一种水基废弃钻井液无害化处理装置的制作方法

本实用新型涉及钻井技术领域，具体涉及一种水基废弃钻井液无害化处理装置。

背景技术：

在钻井作业完成之后，大部分钻井液通常都要被废弃掉，成为钻井作业中数量最多、环境影响最大的污染源。其中油田钻井产生的废弃钻井液为主要污染源，水井等其他钻井次之。

随着国家对环境保护的日益重视和人们环保意识的不断提高，油田企业所面临的环保压力越来越大。油基废弃钻井液处理技术研究与应用在国内油田钻井中已得到广泛研究和大规模应用，目前，国内油田对油基废弃钻井液处理设备体积大、高成本高能耗、处理能力偏大、处理流程复杂、后期维护成本高等缺点。而水井水基废弃钻井液产量小，废弃钻井液成分简单，油田传统处理方法和设备并不适合处理水井水基废弃钻井液，因此研究一种水基废弃钻井液的无害化处理技术是及有必要的。

技术实现要素：

本实用新型要解决的技术问题是提供一种结构合理、便于操作、处理程序一体化的水基废弃钻井液无害化处理装置。

为解决上述技术问题，本实用新型采用如下技术方案：

设计一种水基废弃钻井液无害化处理装置，包括废弃钻井液池、破胶反应罐、氧化反应沉降罐、废浆池和加料机构；在所述废弃钻井液池和破胶反应罐之间设有总进料泵，用于将废弃钻井液输送到所述破胶反应罐内；

在所述破胶反应罐和氧化反应沉降罐之间设有离心进料泵和离心机，所述离心进料泵用于将破胶反应罐内的液料输送到离心机内，所述离心机的出液口通过管道连通至所述氧化反应沉降罐，所述离心机的废渣出口连通至所述废浆池；所述氧化反应沉降罐的出液口连接有外排输水泵，用于将处理后的清水达标排放或回用；所述氧化反应沉降罐的泥浆出口连通至所述废浆池；

所述加料机构包括多组配液储液罐，每个配液储液罐对应连接一个药剂进料泵，至少一组加药机构对应连通至所述破胶反应罐，至少一组加药机构对应连通至所述氧化反应沉降罐。

优选的，所述加料机构还包括清水罐，以及与所述清水罐对应连接的清水泵，所述清水泵通过管道分别连通至所述破胶反应罐、氧化反应沉降罐以及各个配液储液罐。

优选的，所述配液储液罐为四组，连通至所述破胶反应罐的加药机构为两组，连通至所述氧化反应沉降罐的加药机构为两组。

优选的，所述外排输水泵通过管道连通至所述清水罐内。

优选的，所述破胶反应罐为带机械搅拌功能的破胶反应罐。

优选的，所述氧化反应沉降罐为带机械搅拌功能的氧化反应沉降罐。

优选的，所述离心机的处理能力为50m³/h，转速为1800~2400r/min，型号为glw450/bs。

采用本实用新型水基废弃钻井液无害化处理装置，对水基废弃钻井液进行处理的方法，包括下列步骤：

（1）稀释中和：将待处理的废弃钻井液汇集到废弃钻井液池中，通过总进料泵将废弃钻井液泵入到破胶反应罐中，向破胶反应罐中加入水和ph调节剂，进行稀释中和。

（2）破胶反应：通过加药机构向破胶反应罐中加入破胶剂并搅拌均匀，然后静置反应；在终止反应后，通过加药机构向破胶反应罐中加入石灰乳调节出水ph值至中性，然后静置沉降；其中，破胶反应罐为带机械搅拌功能的破胶反应罐，便于加入药剂后的搅拌。

（3）离心分离：通过离心进料泵将破胶反应完成后的液料泵入离心机进行离心分离，分离所得的废渣进入废浆池等待固化处理，分离所得的废液进入氧化反应沉降罐。

（4）氧化处理：向氧化反应沉降罐内的废液中加入稀硫酸调整ph值为5，然后加入浓度为30%的h2o2溶液，再加入浓度为10%的催化剂feso4·7h2o溶液，搅拌均匀后静置氧化，在终止反应后加入石灰乳调节出水ph值为7；静置沉降所得的泥浆进入废浆池等待固化处理，沉降出水通过外排输水泵达标排放或回用。

（5）固化处理：向废浆池中的废渣和泥浆中加入固化剂，搅拌均匀后，将混合料压实成型，晾干或烘干，得到最终的固化废弃物，然后达标填埋。

本实用新型的有益效果在于：

本实用新型结构合理，且装置轻量化、简易化，便于拆卸组装和移动搬迁；处理能力达到50m³/h，可以满足水井水基废弃钻井液处理能力，不会造成处理能力过剩或不足。处理后的废弃钻井液废水和固化物的浸出液的ph值、色度、cod、等主要指标均可达到gb8978-1996《污水综合排放标准》二级标准；处理后的废液可以二次利用，如井场配浆用水、井场洒水、回流市政排污管道等。

附图说明

图1为本实用新型水基废弃钻井液无害化处理装置的结构示意图。

图中标号：1废弃钻井液池，2破胶反应罐，3氧化反应沉降罐，4废浆池，5总进料泵，6离心进料泵，7离心机，8外排输水泵，9配液储液罐，10药剂进料泵，11清水罐，12清水泵。

具体实施方式

下面结合附图和实施例来说明本实用新型的具体实施方式，但下列实施例只是用来详细说明本实用新型的实施方式，并不以任何方式限制本实用新型的范围。

实施例1：一种水基废弃钻井液无害化处理装置，参见图1，包括废弃钻井液池1、破胶反应罐2、氧化反应沉降罐3、废浆池4和加料机构；在废弃钻井液池1和破胶反应罐2之间设有总进料泵5，用于将废弃钻井液输送到破胶反应罐2内。

在破胶反应罐2和氧化反应沉降罐3之间设有离心进料泵6和离心机7，离心进料泵6用于将破胶反应罐2内的液料输送到离心机7内，离心机7的出液口通过管道连通至氧化反应沉降罐3，离心机7的废渣出口连通至废浆池4；氧化反应沉降罐3的出液口连接有外排输水泵8，用于将处理后的清水达标排放或回用；氧化反应沉降罐3的泥浆出口连通至废浆池4。

加料机构包括多组配液储液罐9，每个配液储液罐9对应连接一个药剂进料泵10，至少一组加药机构对应连通至破胶反应罐2，至少一组加药机构对应连通至氧化反应沉降罐3；加料机构还包括清水罐11，以及与清水罐11对应连接的清水泵12，清水泵12通过管道分别连通至破胶反应罐2、氧化反应沉降罐3以及各个配液储液罐9。本实施例中，配液储液罐9为四组，连通至破胶反应罐2的加药机构为两组，连通至氧化反应沉降罐3的加药机构为两组。

其中，破胶反应罐为带机械搅拌功能的破胶反应罐，用于稀释、中和反应、破胶反应，有效容积15m³左右。总进料泵用于从泥浆池抽取废弃钻井液进入破胶反应罐，排量50m^3/h左右。氧化反应沉降罐为带机械搅拌功能的氧化反应沉降罐，用于氧化、沉降，有效容积10m³左右。离心机用于破胶反应后浆料的固液分离，保障出水悬浮物达标，处理能力为50m³/h，转速为1800~2400r/min，可用两台离心机轮换工作。离心进料泵用于破胶反应罐出料、离心机喂料，排量30m^3/h左右。外排输水泵用于泵出达标处理后的废水，排量30m^3/h左右。清水泵用于提供稀释用水和氧化剂、ph调节剂溶液配液用水，排量20m^3/h左右。药剂进料泵用于药剂溶液的加料泵，包括破胶剂、絮凝剂、氧化剂、ph调节药剂等，排量5m³/h左右。药剂配液储液罐用于固体药剂的配液储液、液体药剂的储液。固体药剂的配液储液罐应带搅拌装置，有效容积500l左右。

实施例2：一种水基废弃钻井液无害化处理装置，与实施例1的不同之处在于，外排输水泵8通过管道连通至清水罐11内，使处理所得的水再次利用。

在以上实施例中所涉及的设备元件如无特别说明，均为常规设备元件。

通过在河南区域内5眼水井施工现场进行废弃钻井液处理，采用本实用新型中的处理装置，进行了现场处理试验。本实用新型处理装置实现了轻量化、简易化，便于拆卸组装和移动搬迁，处理能力达到50m³/h，可以满足水井水基废弃钻井液处理能力，不会造成处理能力过剩或不足。同时，离心机在转速1800~2400r/min之间，固液分离效果最好，离心机排渣含水率可降低到50.9%。同时，处理后的废弃钻井液废水和固化物的浸出液的ph值、色度、cod、等主要指标均可达到gb8978-1996《污水综合排放标准》二级标准，即ph值：6-9；色度（稀释倍数）：80倍；化学需氧量（cod）：150mg/l。处理后的废液可以二次利用，如井场配浆用水、井场洒水、回流市政排污管道等。

现场处理试验的水质分析结果见下表1所示。

上面结合附图和实施例对本实用新型的实施方式做了详细说明，但是本实用新型并不限于上述实施方式，在本领域普通技术人员所具备的知识范围内，还可以在不脱离本实用新型宗旨的前提下进行变更或改变。