井液鉆屑處理后的含油率低于）油基鉆井液鉆屑處理后的含油率低于2，滿足中國以及，滿足中國以及工程服務(wù)所在國的排放標(biāo)準(zhǔn)。工程服務(wù)所在國的排放標(biāo)準(zhǔn)。第9頁/共27頁第九頁，共27頁。二、長城鉆探二、長城鉆探(zuntn)鉆井液公司鉆井廢棄物無害化處鉆井液公司鉆井廢棄物無害化處理技術(shù)理技術(shù)1、廢棄、廢棄(fiq)水基鉆井液無害化處理技水基鉆井液無害化處理技術(shù)術(shù) 廢棄水基鉆井液組成復(fù)雜(fz)，穩(wěn)定性高，固液分離難度大，脫出水中污染物濃度大，受井場(chǎng)水、電、場(chǎng)地等環(huán)境條件限制，對(duì)廢棄水基鉆井液的處理裝置的要求

9、體積要小，處理效率要高。受處理成本的限制加入的絮凝劑（破膠劑）、固化劑的量不能大，但處理的效果確要在達(dá)標(biāo)范圍內(nèi)。長城鉆探鉆井液公司在伊朗進(jìn)行了廢棄水基鉆井液無害化處理研究并得到成功的應(yīng)用。簽訂了萬美元的水基鉆井廢棄物處理合同 第10頁/共27頁第十頁，共27頁。排放排放固控固控廢棄物廢棄物固液分離固化模塊固液分離固化模塊鉆井污水鉆井污水處理水處理水固化處理固化處理廢棄物收集模塊廢棄物收集模塊污水處理污水處理模塊模塊固液分離固液分離井場(chǎng)污水井場(chǎng)污水鉆井系統(tǒng)鉆井系統(tǒng)（平臺(tái)）（平臺(tái)）圖1 水基鉆井液無害化處理(chl)工藝流程圖1）水基鉆井液無害化處理）水基鉆井液無害化處理(chl)工藝流程圖工藝流

10、程圖第11頁/共27頁第十一頁，共27頁。2）水基鉆井液無害化處理）水基鉆井液無害化處理(chl)藥劑及加量藥劑及加量序號(hào)固化藥劑加量污水處理劑加量1主固化劑XL-16-8g/L混凝劑MLX-15-8g/L2助凝劑XL-21g/L氧化劑ML-81-2g/L3破膠劑XLA-11-2g/L3）處理）處理(chl)后技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)及評(píng)價(jià)指標(biāo)后技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)及評(píng)價(jià)指標(biāo)名稱技術(shù)指標(biāo)參數(shù)PH=6-9SS70mg/LCODcr100mg/l石油類10mg/lCr6+0.5 mg/l總鉻1.5mg/l第12頁/共27頁第十二頁，共27頁。4）廢棄）廢棄(fiq)水基鉆井液無害化處理裝置水基鉆井液無害化處理裝置 廢棄水基鉆

11、井液無害化處理裝置為鉆井作業(yè)一體化隨鉆處理裝置。這套裝置通過巖屑收集、鉆井液破膠脫穩(wěn)和固液分離、污水(w shu)脫穩(wěn)氣浮、污水(w shu)高效絮凝及氧化、污水(w shu)精細(xì)過濾等多級(jí)處理工藝逐步去除鉆井液中的巖屑、大部分固相和有毒有害化學(xué)成分。脫出的水處理達(dá)標(biāo)后可以實(shí)現(xiàn)井場(chǎng)回用或達(dá)標(biāo)排放；鉆井巖屑等固廢物通過強(qiáng)制高效固化處理，能去除所粘附的有害物質(zhì)，達(dá)標(biāo)堆放。全套裝置拆裝方便，容易搬運(yùn)，特別適合流動(dòng)性作業(yè)。第13頁/共27頁第十三頁，共27頁。圖圖2 廢棄水基鉆井液無害化處理廢棄水基鉆井液無害化處理(chl)裝置裝置第14頁/共27頁第十四頁，共27頁。2、油基鉆井液巖屑無害化處理、油

12、基鉆井液巖屑無害化處理(chl)技術(shù)技術(shù) 隨著石油鉆井開發(fā)難度的增加，在鉆井時(shí)越來越多的應(yīng)用油基泥漿，但是在使用油基泥漿的過程中會(huì)產(chǎn)生含油鉆屑，對(duì)環(huán)境產(chǎn)生極大的危害。而且全世界絕大部分國家對(duì)含油鉆屑的排放標(biāo)準(zhǔn)有嚴(yán)格的限制(xinzh)。例如美國要求含油率要低于3%，在我國南海地區(qū)要求含油率低于5%。 長城鉆探鉆井液公司為延伸油基鉆井液產(chǎn)業(yè)鏈開展了油基鉆井液巖屑無害化處理技術(shù)研究。油基鉆井液巖屑處理設(shè)備(shbi)已經(jīng)初步研究和配套成功。二、長城鉆探鉆井液公司鉆井廢棄物無害化處理技術(shù)二、長城鉆探鉆井液公司鉆井廢棄物無害化處理技術(shù)第15頁/共27頁第十五頁，共27頁。 油基鉆井液巖屑無害化處理(c

13、hl)方案：油基鉆井液無害化處理(chl)主要是油基鉆井液巖屑處理(chl)，油基鉆井液可以回收反復(fù)使用。含油鉆屑調(diào)PH值預(yù)處理高效菌劑和營養(yǎng)液加氧營養(yǎng)液生物降解無害化巖屑檢測(cè)排放甩干機(jī)甩出液收集池油基鉆井液回收池巖屑儲(chǔ)存池振動(dòng)篩巖屑收集槽螺旋推進(jìn)器螺旋推進(jìn)器井口返出的油基鉆井液SAS稀釋液離心機(jī) 經(jīng)過上述過程(guchng)處理使油基巖屑達(dá)到國際油基鉆井液巖屑排放標(biāo)準(zhǔn)。實(shí)現(xiàn)油基鉆井液巖屑處理工業(yè)化、產(chǎn)業(yè)化。 圖圖2 廢棄廢棄(fiq)油基鉆井液巖屑無害化處理流程圖油基鉆井液巖屑無害化處理流程圖第16頁/共27頁第十六頁，共27頁。1）油基鉆井液巖屑處理系統(tǒng)作用原理）油基鉆井液巖屑處理系統(tǒng)作用

14、原理(yunl)和技術(shù)特和技術(shù)特點(diǎn)點(diǎn) 油基鉆屑處理系統(tǒng)主要由甩干機(jī)、除油高效表面活性劑和石油微生物處理三部分組成。它主要是利用甩干機(jī)強(qiáng)大的離心力將油基泥漿鉆屑含油率OOC減少到5%以下，配合除油高效表面活性劑使用后，可以(ky)將鉆屑含油率OOC減少為2%以下，再經(jīng)過石油微生物處理使油基巖屑的含油量達(dá)到鉆井生產(chǎn)所在國的允許排放標(biāo)準(zhǔn)。 2、油基鉆井液巖屑無害化處理、油基鉆井液巖屑無害化處理(chl)技術(shù)技術(shù) 經(jīng)過除油高效表面活性劑處理后，廢棄含油鉆屑自然分為經(jīng)過除油高效表面活性劑處理后，廢棄含油鉆屑自然分為油層、水層和巖屑三層。油層可以回收利用，水層里的藥劑油層、水層和巖屑三層。油層可以回收利用

15、，水層里的藥劑綠色環(huán)保無污染且可以繼續(xù)循環(huán)使用，巖屑含油率可降低為綠色環(huán)保無污染且可以繼續(xù)循環(huán)使用，巖屑含油率可降低為1%以下，達(dá)到排放標(biāo)準(zhǔn)可以直接排放。以下，達(dá)到排放標(biāo)準(zhǔn)可以直接排放。第17頁/共27頁第十七頁，共27頁。圖圖3 鉆井鉆井(zun jn)現(xiàn)場(chǎng)巖屑機(jī)械處理過程圖現(xiàn)場(chǎng)巖屑機(jī)械處理過程圖第18頁/共27頁第十八頁，共27頁。 含油巖屑的微生物處理(chl)采用生物通風(fēng)法，該方法有利于提高油類物質(zhì)的分解速度。生物通風(fēng)法是在待治理堆放的油基巖屑中至少打兩口井，安裝鼓風(fēng)機(jī)和抽真空機(jī)，將空氣中加入生物降解菌、微生物營養(yǎng)添加劑、增效劑和PH調(diào)節(jié)劑等強(qiáng)行壓入處理(chl)物中，然后抽出土壤中的

16、氣體。 圖圖5 微生物處理微生物處理(chl)技術(shù)示意圖技術(shù)示意圖 石油微生物處理(chl)油基巖屑是微生物（嗜油菌）將石油等有機(jī)化合物降解成小分子的無機(jī)物的過程。該過程是將低沸點(diǎn)易揮發(fā)的有機(jī)物直接隨空氣被抽出，而高沸點(diǎn)的重組分在生物降解菌的作用下，被徹底降解為CO2和H2O。第19頁/共27頁第十九頁，共27頁。 生物通風(fēng)技術(shù)特點(diǎn)：生物通風(fēng)屬于原位修復(fù)技術(shù)，不挖土，不破壞土壤結(jié)構(gòu)，能夠修復(fù)被石油污染的低滲透性、高含水率土壤，該方法給土壤注入純氧氣或空氣、升高土壤溫度、添加工程菌將石油類物質(zhì)從其所吸附的土壤顆粒上剝落下來，從而大大提高生物可利用性。最終(zu zhn)產(chǎn)物是CO2、H2O和脂肪

17、酸，環(huán)境副作用小，即使中間產(chǎn)物是污染物，在出口處安裝氣體凈化裝置，不會(huì)造成二次污染。第20頁/共27頁第二十頁，共27頁。2）油基鉆井液巖屑處理）油基鉆井液巖屑處理(chl)技術(shù)的創(chuàng)新性和先進(jìn)性技術(shù)的創(chuàng)新性和先進(jìn)性 油基鉆井液巖屑處理過程中，長城鉆探鉆井液公司引用了除油高效表面活性劑和巖屑甩干機(jī)。除油高效表面活性劑目前在南北美洲，歐洲大部分地區(qū)，包括對(duì)環(huán)境(hunjng)要求極為苛刻的北海地區(qū)都已經(jīng)使用過，用戶包括世界知名油公司以及MI-SWACO，Baker Hughes等泥漿服務(wù)公司。但目前在國內(nèi)還沒有任何應(yīng)用，長城公司將是第一家使用該產(chǎn)品的公司。 甩干機(jī)目前(mqin)已經(jīng)在世界各地的巖

18、屑處理項(xiàng)目中應(yīng)用，并且已經(jīng)被各大油公司所接受，是一種成熟穩(wěn)定、成本低廉的處理方式。長城鉆探鉆井液公司為開展油基巖屑處理的研究和應(yīng)用進(jìn)行了油基巖屑的工業(yè)甩干試驗(yàn)。 2、油基鉆井液巖屑無害化處理技術(shù)、油基鉆井液巖屑無害化處理技術(shù)第21頁/共27頁第二十一頁，共27頁。 配制了柴油油包水鉆井液，然后分別用泥巖(n yn)巖屑和砂子浸泡16小時(shí)，用振動(dòng)篩把泥巖(n yn)巖屑或砂子分離出來，進(jìn)入甩干機(jī)，測(cè)試甩出來的巖屑或砂子的含油量和含水量（用油水分離裝置測(cè)試），結(jié)果如下：含油量含油量(%)(%)含水量含水量(%)(%)含（油含（油+ +水）總量水）總量浸油泥巖巖屑甩干前浸油泥巖巖屑甩干前3.63.6

19、4.744.748.348.34浸油泥巖巖屑甩干后浸油泥巖巖屑甩干后1#1#樣樣1.111.112.622.623.733.73浸油泥巖巖屑甩干后浸油泥巖巖屑甩干后2#2#樣樣1.51.53.53.54 4浸油砂子甩干前浸油砂子甩干前/ / /11.9711.97浸油砂子甩干前浸油砂子甩干前/ / /1.561.56 從表中可看出(kn ch)甩干后的含油量均小于2%，甩干處理效果較好。第22頁/共27頁第二十二頁，共27頁。圖4 現(xiàn)場(chǎng)(xinchng)用甩干機(jī) 上述(shngsh)經(jīng)過甩干機(jī)甩干的浸油泥頁巖油基巖屑含油量為1.5%，將該巖屑利用生物通風(fēng)法進(jìn)行生物降解，經(jīng)過20天后測(cè)試巖屑含油量為0.8%。 就目前國內(nèi)油基鉆井液巖屑處理技術(shù)，長城鉆探(zuntn)鉆井液公司無論是在儀器設(shè)備的配套使用上，還是對(duì)新技術(shù)的開發(fā)上都具有創(chuàng)新性和先進(jìn)性。 第23頁/共27頁第二十三頁，共27頁。1、長城鉆井液公司作為國際鉆井液技術(shù)、固控設(shè)備服務(wù)商，、長城鉆井液公司作為國際鉆井液技術(shù)、固控設(shè)備服務(wù)商，已經(jīng)在開發(fā)鉆井廢棄物回收處理技術(shù)方