本发明涉及钻井废弃泥浆的处理，尤其涉及一种钻井废弃泥浆的处理方法和处理系统。
背景技术：
1、在石油和天然气的勘探和开发过程中，钻井活动是至关重要的一步。为了确保钻井的安全和效率，一种特殊的液体，称为钻井泥浆，被引入到钻井孔中。这种泥浆在钻井过程中发挥着多种功能，包括冷却和润滑钻头、携带钻屑到地表、维持孔壁的稳定性以及对抗地下的高压，但随着钻井的进行，大量的泥浆会与地下的岩石和油混合，形成废弃泥浆。这种废弃泥浆通常包含油、固体悬浮物和各种化学物质，直接排放到环境中会造成严重的环境污染。因此，有效地处理和回收钻井废弃泥浆已经成为石油行业的一个重要课题。
2、现有技术公开号cn104453747a公开了一种油气田钻井废弃油基泥浆的资源化利用方法。首先将产生的废弃油基泥浆收集到接收罐中沉降，沉降后上部产生流体泥浆，下部产生固体泥浆；将流体泥浆和固体泥浆倒入加热炉的料筒内进行加热裂解蒸发，蒸发裂解产生的油气水成分依次送入油气包、冷凝器进行降温，然后进入油气水三相分离器进行分离，分离后产生的油从出口进入油品罐利用、水进入冷凝罐利用、可燃气送入加热炉作为燃料利用；蒸馏后产生的残渣排出作为型煤原料利用；产生的烟气处理达标后排出；产生的炉渣排出用于铺路或填埋。
3、传统的泥浆处理方法主要包括机械分离、化学处理和生物处理。然而，这些方法存在许多缺陷。例如，机械分离方法难以有效分离微小的固体颗粒和油；化学处理方法可能引入新的污染物；而生物处理方法处理速度慢，且难以处理中高浓度的油污。
4、因此，开发一种钻井废弃泥浆的处理方法具有重要的研究价值和实际应用前景。
5、鉴于此，特提出本发明。
技术实现思路
1、本发明的目的在于提供一种钻井废弃泥浆的处理方法和处理系统，以解决上述技术问题，实现废弃泥浆资源的综合利用。
2、本发明的具体技术方案如下：
3、第一方面，本发明首先提供一种钻井废弃泥浆的处理方法，包括：
4、s1：将钻井废弃泥浆与助剂进行混合，得到固液混合物；
5、s2：将所述固液混合物进行压滤处理，分别得到第一油水混合物和压滤处理后的油泥；
6、s3：将所述第一油水混合物静置分层，分别得到上层油和下层高盐水；
7、s4：将所述上层油与所述压滤处理后的油泥进行混合；同时将所述高盐水在100~110℃下进行加热蒸发，得到气相水蒸汽和固态盐；而后将所述水蒸汽进行冷凝，得到低盐水；
8、s5：将所述压滤处理后的油泥依次进行破胶处理、破乳处理和离心分离处理，得到第二油水混合物和固体混合物；
9、s6：将所述第二油水混合物进行静置分层，分别得到上层油和下层废水；将所述废水并入s4中依次进行加热蒸发与冷凝，得到低盐水。
10、本发明发现，通过优化处理步骤，先将泥浆与助剂混合并进行压滤处理，有利于在上述相对较低的加热蒸发温度下实现泥浆中的油、固体和水有效分离和回收。
11、作为优选，所述压滤处理后的油泥的固含量为50~60wt%。
12、作为优选，所述第一油水混合物中油含量≤2wt%
13、作为优选，所述加热蒸发的温度为100~110℃。
14、作为优选，所述助剂为硅藻土。
15、本发明发现，当在所述钻井废弃泥浆中加入硅藻土时，通过较好的流速比，更有利于滤除微细的悬浮物，进一步提升油和水的澄清度，进而保证其能够有效回收利用。
16、作为优选，所述固液混合物中，所述助剂的用量为2~5wt%。
17、作为优选，在s1前，先对所述钻井废弃泥浆进行预处理，所述预处理包括：控制所述钻井废弃泥浆的固含量为10~15wt%；油含量≤2wt%，水含量为85~90wt%。
18、本发明发现，在具体实施时，泥浆的性质也会影响泥浆中油、固体和水的有效处理，比如对于泥浆更重的油水的完全分离具有一定挑战；后续通过大量研究发现，当所述钻井废弃泥浆的固含量以及油、水含量为上述范围时，更有利于泥浆中油、固体和水的有效分离。
19、本发明中，在对所述钻井废弃泥浆进行处理前，先采用传感器对泥浆进行实时监测，以确定泥浆中的油、固体和水的具体比例等信息。
20、作为优选，s3中，所述破胶处理包括：将所述压滤处理后的油泥与破胶剂在60~90℃下进行混合，反应得到第一混合浆料。
21、作为优选，所述破胶剂包括氧化钙和/或硫酸亚铁。
22、作为优选，所述破胶剂的粒径为0.5~5微米。
23、本发明发现，上述破胶剂的粒径的范围能够确保破胶剂迅速溶解并与泥浆中的成分充分反应，所述破胶剂会与泥浆中的成分反应，破坏泥浆的胶体稳定性，使得泥浆中的固体成分和液体成分更容易分离。
24、作为优选，以所述第一混合浆料的质量为基准，所述破胶剂的添加比例为1~5wt%。
25、作为优选，s3中，所述破乳处理包括：将所述第一混合浆料与破乳剂在60~90℃下进行混合，得到第二混合浆料；
26、以所述第二混合浆料的质量为基准，所述破乳剂的用量为0.1~2wt%。
27、在具体实施过程中，本领域技术人员能够根据实际情况选择常规的破乳剂，在此不对其做进一步限定。
28、所述离心分离处理包括：将所述第二混合浆料进行离心，分离得到第二油水混合物和固体混合物。
29、本发明发现，通过添加破乳剂能够破坏泥浆中的乳化状态，乳液中的油滴会聚集起来，形成较大的油滴，从而更容易与水相分离。
30、本发明中，所述固体混合物包括重晶石和泥土；作为优选，所述钻井废弃泥浆的处理方法还包括：将所述固体混合物依次通过筛分、浮选分离得到精制重晶石和泥土。
31、作为优选，将所述泥土、螯合剂和固化剂混合进行处理。
32、更优选地，所述螯合剂可以选择常见的重金属螯合剂或重金属捕集剂，在此不做进一步限定。
33、进一步优选地，所述螯合剂为乙二胺四乙酸（edta）。
34、更优选地，所述固化剂包括水泥、石灰、粘土和有机聚合物中的一种或几种。
35、本发明中，固化剂和螯合剂联合使用；其中固化剂投加量为所述泥土重量的万分之5至10左右。螯合剂投加量为所述泥土重量的万分之2左右。
36、作为本发明的一种优选实施方案，所述钻井废弃泥浆的处理方法，包括：
37、s0：对所述钻井废弃泥浆进行预处理，所述预处理包括：控制所述钻井废弃泥浆的固含量为10~15wt%，油含量≤2wt%，水含量为85~90wt%；
38、s1：将钻井废弃泥浆与助剂进行混合，得到固液混合物；
39、s2：将所述固液混合物进行压滤处理，分别得到第一油水混合物和压滤处理后的油泥；
40、s3：将所述第一油水混合物静置分层，分别得到上层油和下层高盐水；
41、s4：将所述上层油与所述压滤处理后的油泥进行混合；同时将所述高盐水在100~110℃下进行加热蒸发，得到气相水蒸汽和固态盐；而后将所述水蒸汽进行冷凝，得到低盐水；
42、s5：将所述压滤处理后的油泥依次进行破胶处理、破乳处理和离心分离处理，得到第二油水混合物和固体混合物；
43、作为优选，将所述压滤处理后的油泥与破胶剂在60~90℃下进行混合，反应得到第一混合浆料；而后将所述第一混合浆料与破乳剂在60~90℃下进行混合，得到第二混合浆料；最后将所述第二混合浆料离心并分离得到第二油水混合物和固体混合物。
44、s6：将所述第二油水混合物进行静置分层，分别得到上层油和下层废水；将所述废水并入s4中依次进行加热蒸发与冷凝，得到低盐水。
45、s7：将所述固体混合物依次通过筛分、浮选分离出重晶石，而后依次进行洗涤干燥得到重晶石；同时，将所述泥土、螯合剂和固化剂混合进行处理；所述固化剂包括水泥、石灰、粘土和有机聚合物中的一种或几种。
46、本发明中，分离出来的所述固态盐可以提供给处置工业盐厂家进行回收利用，废油可以直接作为危废被危废公司回收利用。
47、在具体实施过程中，本领域技术人员可以根据实际情况，将所述压滤后的油泥在进行破胶破乳等处理前，先进行无害化处理。具体地，可根据现场处理情况适时添加阳离子沉淀剂和阴离子沉淀剂，具体选择在此不做进一步限定。
48、比如，阳离子沉淀剂是一种含磷酸盐的无机物，沉淀重金属离子，降低其活性，同时赋予固化物一定的肥效；聚氯化铁是一种常见的阳离子型水基沉降剂，具有快速沉淀、效果明显等优点。阴离子沉淀剂能将可溶性阴离子有机污染物变成不溶物，降低其毒性，并调节废弃物的ph值，同时与阳离子沉淀剂协同其破乳作用；阴离子聚丙烯酰胺沉降剂是一种常见的阴离子型水基沉降剂。
49、本发明中，重晶石浮选可以选择现有、常规的工艺，具体流程包括以下几个步骤：
50、1. 破碎和磨矿：首先需要对原矿进行破碎和磨矿处理，将矿石颗粒粉碎成较小的颗粒，以便后续工艺处理。
51、2. 选矿剂添加：接着向磨矿后的矿浆中添加相应的选矿剂，这些选矿剂常常是一些化学药剂或者表面活性剂（包括捕收剂、起泡剂、和絮凝剂等），可以使重晶石矿石表面与水分子发生相互作用，形成泡沫。
52、3. 鼓泡浮选：随后将矿浆在鼓泡浮选机中进行搅拌和通气处理，通过空气泡沫的作用，使得重晶石等矿石颗粒与泡沫结合，浮在矿浆表面。
53、4. 浮选分离：泡沫中的重晶石矿石颗粒随后被收集，分离出来，得到精矿。而剩余的矿浆部分则通过去泡剂、过滤、脱水等工艺处理继续分离，以得到尾矿。
54、5. 精矿提纯：最后，通过精矿的再次处理，例如消化、浸出、电解等方法，可以提取出重晶石中的金属元素，得到最终的金属产品。
55、第二方面，本发明提供一种钻井废弃泥浆的处理系统，包括依次连接的压滤单元、除油单元和盐水分离单元；还包括与所述压滤单元相连接的油泥处理单元；
56、所述油泥处理单元包括依次连接的破胶装置、破乳装置、离心分离装置；还包括分别与所述离心分离装置相连接的油水分离装置和固相处理装置；
57、所述压滤单元包括螺杆泵和箱式隔膜压滤机；所述压滤单元用于将钻井废弃泥浆中的固液两相进行初步分离，得到第一油水混合物和压滤处理后的油泥；
58、所述除油单元用于将第一油水混合物中的所述高盐水和油自然分层后进行分离；
59、所述盐水分离单元用于将所述高盐水中的盐和水进行分离；所述盐水分离单元包括加热蒸发装置和冷凝装置；所述加热蒸发装置用于加热所述高盐水以得到气相水蒸汽和固相盐；所述冷凝装置用于将所述高盐水中的气相水蒸汽进行冷凝，得到低盐水；
60、所述破胶装置用于将所述压滤处理后的油泥进行破胶处理，得到第一混合浆料；
61、所述破乳装置用于将所述第一混合浆料进行破乳处理，得到第二混合浆料；
62、所述离心分离装置用于将所述第二混合浆料进行离心并分离，得到第二油水混合物和固体混合物；
63、所述油水分离装置用于将所述第二油水混合物进行静置分层，分别得到上层油和下层低盐水；
64、所述固相处理装置用于将所述固体混合物中的重晶石和泥土分别进行回收处理。
65、作为优选，所述盐水分离单元包括盐储罐和低盐水储罐，所述盐储罐与所述固相处理装置相连接；
66、和/或，所述除油单元包括高盐水储罐和油储罐，所述油储罐并入所述油泥处理单元；
67、和/或，所述油水分离装置包括废水储罐和废油储罐，将所述废水储罐并入所述盐水分离单元。
68、本发明中，可以根据实际情况选择所述箱式隔膜压滤机的功率以及压滤膜尺寸，如压滤膜尺寸为1.25×1.25m，功率为10~15kw。
69、本发明中，所述除油单元的油和高盐水由于存在密度和物性差异，在沉淀2~3h后，它们会自然分层，从而获取上层油和下层高盐水。
70、作为优选，所述固相处理装置中，将所述固体混合物加入筛网目数为325~425目的筛网分离出重晶石，破碎磨矿加入水后，制成矿浆，并加入到浮选槽中，再依次加入捕收剂、起泡剂和絮凝剂。随后将矿浆在鼓泡浮选机中进行搅拌和通气处理，通过空气泡沫的作用，使得重晶石等矿石颗粒与泡沫结合，浮在矿浆表面，泡沫中的重晶石矿石颗粒随后被收集，分离出来，得到精矿。将洗涤后的重晶石移动至旋转干燥机或流化床干燥机进行，获得干净的精制重晶石颗粒。
71、具体包括以下步骤：
72、（1）筛分分离：将所述固体混合物放入325~425目的筛网进行筛分，利用重晶石与泥土的粒径差异进行分离，325~425目表示筛网每英寸有325~425个孔，这一精细度确保最有效地分离出重晶石；
73、（2）浮选槽分离：筛分后的重晶石再次进入浮选槽，精制重晶石由于其比重较大，会沉降到浮选槽的底部。
74、（3）洗涤：浮选后，使用适当浓度的酸盐酸对沉降的精制重晶石进行洗涤，去除精制重晶石上的任何杂质或残留物，提高其纯度，酸盐酸是一种强酸，能有效去除多种杂质；
75、（4）干燥：经过酸洗的精制重晶石随后被送入旋转干燥机或流化床干燥机进行干燥，确保得到干燥的精制重晶石颗粒。
76、进一步地，处理后的泥土可以进行填埋复垦。
77、本发明中，固化分离是处理污染土壤中的液体和固体分离的方法。这种处理主要用于减少土壤中的水分含量，从而降低处理和处置的成本。固化处理通常涉及将处理剂添加到土壤中，以减少土壤的渗透性和增加其结构稳定性，从而更容易进行填埋和复垦。
78、具体包括以下步骤：
79、（1）选择固化剂和螯合剂进行联合处理：根据土壤的性质选择合适的固化剂和螯合剂。常用的固化剂包括水泥、石灰、粘土、有机聚合物；将固化剂、螯合剂与分离后的泥土混合，确保均匀混合，这可以通过搅拌、机械混合或其他方法来实现。
80、（2）填埋：将处理后的土壤运输到填埋场地，然后按照填埋要求进行填埋；
81、（3）复垦：填埋完成后，进行土地复垦，可以使污染土壤得到有效的管理和利用，从而实现土地的可持续利用。
82、本发明中，可以通过采用水中油检测仪，能够快速、准确地确定泥浆中的油含量和水含量；固含量测试仪：采用微波技术，适用于泥浆中的固体含量测定。
83、基于上述技术方案，本发明的有益效果在于：
84、本发明提供上述钻井废弃泥浆的处理方法和系统，通过优化处理流程，能够以更低的资源投入，换取更高的资源利用，也将泥浆无害化处理和处理高盐水统一结合，使钻井废弃泥浆中的油、水和固相（盐、泥土和重晶石）被成功分离和回收，既实现了资源的再利用，也大大降低了环境污染。