專利名稱：一種油田廢棄泥漿污油泥資源化處理方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種油田廢棄物的處理方法，特別涉及一種油田廢棄泥漿污油泥資源化處理方法。
背景技術(shù)：
在石油鉆采過程中往往產(chǎn)生大量的礦場廢棄物(以鉆井廢棄泥漿和采油注水系統(tǒng)沉降含油污泥為主)，鉆井廢棄泥漿是鉆井生產(chǎn)過程中排放的污水、泥漿、巖屑形成的混合廢棄物的總稱，油田污油泥是采油、注水系統(tǒng)分離沉降產(chǎn)生的含油污泥。這些廢棄物是一種高度穩(wěn)定的膠體，含有粘土、加重材料、化學(xué)處理劑、油類等；具有含水率高，流動性強(qiáng)，體積大，提取和分離其中有毒有害(重金屬、酸、堿、鹽、油污、有機(jī)物等)污染物質(zhì)比較困難。目前尚無理想的處理方法，一般采取轉(zhuǎn)移集中存放，或存放在井場泥漿池中等，這樣不能從根本上解決廢棄物的污染問題，不可避免地對周圍環(huán)境及地下水源造成污染，甚至使占用土地受到嚴(yán)重的污染不能復(fù)耕而荒蕪。
油田廢棄泥漿因其組成復(fù)雜，相對十分穩(wěn)定，因此消除其對鉆井現(xiàn)場污染，徹底消除其對整個(gè)環(huán)境的污染相當(dāng)困難。近年來國內(nèi)相繼發(fā)表了多項(xiàng)針對油田廢棄泥漿的治理專利，如申請?zhí)朇N93110918.3、CN03156168.3、CN200410035507.7、CN03128333、CN02104801及相關(guān)部門研究了廢棄泥漿的固化技術(shù)，這些技術(shù)在治理廢棄泥漿方面作出了貢獻(xiàn)，但是這些技術(shù)的一個(gè)共同點(diǎn)是通過添加化學(xué)藥劑使廢鉆井液在池內(nèi)固化，達(dá)到一定強(qiáng)度后再用土掩埋、復(fù)耕，不能對廢棄泥漿污油泥做徹底的處理，處理后的廢棄泥漿污油泥對周圍環(huán)境和地下水源仍然存在較為嚴(yán)重的污染問題。進(jìn)而在一定程度上，發(fā)明專利CN021165548、CN01127714.9及其它一些專利涉及到鉆井泥漿水和采油污油泥治理方法，但真正達(dá)到較徹底資源化處理的方法未見報(bào)道。因此，為了徹底解決油田廢棄泥漿污油泥對周圍環(huán)境和地下水源嚴(yán)重的污染問題和能源的回收利用，對石油廢棄泥漿污油泥資源化處理方法的研究是很有必要的。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明目的克服已知技術(shù)中存在的問題，提出一種石油廢棄泥漿污油泥資源化處理方法。
本發(fā)明的技術(shù)方案是本發(fā)明提出一種石油廢棄泥漿污油泥資源化處理方法，其生產(chǎn)方法包括以下步驟石油廢棄泥漿污油泥沖洗脫屑、稀釋吸附、破膠破穩(wěn)除油、固結(jié)及固液分離、濾餅中和反洗脫鹽、濾液中和氧化過濾再處理、泥餅的固化利用。其處理方法的詳細(xì)步驟為(1)沖洗、脫屑步驟先將廢棄泥漿或污油泥通過30-40目的震動篩加水沖洗，去除較大粒徑的巖屑或沙礫；(2)稀釋、吸附步驟將去除較大粒徑后的廢棄泥漿或污油泥加水稀釋到含水率80％以上泵入攪拌罐內(nèi)攪拌，每立方污泥先加入20-70kg的吸附瀝水劑粉煤灰(或蛭石、粒狀活性炭、碳酸鈣)攪拌均勻，攪拌時(shí)間為15-25分鐘；再加入20-50kg氧化鈣(或羥基鋁、氫氧化鈣、海泡石、磷灰石和吸附性樹脂)攪拌均勻，攪拌時(shí)間為15-25分鐘，對泥漿或污油泥進(jìn)行吸附瀝水；(3)破膠破穩(wěn)、除油步驟然后每立方污泥中加入10-20kg破膠破穩(wěn)劑聚合硫酸硅酸鋁鐵(或陽離子聚合物聚氧丙烯三甲基氯化銨、聚2-乙烯咪唑啉鹽酸鹽、兩性聚丙烯酰胺和聚乙烯胺和聚合硫酸鐵)，攪拌均勻，攪拌時(shí)間為15-25分鐘，攪拌后利用收油裝置將上部浮出的污油進(jìn)行分離回收；(4)固結(jié)及固液分離步驟泥漿中的污油分離后，每立方污泥中再加入5-10kg425#以上的水泥攪拌，攪拌時(shí)間為15-25分鐘，將攪拌均勻的污泥泵入(泵壓控制在0.1-0.6Mpa)帶反洗流程的壓濾機(jī)壓濾(濾布細(xì)度為300-400目)，并保壓5-10分鐘，直到?jīng)]有濾液排出，濾餅和濾液得以分離；(5)濾餅經(jīng)中和、脫鹽再脫水達(dá)到固化利用步驟打開反洗流程，將上述步驟分離得到的濾餅，先用2≤PH≤4的稀鹽酸或稀硫酸泵入壓濾機(jī)反洗至濾液為6≤PH≤9，再改用清水繼續(xù)反洗，待濾出液鹽度≤500mg/L時(shí)，停止反洗；向壓濾機(jī)內(nèi)通入壓力為0.5-0.8Mpa的壓縮空氣，用空氣壓縮出濾餅中的一部分水分后(空氣壓縮前泥餅的含水率為50-60％)，得到的泥餅含水率為40-45％，可以進(jìn)行固化利用；(6)脫出濾液經(jīng)中和、氧化和過濾再處理步驟將脫出的濾液、酸洗液、反洗濾液混合后，每立方濾液中先加入2≤PH≤4稀鹽酸或稀硫酸調(diào)節(jié)至液體為6≤PH≤9，再加入含氯量2≤Cl％≤10的液體次氯酸鈣1-10％(或二氧化氯)攪拌氧化后，加入0.5-2％的破膠破穩(wěn)速沉劑聚合硫酸硅酸鋁鐵(濃度為30％)后，再將其泵入(泵壓控制在0.4-1.0Mpa)壓濾機(jī)壓濾(濾布細(xì)度為600-800目)，濾出水即可做工業(yè)用水回收再利用，再經(jīng)吸附過濾就能達(dá)到《污水綜合排放標(biāo)準(zhǔn)》GB8978-1996三級標(biāo)準(zhǔn)，然后將其排放；(7)泥餅的固化利用，其方法為一是做筑路路基原料；二是制免燒磚每立方過濾后的泥餅中加入12-15％(體積百分含量)的礦渣水泥和10-15％的沖洗去除的巖屑或沙礫、再加入模數(shù)為3-3.5的液體硅酸鈉1-3％，攪拌均勻，攪拌時(shí)間為20-40分鐘，在含水率達(dá)到12％左右時(shí)，用制磚機(jī)或免燒磚機(jī)擠壓成型，澆水養(yǎng)生5-7天既成為合格的建筑免燒磚材料；三是摻和50-80％的黏土攪拌均勻，攪拌時(shí)間為20-40分鐘，用制磚機(jī)制成磚坯后，涼曬70h左右，入窯燒制900-1200℃成紅磚。
上述處理方法中的吸附瀝水劑和破膠破穩(wěn)劑這兩種物質(zhì)具有一定強(qiáng)度，在壓濾機(jī)中不易形變或具有多孔結(jié)構(gòu)利于濾液通過或具有吸附性或具有與廢棄泥漿污油泥中有害離子發(fā)生化學(xué)反應(yīng)的性質(zhì)。所用攪拌機(jī)的攪拌速率為40-60轉(zhuǎn)/分鐘。
本發(fā)明的積極有益效果(1)通過本發(fā)明可以徹底解決鉆井生產(chǎn)過程中產(chǎn)生的廢棄物和采油注水系統(tǒng)產(chǎn)生的污油泥的污染問題油田廢棄泥漿或污油泥通過本發(fā)明可以實(shí)現(xiàn)固液分離、污泥中和脫鹽、無害化處理和原污泥體積減少3/5的目標(biāo)，處理后的泥餅可以得到固化利用，處理過程中的濾液經(jīng)過本發(fā)明可做工業(yè)用水回收再利用，或者經(jīng)吸附過濾達(dá)到《污水綜合排放標(biāo)準(zhǔn)》GB8978-1996三級標(biāo)準(zhǔn)將其排放。由此以來，解決了廢棄泥漿和污油泥的污染問題。
(2)經(jīng)濟(jì)效益和社會環(huán)境效益通過本發(fā)明資源化處理得到的泥餅可以固化利用，這樣以來變廢為寶，可獲得較大的經(jīng)濟(jì)效益；通過本發(fā)明可以徹底解決油田廢棄泥漿污油泥對土地的嚴(yán)重污染，可以使鉆井占有地復(fù)耕，節(jié)約了大量土地資源，可見經(jīng)濟(jì)效益十分顯著；通過本發(fā)明可以解決石油廢棄泥漿污油泥對周圍環(huán)境和水資源的污染，社會環(huán)境效益同樣十分突出。
(3)本發(fā)明的處理方法、設(shè)備可以撬裝一體化，隨鉆井施工移動作業(yè)，易于推廣應(yīng)用。
四

圖1為本發(fā)明油田廢棄泥漿污油泥資源化處理方法的工藝流程圖五具體實(shí)施方式
實(shí)施例一一種油田廢棄泥漿污油泥資源化處理方法其處理方法包括石油廢棄泥漿污油泥沖洗脫屑、稀釋吸附、破膠破穩(wěn)除油、固結(jié)及固液分離、濾餅中和反洗脫鹽、濾液中和氧化過濾再處理、泥餅的固化利用。其詳細(xì)生產(chǎn)步驟為(1)、中原油田平二井廢鉆井液先將石油廢棄泥漿通過30-40目的震動篩并加水沖洗，去除較大粒徑的巖屑或沙礫；(2)、將去除較大顆粒后的廢棄泥漿加水稀釋到含水率80％以上后泵入攪拌罐內(nèi)攪拌；(3)、每立方污泥中先加入20kg的吸附瀝水劑粉煤灰攪拌均勻，攪拌時(shí)間為15-25分鐘，再加入20kg的氧化鈣攪拌均勻，攪拌時(shí)間為15-25分鐘；(4)、然后加入10kg的破膠破穩(wěn)劑聚合硫酸硅酸鋁鐵攪拌均勻，攪拌時(shí)間為15-25分鐘，攪拌后利用收油裝置將上部浮出的污油分離回收；(5)、去除污油后每立方污泥中加入5kg425#以上水泥攪拌，攪拌15-25分鐘后，將污泥泵入(泵壓控制在0.1-0.6Mpa、過濾面積為六平方米)壓濾機(jī)(帶反洗流程)壓濾(濾布細(xì)度為300-400目)壓濾，壓濾十分鐘(包括泵入時(shí)間)；(6)、然后打開反洗流程，將上述步驟分離得到的濾餅，先用2≤PH≤4的稀鹽酸或稀硫酸泵入壓濾機(jī)反洗至濾液為6≤PH≤9，再改用清水繼續(xù)反洗，待濾出液鹽度≤500mg/L，停止反洗；(7)、接著向壓濾機(jī)內(nèi)通入壓力0.5-0.8Mpa的壓縮空氣，用空氣壓縮出濾餅中的一部分水分后(此時(shí)含水率為50-60％)，得到含水率為40-45％的泥餅；該泥餅光滑致密，不沾濾布，濾餅厚35mm，濾液微黃，經(jīng)二次處理后主要污染物達(dá)到排放標(biāo)準(zhǔn)。處理后的泥餅pH值接近中性、監(jiān)測主要污染物含量達(dá)到《農(nóng)用污泥污染物控制標(biāo)準(zhǔn)》，其浸出液重金屬達(dá)到《危險(xiǎn)廢物鑒別—浸出液鑒別》標(biāo)準(zhǔn)。
實(shí)施例二一種油田廢棄泥漿污油泥資源化處理方法，同實(shí)施例一基本相同，相同之處不再敘述，不同之處在于中原油田平一井廢鉆井液加水稀釋后，每立方泥漿中加入70kg的吸附瀝水劑粒狀活性炭，加入20kg氧化鈣，加入10kg的破膠破穩(wěn)劑聚乙烯胺，攪拌后泵入壓濾面積十平方米的板式壓濾機(jī)，八分鐘后壓濾結(jié)束(包括泵入時(shí)間)，經(jīng)中和酸液及清水反洗、壓縮空氣壓縮后，泥餅厚55mm，光滑致密，濾液清澈，可以直接回用。
實(shí)施例三一種油田廢棄泥漿污油泥資源化處理方法，同實(shí)施例一基本相同，相同之處不再敘述，不同之處在于中原油田文十二井廢鉆井液每立方泥漿中加入50kg的吸附瀝水劑蛭石，加入30kg氫氧化鈣，15kg破膠破穩(wěn)劑聚2-乙烯咪唑啉鹽酸鹽，壓出的濾餅光滑致密，濾液微黃，經(jīng)處理后主要污染物達(dá)到排放標(biāo)準(zhǔn)。
實(shí)施例四一種油田廢棄泥漿污油泥資源化處理方法，同實(shí)施例一基本相同，相同之處不再敘述，不同之處在于中原油田采油三廠注水系統(tǒng)污油泥，加水稀釋后每立方污油泥(連續(xù)攪拌)先后加入70kg粉煤灰、50kg羥基鋁、10kg聚合硫酸硅酸鋁鐵、10kg的水泥，泵入過濾面積六平方米的框式壓濾機(jī)，壓濾十分鐘(包括泵入時(shí)間)，經(jīng)中和酸液及清水反洗、壓縮空氣壓縮后，濾餅光滑致密，不沾濾布，濾餅厚35mm，濾液清澈。處理后的泥餅PH接近中性、監(jiān)測主要污染物含量達(dá)到《農(nóng)用污泥污染物控制標(biāo)準(zhǔn)》，其浸出液重金屬達(dá)到《危險(xiǎn)廢物鑒別—浸出液鑒別》標(biāo)準(zhǔn)。濾液經(jīng)二次處理主要污染物達(dá)到排放標(biāo)準(zhǔn)。
實(shí)施例五一種油田廢棄泥漿污油泥資源化處理方法，該實(shí)施例為過濾后泥餅的綜合利用將上述處理后的泥餅取10立方，每立方泥餅中加入15％的礦渣水泥(體積)、10％的沖洗去除的巖屑或沙礫骨料、模數(shù)為3.5的液體硅酸鈉1％，對上述原料添加物攪拌均勻，攪拌時(shí)間為30min，在含水率達(dá)到12％左右時(shí)，用免燒磚機(jī)擠壓成型后澆水養(yǎng)生5天，既成為合格的建筑免燒磚。
實(shí)施例六一種油田廢棄泥漿污油泥資源化處理方法，該實(shí)施例為過濾后泥餅的綜合利用將上述處理后的泥餅取10立方，每立方泥餅中加入12％的礦渣水泥(體積)、15％的沖洗去除的巖屑或沙礫骨料、模數(shù)為3.0的液體硅酸鈉3％，對上述原料添加物攪拌均勻，攪拌時(shí)間為40min，在含水率達(dá)到12％左右時(shí)，用免燒磚機(jī)擠壓成型后澆水養(yǎng)生7天，既成為合格的建筑免燒磚。
實(shí)施例七一種油田廢棄泥漿污油泥資源化處理方法，該實(shí)施例為過濾后泥餅的綜合利用將上述處理后的泥餅取10立方，每立方泥餅中摻和80％的黏土攪拌均勻，攪拌時(shí)間為20-40min，用制磚機(jī)制成磚坯，涼曬70h左右，入黏土紅磚窯可燒制成紅磚，檢測抗壓、抗折強(qiáng)度達(dá)到建材標(biāo)準(zhǔn)。
權(quán)利要求
1.一種油田廢棄泥漿、污油泥資源化處理方法，其特征在于該處理方法包括以下步驟(1)沖洗、脫屑步驟先將廢棄泥漿或污油泥通過30-40目的震動篩加水沖洗，去除較大粒徑的巖屑或沙礫；(2)稀釋、吸附步驟將去除較大粒徑后的廢棄泥漿或污油泥加水稀釋到含水率80％以上泵入攪拌罐內(nèi)攪拌，每立方污泥先加入20-70kg的吸附瀝水劑粉煤灰攪拌均勻，攪拌時(shí)間為15-25分鐘；再加入20-50kg氧化鈣攪拌均勻，攪拌時(shí)間為15-25分鐘，對泥漿或污油泥進(jìn)行吸附瀝水；(3)破膠破穩(wěn)、除油步驟然后每立方污泥中加入10-20kg破膠破穩(wěn)劑聚合硫酸硅酸鋁鐵攪拌均勻，攪拌時(shí)間為15-25分鐘，攪拌后利用收油裝置將上部浮出的污油進(jìn)行分離回收；(4)固結(jié)及固液分離步驟泥漿中的污油分離后，每立方污泥中加入5-10kg425#以上的水泥攪拌，攪拌時(shí)間為15-25分鐘，將攪拌均勻的污泥泵入帶反洗流程的壓濾機(jī)壓濾，并保壓5-10分鐘，直到?jīng)]有濾液排出，濾餅和濾液得以分離；(5)濾餅經(jīng)中和、脫鹽再脫水達(dá)到固化利用步驟打開反洗流程，將上述步驟分離得到的濾餅，先用2≤PH≤4的稀鹽酸或稀硫酸泵入壓濾機(jī)反洗至濾液為6≤PH≤9，再改用清水繼續(xù)反洗，待濾出液鹽度≤500mg/L時(shí)，停止反洗；向壓濾機(jī)內(nèi)通入一定壓力的壓縮空氣，用空氣壓縮出濾餅中的一部分水后，得到含水率為40-45％的泥餅，可以進(jìn)行固化利用；(6)脫出濾液經(jīng)中和、氧化和過濾再處理步驟將脫出的濾液、酸洗液、反洗濾液混合后，每立方濾液中先加入2≤PH≤4稀鹽酸或稀硫酸調(diào)節(jié)到液體為6≤PH≤9，再加入含氯量2≤Cl％≤10的液體次氯酸鈣1-10％攪拌氧化后，最后加入0.5-2％破膠破穩(wěn)速沉劑后，再將其泵入壓濾機(jī)壓濾，濾出水即可做工業(yè)用水回收再利用，再經(jīng)吸附過濾就能達(dá)到《污水綜合排放標(biāo)準(zhǔn)》GB8978-1996三級標(biāo)準(zhǔn)，然后將其排放。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的處理方法，其特征在于所述吸附瀝水劑粉煤灰可以用蛭石、粒狀活性炭和碳酸鈣代替；氧化鈣可以用羥基鋁、氫氧化鈣、海泡石、磷灰石和吸附性樹脂代替。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的處理方法，其特征在于所述破膠破穩(wěn)劑聚合硫酸硅酸鋁鐵可以用陽離子聚合物聚氧丙烯三甲基氯化銨、聚2—乙烯咪唑啉鹽酸鹽、兩性聚丙烯酰胺、聚乙烯胺和聚合硫酸鐵代替。
4.根據(jù)權(quán)利要求2和3所述的處理方法，其特征在于吸附瀝水劑和破膠破穩(wěn)劑這兩種物質(zhì)具有一定強(qiáng)度，在壓濾機(jī)中不易形變或具有多孔結(jié)構(gòu)利于濾液通過或具有吸附性或具有與廢棄泥漿污油泥中有害離子發(fā)生化學(xué)反應(yīng)的性質(zhì)。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的處理方法，其特征在于步驟(4)中所述泵入壓濾機(jī)壓濾時(shí)，泵壓控制在0.1-0.6Mpa，濾布細(xì)度為300-400目。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的處理方法，其特征在于壓縮空氣的壓力控制在0.5-0.8Mpa；空氣壓縮前泥餅的含水率為50-60％。
7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的處理方法，其特征在于所述泥餅的固化利用一是用作筑路路基原料；二是制免燒磚每立方濾后得到的泥餅加入體積百分含量為12-15％的礦渣水泥和10-15％的沖洗去除的巖屑或沙礫、再加入模數(shù)為3-3.5的液體硅酸鈉1-3％，攪拌均勻，攪拌時(shí)間為20-40分鐘，在含水率達(dá)到12％左右時(shí)，用制磚機(jī)或免燒磚機(jī)擠壓成型后澆水養(yǎng)生5-7天既成為合格的建筑免燒磚材料；三是摻和50-80％黏土均勻拌和，攪拌時(shí)間為20-40分鐘，用制磚機(jī)制成磚坯后，涼曬70h左右后入窯燒制900-1200℃成紅磚。
8.根據(jù)權(quán)利要求1所述的處理方法，其特征在于步驟(6)中所述破膠破穩(wěn)速沉劑為聚合硫酸硅酸鋁鐵，該物質(zhì)的濃度為30％；泵入壓濾機(jī)壓濾時(shí)，泵壓控制在0.4-1.0Mpa，濾布細(xì)度為600-800目。
9.根據(jù)權(quán)利要求1所述的處理方法，其特征在于在步驟(2)，(3)，(4)中所述攪拌機(jī)的攪拌速率為40-60轉(zhuǎn)/分鐘。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種油田廢棄泥漿污油泥資源化處理的方法。該處理方法包括廢棄泥漿污泥沖洗脫屑、稀釋吸附、破膠破穩(wěn)除油、固結(jié)及固液分離、濾餅中和反洗脫鹽、濾液中和氧化過濾再處理、泥餅固化利用。通過本發(fā)明可以徹底解決鉆井生產(chǎn)過程中產(chǎn)生的廢棄物和采油注水系統(tǒng)產(chǎn)生的污油泥的污染問題和廢物綜合利用問題，變廢為寶，可獲得較大的經(jīng)濟(jì)效益。該發(fā)明的處理方法、設(shè)備可以撬裝一體化，隨鉆井施工移動作業(yè)，易于廣泛應(yīng)用。
文檔編號B09B3/00GK1887752SQ20061001806
公開日2007年1月3日 申請日期2006年7月3日 優(yōu)先權(quán)日2006年7月3日
發(fā)明者郭學(xué)峰, 茆明軍, 尚妙發(fā) 申請人:濮陽市天地人環(huán)保工程技術(shù)有限公司