一种钻井废弃物的资源化利用工艺的制作方法
【技术领域】
[0001] 本发明涉及资源回收技术领域，具体是一种钻井废弃物的资源化利用工艺。
【背景技术】
[0002] 虽然近年国内陆上油气区加大力度对钻井完井作业产生的废弃物进行治理，但仍 然处理不彻底，方法简陋。目前国内外对废弃液的治理方案有较大的差异，无论是技术方 案、设备配套、环保投资都存在较大的区别。
[0003] (1)固化
[0004] -直以来，国内多数油田废弃液处理方式是在钻井完井工作结束后，对废弃物存 储池中的废弃液直接固化处理。具体方法是待污水池中废弃物在重力作用下自然沉降形成 清夜与污泥，排掉上部不足总量1/3清液，余下约占总量2/3的淤泥，再加入固化剂直接固 化。这种方法由于需处理的废弃物总量中含水量较高，对化学药剂消耗很大，成本较高，效 果也不理想，不能完全消除污染隐患。
[0005] (2)固液分离
[0006] 随着各地政府对环境保护的要求，目前国内陆上油田逐渐重视对废弃钻井液的无 害化治理工作，因此，以固液分离技术为核心的处理技术路线开始在钻井废弃物处理上开 始使用。这种技术由过去简单粗糙的直接固化改为化学法、固液分离法、固化法三者结合的 工艺技术路线。
[0007] 固液分离是废弃钻井液处理过程中的重要环节，降低废弃物中的含水量的比例越 大，意味着残留下的固体物的体积越小，所需的处理费用也能越小，就能有效控制处理成 本，体现经济效益。近年国内先后开发了孔板压滤机、滤带脱水传输机、卧式螺旋离心机等 脱水装置，促进了废弃钻井液处理技术的提高。
[0008] 这种处理路线是先让收集废弃物的污水池自然沉降，对自然沉降后产生的自由水 进行常规污水处理；同时对淤泥部分加入絮凝剂、助凝剂等进行化学脱稳处理，然后再通过 离心机、滤带脱水机、孔板压滤机等脱水装置使其固液进一步分离，最后对分离后的固形物 和水分分别进行固化处理和污水处理，从而完成对钻井完井废弃液的无害化处理。在该方 案中，由于脱水装置尚处于试用阶段，自动化程度不高，效率较低。
[0009] (3)随钻"不落地"处理
[0010]废弃钻井液随钻不落地处理技术主要有三类，分别是资源化回收利用技术、无害 化处理技术和减量化处理技术。
[0011]①资源化回收利用技术
[0012]钻井泥浆直接进入接收装置，而钻井过程中泥浆体系转换、固井、清罐以及处理钻 井事故时排放的泥浆，流量集中而超出设备处理能力时，先进入缓存装置，待系统稳定后定 量进入粗分干燥机处理，粗分干燥机可将大颗粒固相物质在进行分离的同时干燥，得到的 干燥的固体颗粒进入固化箱中，粗分干燥机的液相则进入泥浆箱中缓存，后经过提升栗进 入细分机，在离心作用下实现固液分离，分离出的液相即为回收泥浆;细分机可根据泥浆的 不同性质将液相泥浆回收至不同的泥浆回收箱中，细分机的固相进入固化箱中与粗分干 燥机分离出的固体颗粒一并进行固化处理。该处理工艺的目的在于从废弃泥浆中资源化回 收大部分可重复利用的泥浆，并减少经过泥浆回收后剩余需固化的废弃泥浆的量，使其在 固化箱中进行最终固化处理。
[0013] ②无害化处理技术
[0014] 钻井泥浆进入接收清洗装置，在接收清洗装置中进行无机颗粒钻肩的清洗回收， 回收的钻肩可用于井场铺路等用途;钻井过程中泥浆体系转换、固井、清罐以及处理钻井事 故时排放的泥浆，流量集中超出设备处理能力时，先进入缓存装置，后与接收清洗装置的液 相部分一同进入脱稳反应装置，脱稳剂、混凝剂、氧化剂等药剂和废弃泥浆在脱稳反应装置 中经过充分的混合反应进入固液分离装置进行固液分离，分离出来的固相进入后续处理， 后续处理可固化封存，或外运填埋以及作为建材综合利用，液相部分进入滤液箱收集，滤液 箱中的一部分液体用于配置药剂，一部分作为接收清洗装置二级清洗用水，最后一部分进 入滤液单元进行废水处理，液体先后经过预处理、EQR装置高效去除油类及杂质，后进入SUF 装置进行深度膜过滤处理，SUF膜处理系统产生的浓水大部分用于接收清洗装置的一级清 洗用水，少部分经过处理后集中运输到处理站处理，SUF膜最终产水满足《污水综合排放标 准》GB8978-1996中一级排放标准，小部分作为接收清洗装置的终级清洗，大部分用于井场 回用水或达标排放。
[0015]③减量化处理技术
[0016] 废弃泥浆减量化处理装置主要是针对钻井井场有后续滤液处理单元或滤液有其 固定用途而不需要深度处理的情况，与无害化处理技术相比，一方面可以解决投资成本，另 一方面可以减少滤液单元的用地面积。
[0017] 钻井泥浆进入接收清洗装置，在接收清洗装置中进行无机颗粒钻肩清洗回收，回 收的钻肩可用于井场铺路等用途;钻井过程中泥浆体系转换、固井、清罐以及事故泥浆先进 入缓存装置后，与接收清洗装置的液相部分一同进入脱稳反应装置，脱稳剂、混凝剂、氧化 剂等药剂和废弃泥浆在脱稳反应装置中经过充分的混合反应进入固液分离装置进行固液 分离，分离出来的固相进入后续处理，后续处理可固化封存、或外运填埋以及作为建材综合 利用，液相部分进入滤液箱，一部分用于钻肩清洗、一部分用于配置药剂，剩余部分进入后 续污水处理设施。经过减量化处理后的泥饼浸出液符合《污水综合排放标准》GB8978-1996 中一级排放标准。
[0018] 目前国内钻井废弃物处理技术已经较为成熟，但与国外先进的废弃物处理一体化 装置工艺技术相比，国内设备的自动化水平及工作效率还有待进一步提高。
【发明内容】
[0019] 本发明的目的在于提供一种钻井废弃物的资源化利用工艺，将废水、废渣、废油分 别无害化处理后，用于回收利用，满足了相关的排放标准。
[0020] 为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：
[0021] 钻井废弃物的资源化利用工艺，所述钻井废弃物包括钻井泥浆、压裂返排液和作 业废水，所述工艺包括三个阶段:预处理、生化处理和深度处理;在预处理阶段首先通过物 化手段实现钻井泥浆和压裂返排液的固液分离，所产生的固相分别进入免烧砖制备工段 和污泥处置工段，剩余的液相与作业废水一同进入调储池混合，混合液依次通过物理手段 去除水体中的污染物质，再通过铁碳微电解技术，提高水体的可生化性，降低水体的生物毒 性;在生化处理工段，通过水解酸化-接触氧化处理工艺，实现水体中残留有机物的生物降 解，并脱除水体中的营养物质，生化出水的COD降至100mg/L以下;在深度处理工段采用臭氧 催化氧化法+BAF生物滤池的工艺对水体中的有机物进行进一步降解，随后水体进入膜处理 组件，经过低压抗污染膜和海水淡化膜的两级膜处理工艺得到淡水和浓水，淡水直接用于 厂区内的绿化用水，浓水经MVR机械蒸发系统，实现水体中盐分的结晶回收，所产生的冷却 水用于园区的绿化回用。
[0022]作为本发明进一步的方案:所述免烧砖制备工段包括固化反应、成型以及养护。 [0023]作为本发明进一步的方案：所述污泥处理工段通过生物堆技术进行无害化处理 后，用于地貌恢复和绿化造林:经无害化处理的废弃物将采取就地掩埋、覆土、植树造林的 方式处置。
[0024] 与现有技术相比，本发明的有益效果是：
[0025] 本发明以"钻井泥浆不落地"技术为指导，本着"资源化、无害化、减量化"的原则， 坚持多元化回收、集中化处理、规模化利用的方式，充分利用现有土地资源和石油开采产生 的固废，将发明中资源化生产出的再生水、免烧砖、加重剂、绿化土等产品进行充分展示和 综合循环利用，建成生态修复、园林绿化和景观建设于一体的资源化示范区，在充分体现优 良的环保效益、社会效益和广阔的发展前景的同时，也强化了资源化利用的示范作用。
[0026] 因此，本发明的选择着眼于以下的原则：
[0027] (1)较强的抗冲击负荷能力：由于收集的钻井废弃物种类、性质存在不确定性，因 此，要求处理工艺需要有较强的抗冲击负荷能力以及对各种污染物均能有效去除的广谱 性。
[0028] (2)高负荷处理能力：由于钻井废弃物固液分离后，在液相中残存高浓度有机污染 物，为实现该类废水达到排放标准，选择的处理工艺应具有处理高负荷有机废水的能力。
[0029] (3)最大限度的资源化回收："垃圾是放错地方的资源"，钻井废弃物中污染物成分 复杂，这就要求所选工艺在实现不同组分污染物无害化处理的同时能够实现不同污染物的 资源化回收。
【附图说明】
[0030] 图1是本发明的工艺流程简图；
[0031] 图2是本发明的废水预处理工段流程图；
[0032]图3是本发明的废水生物处理工段流程图；
[0033]图4是本发明的废水深度处理工段流程图；
[0034]图5是本发明的生物堆系统图；
[0035]图6是本发明的污泥处理工