一种废弃水基钻井泥浆的模块化处理系统的制作方法

文档序号:13660199阅读:416来源:国知局

本实用新型涉及一种废水处理系统,具体涉及一种废弃水基钻井泥浆的模块化处理系统,属于环保水处理领域。



背景技术:

废弃水基钻井泥浆是钻井过程中注入井眼中的泥浆中由于掺杂过量固体物质或其他成分,以及长时间使用导致变质等情况而需自钻井系统中排出的泥浆。此类泥浆以前是排入井场的泥浆池中进行存放,钻井完成后统一在池内进行固化处理。

近年来,随着泥浆处理的规范化,石油石化系统提出了泥浆不落地处理技术,然而,由于不同区块不同钻井公司发展规划的不同,井队配套设施以及周边废弃物处理配套设施均有差异,因此在进行泥浆不落地处理工艺及设备配置时没有适应性较广的设备,从而导致随钻过程中出现不能满足随钻处理、处理不达标以及不能配套适用的情况。为此,开发一种可根据不同工况、不同要求进行合理工艺组合的具有普适性的废弃水基钻井泥浆的无害化处理系统及工艺是十分必要的。



技术实现要素:

本实用新型的目的在于克服现有技术的不足,提供一种废弃水基钻井泥浆的模块化处理系统,可针对各种配置和工况的钻井现场提供高效适用的不落地随钻处理。

为实现上述目的,本实用新型采用以下技术方案:

一种废弃水基钻井泥浆的模块化处理系统,其中:所述模块化处理系统包括依次连接设置的接收单元、脱稳单元以及分离单元,其中,所述接收单元包括接收罐和/或接收槽,且所述接收罐和/或接收槽中设有搅拌装置;所述脱稳单元包括脱稳罐,所述脱稳单元的出水进入到分离单元;所述分离单元包括叠螺机、板框压滤机或螺旋压榨机。

优选的是:所述搅拌装置为双层搅拌装置,且其转速为30-60r/min。

优选的是:所述模块化处理系统还包括设置于泥浆来水和与接收单元入水口之间的清洗分离单元。

优选的是:所述清洗分离单元包括筛网以及输送设备,且所述输送设备上设有2-4级清洗喷头。

优选的是:所述模块化处理系统还包括设置于所述接收单元出水口和脱稳单元入水口之间的泥浆回收单元。

优选的是:所述泥浆回收单元包括高频筛分机和/或高频离心机;或者,所述泥浆回收单元包括多级沉降池。

优选的是:所述模块化处理系统还包括与所述分离单元的固相出口相连的固化单元,所述固化单元包括双螺旋搅拌机和/或滚筒式搅拌机。

优选的是:所述模块化处理系统还包括与所述分离单元的液相出口相连的滤液单元,所述滤液单元包括化学氧化设备、电解氧化设备或超声波氧化设备;所述滤液单元的固相出口与所述固化单元相连。

优选的是:所述模块化处理系统还包括储存单元。

优选的是:各处理单元各自设置于相应的撬装架上,且所述模块化处理系统还包括设于各单元间的连接管路、提升泵以及对各设备进行实时监测和自动化控制的电气控制系统。

本实用新型的有益效果在于,本实用新型所述的模块化处理系统,可根据不同钻井区域和不同钻井阶段等情况进行灵活组合配置,具有良好的灵活性、适应性和针对性。且本实用新型的模块化处理系统中的各处理单元均采用独立的撬装式结构,无需额外占地建厂,节省了钻井泥浆运输设备及费用,同时避免了运输过重中产生的泥浆落地污染环境的问题。

附图说明

图1示出了本实用新型所述的废弃水基钻井泥浆的模块化处理系统的方框原理图。

具体实施方式

下面结合附图对本实用新型的具体实施方式做进一步说明。

如图1所示,本实用新型所述的废弃水基钻井泥浆的模块化处理系统包括通过管道依次连接设置的接收单元、脱稳单元以及分离单元,其中,所述接收单元包括接收罐和/或接收槽,且所述接收罐和/或接收槽中设有搅拌装置,所述搅拌装置优选双层搅拌装置,且其转速为30-60r/min;所述脱稳单元包括脱稳罐,所述脱稳罐中设置有搅拌组件,并投加有脱稳剂;所述分离单元包括叠螺机、板框压滤机或螺旋压榨机,以控制经分离单元处理后的固相中的含水率为35-60%,分离产生的液相可回用或外排。

进一步地,本实用新型所述的模块化处理系统还可包括设于接收单元入水口与泥浆来水之间的清洗分离单元,当废弃水基钻井泥浆中含有≥1mm的颗粒钻屑时,泥浆来水先进入所述清洗分离单元中进行钻屑清洗分离后再进入到接收单元。其中,所述清洗分离单元中包括筛网以及输送设备,所述输送设备优选螺旋输送设备,且所述输送设备上设有2-4级清洗喷头,以对输送设备上的钻屑进行分级清洗。在本实用新型中,后一级清洗后的水可作为前一级的清洗水,从而实现水资源的循环利用。通过分级清洗后的钻屑可进行钻屑利用,如用作铺垫井场等,而分离后的液相则进入到接收单元进行如上所述的处理。当钻井过程中所产生的废弃水基钻井泥浆中不含≥1mm的颗粒钻屑时,则所述泥浆可直接进入接收单元的接收罐和/或接收槽(可根据不同钻机、井队钻井泥浆产生特性进行相应配置)进行存储,并通过搅拌装置的搅拌作用防止废弃钻井泥浆沉积。

根据本实用新型的另一种实施方式,所述模块化处理系统还可包括设置于所述接收单元出水口和所述脱稳单元入水口之间的泥浆回收单元,当钻井过程中有跑浆漏浆或需要进行泥浆回收时,接收单元的出水可先进入到泥浆回收单元中进行泥浆回收利用。在本实用新型中,所述泥浆回收单元可包括高频筛分机和/或高频离心机,以对泥浆进行精细过滤分离,分离回收的泥浆可回到井队的泥浆循环系统中进行回收利用;或者,所述泥浆回收单元可包括多级沉降池,通过向多级沉降池中添加沉降剂,使得多级沉降池中泥浆的固相进一步聚结沉淀,实现岩屑分离,分离产生的上层回收泥浆在提升泵的作用下进入到泥浆循环系统中进行回收利用,分离产生的底层的比重较大的泥浆进入脱稳单元中进行后续处理。在本实用新型中,所述泥浆回收单元中控制回收泥浆的比重为1.08-1.12g/cm3。当钻井过程中有跑浆漏浆或需要进行泥浆回收时,接收单元的泥浆出水可直接进入到脱稳单元中进行药剂脱稳处理。

泥浆与脱稳剂在脱稳单元的脱稳罐中在搅拌组件的搅拌作用下搅拌反应20-40min后实现泥浆脱稳,脱稳后的泥浆在提升泵的作用下进入到分离单元中进行固液分离。所述分离单元中可采用叠螺机、板框压滤机和/或螺旋压榨机等进行固液分离,并控制分离后的固相含水率为35%-60%。此外,根据本实用新型的又一种实施方式,当分离单元分离产生的泥饼的浸出液满足相关标准时,该部分泥饼可作为铺路材料直接利用/填埋;若分离产生的泥饼浸出液不满足相关标准时,所述的模块化处理系统还可包括一与所述分离单元的固相出口相连的固化单元,所述固化单元可包括双螺旋搅拌机和/或滚筒式搅拌机等可实现固相充分混合的设备,此外,搅拌混合过程中还可加入固化剂。固化单元所产生的固相可外排或回收利用。在井队钻井完成后,固控系统中的泥浆需要排除,则所述处理系统中还可配置一与井队整体装备配套的储存单元,以用于储存钻井完成后排出的钻井泥浆,这部分泥浆在储存单元中暂存,随后统一运输至其他钻井现场使用。

根据本实用新型的再一实施方式,所述模块化处理系统还可以包括一与所述分离单元的液相出口相连的滤液单元,当在井区附近没有滤液集中处理场站时,则分离单元分离产生的液相进入到所述滤液单元进行滤液处理。所述滤液单元可包括化学氧化设备、电解氧化设备或超声波氧化设备,以对滤液中的有机物进行充分降解,使其最终分解为二氧化碳和水,实现处理后产水的回用或外排标准。经滤液单元处理产生的液相可实现井区内清洗设备、喷洒井场等方面的回用,也可以在指定的排放点进行统一外排。经滤液单元处理产生的固相污泥或高浓度废液可进入到固化单元进行无害化、稳定化处理。当井区附近有集中处理场站时,所述分离单元分离产生的液相则可外运至集中处理站进行处理,而无需再另设滤液单元。

进一步地,本实用新型如上所述的各处理单元,如,接收单元、脱稳单元、分离单元、泥浆回收单元、清洗分离单元、固化单元以及滤液单元等可各设置于一相应的撬装架上,以便于随钻处理,不需要额外占地建厂,节省了钻井泥浆运输设备及费用,同时避免了运输过重中产生的泥浆落地污染环境的问题。所述撬装架可采用本领域中任何已知的结构,在此不再赘述。此外,本实用新型所述的模块化处理系统还包括设于各单元间的连接管路、增压泵以及对各设备进行实时监测和自动化控制的电气控制系统。

上述实施例只是为了说明本实用新型的技术构思及特点,其目的是在于让本领域内的普通技术人员能够了解本实用新型的内容并据以实施,并不能以此限制本实用新型的保护范围。凡是根据本实用新型内容的实质所作出的等效的变化或修饰,都应涵盖在本实用新型的保护范围内。

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