一种含油钻屑微波处理工艺的制作方法
【技术领域】
[0001] 本发明属于天然气钻采领域，特别涉及一种利用微波处理含油钻肩的工艺。
【背景技术】
[0002] 钻井液是天然气钻探过程中，孔内使用的循环冲洗介质，是石油和天然气钻井过 程中的必须物质。钻井液又称作泥浆，依据基液和主要添加剂的不同，钻井液可以分为水基 泥浆和油基泥浆，目前油基泥浆用的基础油主要为柴油和白油，油基泥浆的废弃物中由于 其含有大量对环境有害的有机物，若不经任何处理直接排放，会对环境的成严重污染，油基 泥浆产生的废弃物必须经过处理，达到国家排放标准方可排放，现在广泛采取的处理方法 主要有以下几种:直接填埋法、焚烧法、萃取法。这几种方法均存在明显缺陷和应用的局限 性，填埋法存在污染地下水的风险;焚烧法能耗高，同时焚烧后的尾气会对大气造成污染， 萃取法是利用化学溶剂对含油钻肩里面的有机物质进行萃取，萃取液同样会对周围环境造 成二次污染。
【发明内容】
[0003] 本发明的目的是为了克服上述处理工艺的缺点，提供一种含油钻肩微波处理工 艺，该工艺通过微波对含油钻肩进行作用，热蒸馏分离出钻肩中的油，整个处理过程含油钻 肩不与大气接触，整个处理工艺产生出符合排放标准的钻肩，钻肩中的油被回收利用，对环 境不造成污染。
[0004] 本发明采用的具体技术方案为：
[0005] -种含油钻肩微波处理工艺，其特征在于包括如下步骤：
[0006] (1)根据含油钻肩的含水质量分数，向含油钻肩中加入水，加入水的目的在于调节 含油钻肩的含水质量分数，合适的含水质量分数有利用微波的吸收；
[0007] (2)根据含油钻肩的含液质量分数(含液质量分数指含油质量分数和含水质量分 数之和），向含油钻肩中加入干沙，加入干沙的目的在于减小含油钻肩的含液质量分数，含 液质量分数减小后含油钻肩的孔隙度也随之增加，合适的孔隙度便于内部的蒸汽溢出；
[0008] (3)将加入干沙和水的含油钻肩加入到搅拌器中，使含油钻肩、干沙、水混合均匀； [0009] (4)将混合均匀后的含油钻肩送到传送带上，向传送带所在的密封箱通入氮气；
[0010] (5)混合后的含油钻肩在传动带上时，打开微波发生器，微波对混合后的含油钻肩 加热作用，混合后的含油钻肩中的水温度升高后变成水蒸汽，水蒸汽在未从含油钻肩的孔 隙中出来之前将热量传递给油，最终含油钻肩中的油和水变成油蒸汽和水蒸汽；
[0011] (6)流动的氮气将油蒸汽和水蒸汽带入到冷凝器，在冷凝器中，油蒸汽和水蒸汽冷 却变成液体，氮气通过增压栗加压后进入到氮气瓶准备再次利用；
[0012] (7)微波处理后的含油钻肩经过传送带输送进入收集箱。
[0013] 在步骤(1)中，加入水后，控制含油钻肩的含水质量分数在8%~10%。
[0014] 在步骤(2)中，加入的干沙为普通的干燥河沙即可，加入干沙后控制含油钻肩的含 液质量分数在IO~13 %。
[0015] 在步骤(4)中，将通入的氮气加热，处理效果更佳。
[0016] 在步骤(5)中，由于油分子是非极性分子，微波不能对其加热，水分子是极性分子， 微波对水分子加热效果明显，所以在处理过程中，是微波先对水分子加热，水变成水蒸汽， 甚至是过热水蒸汽，过热水蒸汽将热量传递给油，油变成油蒸汽。
[0017] 本发明与现有技术相比，具有如下优点：1、整个处理过程中不产生对环境有害的 物质；2、处理完的产生油可以重新回收利用。
【附图说明】
[0018] 图1是本发明处理工艺的工艺流程图；
【具体实施方式】
[0019] 现结合附图和实施例对本发明进行详细说明，但本发明的范围并不限于以下实施 例。
[0020] 本实施中的含油钻肩样品来自于四川省泸州市某作业区，该作业区采用油基泥浆 钻井，其中油基泥浆的基础油为白油，产出的钻肩95%由一级振动筛产出，采用《GBT 260石 油产品水分测定法》测定样品水含量，采用二氯甲烷萃取法测定样品油含量，实验测得该样 品中水质量分数(4.2 ±0.5) %，油质量分数(10.2 ±0.5) %。
[0021] 针上述样品利用本发明对其进行处理，实施过程如下：
[0022] (1)取100g含油钻肩样品，根据含油钻肩样品的含水质量分数，向含油钻肩中加入 水，调节含油钻肩的含水质量分数为9% ;
[0023] (2)根据含油钻肩的含液质量分数，向含油钻肩中加入干沙，调节含油钻肩的含液 质量分数为11 %;
[0024] (3)将加入干沙和水的含油钻肩加入到搅拌器中，使含油钻肩、干沙、水混合均匀；
[0025] (4)将混合均匀后的含油钻肩送到传送带上，向传送带所在的密封箱通入氮气，通 气速率为5L/min;
[0026] (5)混合后的含油钻肩在传动带上时，打开微波发生器，调节微波功率为0.7KW，微 波对混合后的含油钻肩加热作用，混合后的含油钻肩中的水温度升高后变成水蒸汽，水蒸 汽在未从含油钻肩的孔隙中出来之前将热量传递给油，最终含油钻肩中的油和水变成油蒸 汽和水蒸汽；同时流动的氮气将油蒸汽和水蒸汽带入到冷凝器，在冷凝器中，油蒸汽和水蒸 汽冷却变成液体，氮气通过增压栗加压后进入到氮气瓶准备再次利用；
[0027] (6)经过微波处理后的含油钻肩被传送带送入收集箱。
[0028] 分别进行了 4组实验，对每组样品加入了不同量的干沙，让每组样品除初始的含液 质量分数不同，其它实验条件均相同进行实验，实验结果如表1所示。
[0029] 表1不同初始含液含液质量分数下含油钻肩的处理效果
【主权项】
1. 一种含油钻肩微波处理工艺，其特征在于包括如下步骤： (1) 根据含油钻肩的含水质量分数，向含油钻肩中加入水，加入水的目的在于调节含油 钻肩的含水质量分数，合适的含水质量分数有利用微波的吸收； (2) 根据含油钻肩的含液质量分数(含液质量分数指含油质量分数和含水质量分数之 和），向含油钻肩中加入干沙，加入干沙的目的在于减小含油钻肩的含液质量分数，含液质 量分数减小后含油钻肩的孔隙度也随之增加，合适的孔隙度便于内部的蒸汽溢出； (3) 将加入干沙和水的含油钻肩加入到搅拌器中，使含油钻肩、干沙、水混合均匀； (4) 将混合均匀后的含油钻肩送到传送带上，向传送带所在的密封箱通入氮气； (5) 混合后的含油钻肩在传动带上时，打开微波发生器，微波对混合后的含油钻肩加热 作用，混合后的含油钻肩中的水温度升高后变成水蒸汽，水蒸汽在未从含油钻肩的孔隙中 出来之前将热量传递给油，最终含油钻肩中的油和水变成油蒸汽和水蒸汽； (6) 流动的氮气将油蒸汽和水蒸汽带入到冷凝器，在冷凝器中，油蒸汽和水蒸汽冷却变 成液体，氮气通过增压栗加压后进入到氮气瓶准备再次利用； (7) 微波处理后的含油钻肩经过传送带输送进入收集箱。2. 根据权利要求1所述的处理工艺，其特征在于在步骤(1)中，所述的加入水后，控制含 油钻肩的含水质量分数在8%~10%。3. 根据权利要求1所述的处理工艺，其特征在于在步骤(2)中，所述的加入干沙后，控制 含油钻肩的含液质量分数在10~13%。
【专利摘要】本发明提供一种含油钻屑微波处理工艺，其处理步骤有：根据含油钻屑的含水质量分数，向含油钻屑中加入水；根据含油钻屑的含液质量分数，向含油钻屑中加入干沙；将加入干沙和水的含油钻屑加入到搅拌器中，使含油钻屑、干沙、水混合均匀；将混合均匀后的含油钻屑送到传送带上，向传送带所在的密封箱通入氮气；混合后的含油钻屑在传动带上时，打开微波发生器，微波对混合后的含油钻屑加热作用；流动的氮气将油蒸汽和水蒸汽带入到冷凝器，在冷凝器中，油蒸汽和水蒸汽冷却变成液体；微波处理后的含油钻屑经过传送带输送进入收集箱后。本发明具有如下优点：1、整个处理过程中不产生对环境有害的物质；2、处理完的产生油可以重新回收利用。
【IPC分类】E21B21/06
【公开号】CN105672918
【申请号】CN201610005688
【发明人】冯春宇, 朱奇, 刘国昊
【申请人】西南石油大学
【公开日】2016年6月15日
【申请日】2016年1月5日