一种钻井废弃油基泥浆回用处理工艺的制作方法

本发明涉及石油天然气钻井过程中污染物的处理工艺，特别是一种能够从钻井废弃油基泥浆和含油钻屑中，回收可供钻井工程回用的油基泥浆处理工艺。

背景技术

钻井油基泥浆主要由液相、固相、彭润土以及化学添加剂组成的多相稳定悬浮液体系，液相以为柴油、白油、生物油、矿物油、合成油为基油添加油田化学剂；固相包括膨润土、重晶石粉、破碎的钻屑等。钻井过程中产生的废弃油基泥浆包括固控系统固液分离出的含油钻屑、完井清罐底泥、固井、堵漏返排液等废弃油基泥浆。国内外对于废弃油基泥浆以及含油钻屑等含油废弃物的排放有着严格的限制和法律法规的严格要求，根据中华人民共和国危险废物管理的相关规定，含油废物属于危险废弃物；其次是该废弃油基泥浆颗粒分布广，约2μm～2000μm，含油量约15～40%，成分复杂，处理难度大，回收价值高。

目前，废弃油基泥浆常规方法包括微生物代谢降解法、热解法、焚烧法、化学清洗法等。微生物代谢降解法利用微生物的新陈代谢分解低含油固相油类物质，但微生物的新陈代谢周期通常较长，同时油中芳烃含量较高，具有显著的生物毒性，对微生物的代谢具有显著的抑制作用，微生物新陈代谢是将油类物质代谢分解，不利于油类物质回收资源化利用。热解法利用绝氧热解分离，要保证氧加热到500-1000℃，设备投资大，耗能大。焚烧法通过将其和燃料配合燃烧，实现油基泥浆污染的去除，但其处理成本较高，同时可能带来二次污染。化学清洗法利用乳化溶解分离，破乳回收油相，但处理过程需消耗溶剂水，会产生含有污水，形成二次污染。

公告号为cn103643910b公开了一种废弃油基泥浆中泥浆及柴油基的回收装备，该文件公开的一种回收工艺是利用过滤-离心沉降耦合工艺回收油基泥浆，分离的底油固相通过浸取-蒸脱设备实现采油机的回收，但是经该技术处理后液相密度较高，约1.3～1.6g/cm3，固相含油率较高，增加了后续固相处理能耗及二次污染，无法满足钻井商提出的钻井液回用密度为1.2g/cm3及以下。

其次是在钻井过程中产生的废弃液的处理难易程度与钻井深度和地质层有关，钻井中期和后期产生的废弃液较钻井前期产生的废弃液难处理，因此单一功能的处理工艺难以满足处理的需要。

技术实现要素：

本发明的目的在于克服现有技术中单一的处理工艺、处理效果不佳、需要添加化学药剂的缺点，提供一种多工艺路线、处理后的液相密度为1.0-1.2g/cm³、实现处理后的液相可完全回用的钻井废弃油基泥浆回用处理工艺。

本发明的目的通过以下技术方案来实现：一种钻井废弃油基泥浆回用处理工艺，其特征在于，包括以下步骤：

s1、废弃油基泥浆前处理：通过振动筛和清洁一体机将井口返回泥浆进行固液分离，分离出的含油钻屑进行收集并转运至岩屑上料泵或螺旋输送机；

s2、废弃油基泥浆预处理：含油钻屑经岩屑上料泵或螺旋输送机输送至立式螺旋过滤离心机，进行大颗粒的固液分离，降低钻屑的含油量，回收含油钻屑里的油，固相由钻屑箱或收纳袋收集，过滤液溢流至中转罐隔仓i；

s3、废弃油基泥浆精处理i：对中转罐隔仓i中的过滤液加热至30~90℃并搅拌均匀，将加热后的过滤液经泵送入第一级卧式螺旋沉降离心机，去除中间颗粒固相，分离得到的固相由钻屑箱或收纳袋收集，分离液溢流至中转罐隔仓ii；

s4、废弃油基泥浆精处理ii：对中转罐隔仓ii中的分离液加热至30~90℃并搅拌均匀，将加热后的分离液经泵送入第二级高速卧式螺旋沉降离心机进行细小颗粒去除，分离得到的固相由钻屑箱或收纳袋收集，分离后的清液密度降至1.0~1.2g/cm³，清液溢流至循环罐，再泵回钻井循环系统，补充钻井循环液。

优选的，所述的s2废弃油基泥浆预处理中的立式螺旋过滤离心机转速可在600~1500r/min范围内实现变频调速或设置为定转速，滤网规格为0.1~1mm。

优选的，所述的s3废弃油基泥浆精处理i中的第一级卧式螺旋沉降离心机可在工作分离因素1000~3200范围内实现变频调速。

优选的，所述的s4废弃油基泥浆精处理ii中的第二级卧式螺旋沉降高速离心机可在工作分离因素1500~4000范围内实现变频调速。

优选的，所述的加热可根据物料特性变化进行选择，在s3废弃油基泥浆精处理i中的中转罐隔仓i和s4废弃油基泥浆精处理ii的中转罐隔仓ii或任选其一进行加热。

优选的，所述对过滤液加热至30~90℃，其加热方法不予限制。

本发明具有以下优点：

1、在不添加任何化学药剂的情况下对废弃油基泥浆进行离心分离处理，回收废弃泥浆中有价值的液相部分，且处理后液相密度可降至1.0~1.2g/cm³，固相中的含油率较低，处理后液相可完全回用，降低钻井废弃油基泥浆的无害化处理成本；

2、对两级卧式螺旋沉降离心机任一入口物料加热，可实现多工艺路线，可依据废弃油基泥浆物料特性、处理难易程度选择不同的处理工艺。

附图说明

图1为本发明钻井废弃油基泥浆回用处理工艺的流程图1；

图2为本发明钻井废弃油基泥浆回用处理工艺的流程图2；

图3为本发明钻井废弃油基泥浆回用处理工艺的流程图3。

具体实施方式

为更进一步阐述本发明为达成预定的发明的有益目的所采取的技术手段及功效，以下结合附图及较佳实施例，对根据本发明申请的具体实施方式、结构、特征及其功效，详细说明如后。在下述说明中，不同的“一实施例”或“实施例”指的不一定是同一实施例，此外，一或多个实施例中的特定特征、结构或特点可有任何合适形式组合：

如图1所示，本发明的目的通过以下技术方案来实现：一种钻井废弃油基泥浆回用处理工艺，其特征在于，包括以下步骤：

s1、废弃油基泥浆前处理：通过振动筛和清洁一体机将井口返回泥浆进行固液分离，分离出的含油钻屑进行收集并转运至岩屑上料泵或螺旋输送机；

s2、废弃油基泥浆预处理：含油钻屑经岩屑上料泵或螺旋输送机输送至立式螺旋过滤离心机，进行大颗粒的固液分离，降低钻屑的含油量，回收含油钻屑里的油，固相由钻屑箱或收纳袋收集，过滤液溢流至中转罐隔仓i；

s3、废弃油基泥浆精处理i：对中转罐隔仓i中的过滤液加热至30~90℃并搅拌均匀，将加热后的过滤液经泵送入第一级卧式螺旋沉降离心机，去除中间颗粒固相，分离得到的固相由钻屑箱或收纳袋收集，分离液溢流至中转罐隔仓ii；

s4、废弃油基泥浆精处理ii：对中转罐隔仓ii中的分离液加热至30~90℃并搅拌均匀，将加热后的分离液经泵送入第二级高速卧式螺旋沉降离心机进行细小颗粒去除，分离得到的固相由钻屑箱或收纳袋收集，分离后的清液密度降至1.0~1.2g/cm³，清液溢流至循环罐，再泵回钻井循环系统，补充钻井循环液。

做为可选的实施方式，所述的s2废弃油基泥浆预处理中的立式螺旋过滤离心机转速可在600~1500r/min范围内实现变频调速或设置为定转速，滤网规格为0.1~1mm。

做为可选的实施方式，所述的s3废弃油基泥浆精处理i中的第一级卧式螺旋沉降离心机转速可在工作分离因素1000~3200范围内实现变频调速。

做为可选的实施方式，所述的s4废弃油基泥浆精处理ii中的第二级卧式螺旋沉降高速离心机可在工作分离因素1500~4000范围内实现变频调速。

做为可选的实施方式，所述的加热可根据物料特性变化进行选择，在s3废弃油基泥浆精处理i中的中转罐隔仓i和s4废弃油基泥浆精处理ii的中转罐隔仓ii或任选其一进行加热。

做为可选的实施方式，所述对过滤液加热至30~90℃，其加热方法不予限制。

具体实施例1：对钻井刚开始产生的废弃泥浆进行的处理工艺

如图2所示，一种钻井废弃油基泥浆回用处理工艺，其特征在于，包括以下步骤：

s1、废弃油基泥浆前处理：通过振动筛和清洁一体机将井口返回泥浆进行固液分离，分离出的含油钻屑进行收集并转运至岩屑上料泵或螺旋输送机；

s2、废弃油基泥浆预处理：含油钻屑经岩屑上料泵或螺旋输送机输送至转速可在600~1500r/min范围内实现变频调速或设置为定转速，滤网规格为0.1~1mm的立式螺旋过滤离心机，进行大颗粒的固液分离，经过滤后的液相密度约为1.5～2.1g/cm3，固相由钻屑箱或收纳袋收集，过滤液溢流至中转罐隔仓i；

s3、废弃油基泥浆精处理：对中转罐隔仓i中的过滤液加热至30~90℃并搅拌均匀，该范围可有效降低物料粘度50～70%，同时也满足离心机工作的许用温度，将加热后的过滤液经泵送入工作分离因素为1000~3200范围内变频调速的第一级卧式螺旋沉降离心机，去除中间颗粒固相和细小颗粒，分离后的清液密度降至1.0~1.2g/cm³，分离得到的固相由钻屑箱或收纳袋收集，清液溢流至循环罐，再泵回钻井循环系统，补充钻井循环液。

具体实施例2：对钻井前期产生的废弃泥浆进行的处理工艺

如图2所示，一种钻井废弃油基泥浆回用处理工艺，其特征在于，包括以下步骤：

s1、废弃油基泥浆前处理：通过振动筛和清洁一体机将井口返回泥浆进行固液分离，分离出的含油钻屑进行收集并转运至岩屑上料泵；

s2、废弃油基泥浆预处理：含油钻屑经岩屑上料泵输送至转速可在600~1500r/min范围内实现变频调速或设置为定转速，滤网规格为0.1~1mm的立式螺旋过滤离心机，进行大颗粒的固液分离，经过滤后的液相密度约为1.5～2.1g/cm3，固相由钻屑箱或收纳袋收集，过滤液溢流至中转罐隔仓ii；

s3、废弃油基泥浆精处理：对中转罐隔仓ii中的过滤液加热至30~90℃并搅拌均匀，该范围可有效降低物料粘度50～70%，同时也满足离心机工作的许用温度，将加热后的过滤液经泵送入工作分离因素为1500~4000范围内变频调速的第二级卧式螺旋沉降离心机，去除中间颗粒固相和细小颗粒，分离后的清液密度降至1.0~1.2g/cm³，分离得到的固相由钻屑箱或收纳袋收集，清液溢流至循环罐，再泵回钻井循环系统，补充钻井循环液。

具体实施例3：对钻井中期产生的废弃泥浆进行的处理工艺

如图3所示，一种钻井废弃油基泥浆回用处理工艺，其特征在于，包括以下步骤：

s1、废弃油基泥浆前处理：通过振动筛和清洁一体机将井口返回泥浆进行固液分离，分离出的含油钻屑进行收集并转运至岩屑上料泵或螺旋输送机；

s2、废弃油基泥浆预处理：含油钻屑经岩屑上料泵或螺旋输送机输送至转速可在600~1500r/min范围内实现变频调速或设置为定转速，滤网规格为0.1~1mm的立式螺旋过滤离心机，进行大颗粒的固液分离，经过滤后的液相密度约为1.5～2.1g/cm3，固相由钻屑箱或收纳袋收集，过滤液溢流至中转罐隔仓i；

s3、废弃油基泥浆精处理i：对中转罐隔仓i中的过滤液经泵送入工作分离因素为1000~3200范围内变频调速的第一级卧式螺旋沉降离心机，去除中间颗粒固相，分离后的液相密度约为1.3～1.6g/cm3，分离得到的固相由钻屑箱或收纳袋收集，分离液溢流至中转罐隔仓ii；

s4、废弃油基泥浆精处理ii：对中转罐隔仓ii中的分离液加热至30~90℃并搅拌均匀，该范围可有效降低物料粘度50～70%，同时也满足离心机工作的许用温度，将加热后的分离液经泵送入工作分离因素为1500~4000范围内变频调速的第二级卧式螺旋沉降离心机进行细小颗粒去除，分离得到的固相由钻屑箱或收纳袋收集，分离后的清液密度降至1.0~1.2g/cm³，清液溢流至循环罐，再泵回钻井循环系统，补充钻井循环液。

具体实施例4：对钻井后期产生的废弃泥浆进行的处理工艺

如图1所示，一种钻井废弃油基泥浆回用处理工艺，其特征在于，包括以下步骤：

s1、废弃油基泥浆前处理：通过振动筛和清洁一体机将井口返回泥浆进行固液分离，分离出的含油钻屑进行收集并转运至岩屑上料泵；

s2、废弃油基泥浆预处理：含油钻屑经岩屑上料泵输送至转速可在600~1500r/min范围内实现变频调速或设置为定转速，滤网规格为0.1~1mm的立式螺旋过滤离心机，进行大颗粒的固液分离，经过滤后的液相密度约为1.5～2.1g/cm3，固相由钻屑箱或收纳袋收集，过滤液溢流至中转罐隔仓i；

s3、废弃油基泥浆精处理i：对中转罐隔仓i中的过滤液加热至30~90℃并搅拌均匀，该范围可有效降低物料粘度50～70%，同时也满足离心机工作的许用温度，将加热后的过滤液经泵送入工作分离因素为1000~3200范围内变频调速的第一级卧式螺旋沉降离心机，去除中间颗粒固相，分离后的液相密度约为1.3～1.6g/cm3，分离得到的固相由钻屑箱或收纳袋收集，分离液溢流至中转罐隔仓ii；

s4、废弃油基泥浆精处理ii：对中转罐隔仓ii中的分离液加热至30~90℃并搅拌均匀，将加热后的分离液经泵送入分离因素为1500~4000以上的第二级卧式螺旋沉降离心机进行细小颗粒去除，分离得到的固相由钻屑箱或收纳袋收集，分离后的清液密度降至1.0~1.2g/cm³，清液溢流至循环罐，再泵回钻井循环系统，补充钻井循环液。

以上所述，仅为本发明的较佳实施例，并非对本发明做任何形式上的限制。任何熟悉本领域的技术人员，在不脱离本发明技术方案范围情况下，都可利用上述所述技术内容对本发明技术方案做出许多可能的变动和修饰，或修改为等同变化的等效实施例。因此，凡是未脱离本发明技术方案的内容，依据本发明的技术对以上实施例所做的任何改动修改、等同变化及修饰，均属于本技术方案的保护范围。