油基鉆屑無(wú)害化、鉆井液濃縮干燥綜合處理方法
【專利摘要】一種油基鉆屑無(wú)害化、鉆井液濃縮干燥綜合處理系統(tǒng)與裝置，利用焚燒油基鉆屑與粉煤混合壓制的型煤或燃燒燃料為熱源，通過(guò)高溫分解使油基鉆屑無(wú)害化，以燃燒排放的煙氣為返料式熱風(fēng)濃縮干燥裝置的熱源回收焚燒油基鉆屑的熱能，鉆井液與已濃縮干燥的鉆井液干料返料混合形成不粘接聚并的濕物料，在溫度300～600℃下與煙氣并流接觸傳熱傳質(zhì)濃縮干燥以粉體形態(tài)回收可再利用的鉆井液組份或高溫分解使無(wú)害化干燥回收重品石。一臺(tái)燃煤量30kg/h的焚燒式燃煤爐，可以同時(shí)無(wú)害化處理油基鉆屑20kg/h、濃縮干燥含固率20～40％(v/v)、密度1600～2200kg/m3的鉆井液400～840kg/h，總的外加動(dòng)力消耗不超過(guò)30kW。本發(fā)明以廢治廢、節(jié)約能量、回收資源，可方便用于石油天然氣鉆井井場(chǎng)。
【專利說(shuō)明】油基鉆屑無(wú)害化、鉆井液濃縮干燥綜合處理方法

【技術(shù)領(lǐng)域】 [0001] 本發(fā)明涉及一種油基鉆屑無(wú)害化、鉆井液濃縮干燥綜合處理方法，利用 焚燒油基鉆屑與粉煤混合壓制的型煤或燃燒燃料為熱源，燃燒的熱氣為載氣，通過(guò)高溫分 解使油基鉆屑無(wú)害化，同時(shí)回收焚燒油基鉆屑熱能；通過(guò)返料式熱風(fēng)濃縮干燥回收可再利 用的鉆井液或通過(guò)高溫分解使廢鉆井液無(wú)害化干燥回收重晶石。

【背景技術(shù)】 [0002] 油基鉆屑無(wú)害化、鉆井液濃縮干燥現(xiàn)場(chǎng)綜合處理是鉆井現(xiàn)場(chǎng)必須解決的 資源再利用及環(huán)保的問(wèn)題?，F(xiàn)有技術(shù)處理鉆井液及油基鉆屑的方法主要是化學(xué)處理固化填 埋和焚燒填埋。存在的主要問(wèn)題是：資源即浪費(fèi)有形成污染源、化學(xué)處理方法新增污染源、 鉆井液固化即達(dá)標(biāo)困難同時(shí)需添加100%固化骨料，其填埋容積增大受井場(chǎng)周邊環(huán)境容量 及耕地緊張因素的限制、油基鉆屑固化處理基本不能達(dá)標(biāo)，直接焚燒處理其燃燒熱能不能 利用。上述將鉆井液、油基鉆屑分別處理的方法資源不能再利用、并且遺留環(huán)境隱患。


【發(fā)明內(nèi)容】
[0003] 本發(fā)明公開(kāi)一種返料式熱風(fēng)濃縮干燥鉆井液、高溫?zé)岱纸馓幚韽U鉆井液 回收重晶石、無(wú)害化焚燒油基鉆屑的同時(shí)回收其熱能的綜合處理方法。利用焚燒油基鉆屑 與粉煤混合壓制的型煤或燃燒燃料為熱源，通過(guò)高溫分解使油基鉆屑無(wú)害化，以燃燒排放 的煙氣為返料式熱風(fēng)濃縮干燥裝置的熱源回收焚燒油基鉆屑的熱能，鉆井液與已濃縮干燥 的鉆井液干料返料混合形成不粘接聚并的濕物料，在溫度300?600°C下與煙氣并流接觸 傳熱傳質(zhì)濃縮干燥以粉體形態(tài)回收可再利用的鉆井液組份或高溫分解使無(wú)害化干燥回收 重晶石。一臺(tái)燃煤量30kg/h的焚燒式燃煤爐，可以同時(shí)無(wú)害化處理油基鉆屑20kg/h、濃縮 干燥含固率20?40% (v/v)、密度1600?2200kg/m3的鉆井液400?840kg/h，總的外加 動(dòng)力消耗不超過(guò)30kW。
[0004] 本發(fā)明的具體方法是：由焚燒式燃煤爐1、回轉(zhuǎn)式干燥爐2、尾氣干料收集器3、垂 直提升機(jī)4、螺旋傳輸機(jī)5、鉆井液濃縮干料收集容器6與混合攪拌器7相連接，鉆井液經(jīng) 鉆井液泵11由管件與鉆井液容器10相連接，鉆井液容器10的鉆井液按〇. 24?0. 48m3/ h的速率、經(jīng)管線分布在混合攪拌器7中使之與經(jīng)由垂直提升機(jī)和螺旋傳輸機(jī)傳送的鉆井 液濃縮干燥干粉返料充分混合，混合均勻的鉆井液濕料由自身重力而進(jìn)入回轉(zhuǎn)式干燥爐2 內(nèi)與300?600°C的焚燒式燃煤爐熱風(fēng)順流接觸傳熱傳質(zhì)最后在回轉(zhuǎn)式干燥爐內(nèi)升溫達(dá) 到固相顆粒無(wú)害化或以粉體形態(tài)回收，回收的鉆井液濃縮干粉再經(jīng)尾氣干料收集器3及垂 直提升機(jī)4和螺旋傳輸機(jī)5返回到混合攪拌器7,從而建立鉆井液濃縮干燥循環(huán)，增量的 鉆井液濃縮干粉由鉆井液濃縮干料收集容器6分流經(jīng)鉆井液濃縮干料粉碎機(jī)8粉碎得到 可再利用的鉆井液干粉或無(wú)害化鉆井液加重劑重晶石，濃縮干燥鉆井液能效達(dá)到2. 58? 4. 73kg/1000kJ〇
[0005] 同時(shí)由尾氣干料收集器3、鉆井液濃縮干料粉碎機(jī)8、噴淋式除塵器9、噴淋水泵 12及連接管件完成濃縮干燥鉆井液干料粉碎或廢鉆井液無(wú)害化干燥回收重晶石以及尾氣 洗滌的操作，混合攪拌器7上部設(shè)有經(jīng)螺旋傳輸機(jī)5返回的鉆井液濃縮干料收集容器6,容 器上部開(kāi)設(shè)鉆井液干料進(jìn)口與螺旋傳輸機(jī)5相連接、容器中部開(kāi)設(shè)干料出口與鉆井液濃縮 干料粉碎機(jī)8相連接，可以根據(jù)需要啟閉、下部開(kāi)設(shè)干料出口與混合攪拌器7相連接，尾氣 干料收集器3上部開(kāi)設(shè)尾氣出口經(jīng)管件與噴淋式除塵器9相連接、下部開(kāi)設(shè)鉆井液濃縮干 料出口與垂直提升機(jī)4干料進(jìn)口相連接，噴淋式除塵器9上部開(kāi)設(shè)尾氣進(jìn)口與尾氣干料收 集器3尾氣出口經(jīng)管件相連接，尾氣經(jīng)洗滌除塵后由市售尾氣引風(fēng)機(jī)13排放，上述連續(xù)操 作的過(guò)程在無(wú)害化焚燒油基鉆屑的同時(shí)濃縮干燥回收鉆井液或回收重晶石，一臺(tái)燃煤效率 30kg/h的焚燒式燃煤爐，可以無(wú)害化處理油基鉆屑20kg/h、同時(shí)濃縮干燥含固率20?40 % (v/v)、密度 1600 ?2200kg/m3 的鉆井液 400 ?840kg/h。

【專利附圖】

【附圖說(shuō)明】 [0006] 附圖是本發(fā)明所提供的鉆井液濃縮干燥、油基鉆屑無(wú)害化綜合處理系統(tǒng) 與裝置示意圖。圖中：1_焚燒式燃煤爐；2-回轉(zhuǎn)式干燥機(jī)；3-尾氣干料收集器；4-垂直提 升機(jī)；5-螺旋傳輸機(jī)；6-鉆井液濃縮干料收集容器；7-混合攪拌器；8-鉆井液濃縮干料粉 碎機(jī)；9-噴淋式除塵器；10-鉆井液容器；11-鉆井液泵；12-噴淋水泵；13-尾氣引風(fēng)機(jī)；

【具體實(shí)施方式】 [0007] 以下結(jié)合但不限于實(shí)施例闡述
[0008] 實(shí)施例1 :燃煤效率30kg/h的焚燒式燃煤爐無(wú)害化處理油基鉆屑20kg/h、燃燒 熱能濃縮干燥含固率40% (v/v)、密度2200kg/m3的鉆井液830kg/h，回收鉆井液濃縮干粉 580kg/h。
[0009] 油基鉆屑與粉煤按4 : 6的比例再添加5%粘結(jié)劑充分混合后壓制成型煤，油基鉆 屑油含量6. 02 %，其發(fā)熱量2. 94?3. 89MJ/kg。型煤在焚燒式燃煤爐中充分燃燒，控制爐膛 溫度700?950°C，采用變頻引風(fēng)機(jī)13調(diào)整引風(fēng)流量1000?3000m 3/h，控制回轉(zhuǎn)式干燥機(jī) 2熱風(fēng)溫度300?400°C，含固率40% (v/v)、密度2200kg/m3的鉆井液由鉆井液泵11經(jīng)管 件泵送至鉆井液容器10,再經(jīng)鉆井液分布器按0. 39m3/h的投放速率將鉆井液與返回的鉆井 液干料充分混合形成鉆井液濕料，控制鉆井液濕料的水分含量5?6%、運(yùn)行速率8500kg/ h，鉆井液濕料在混合攪拌機(jī)7中充分混合并運(yùn)移，運(yùn)移至混合攪拌機(jī)7末端由自身重力而 進(jìn)入回轉(zhuǎn)式干燥機(jī)2中，鉆井液濕料在回轉(zhuǎn)式干燥機(jī)2中在運(yùn)移的同時(shí)與熱風(fēng)順流接觸傳 熱傳質(zhì)，熱風(fēng)傳熱降溫并帶走水分，鉆井液濕料吸熱傳質(zhì)含水率降低，形成含水率2%、物料 溫度50°C的鉆井液干料，最后運(yùn)移至尾氣干料收集器3進(jìn)入垂直提升機(jī)4的收料漏斗中， 垂直提升機(jī)4將其提升進(jìn)入螺旋傳輸機(jī)5收料漏斗中，螺旋傳輸機(jī)5將其運(yùn)移之鉆井液濃 縮干料收集容器6中，580kg/h增量干料經(jīng)鉆井液濃縮干料收集容器6分流粉碎得到可再 利用的鉆井液干粉，其余干料再次進(jìn)入混合攪拌機(jī)7中與鉆井液充分混合形成鉆井液濕料 進(jìn)入回轉(zhuǎn)式干燥機(jī)2中，從而建立鉆井液濃縮干燥循環(huán)，實(shí)現(xiàn)連續(xù)濃縮干燥含固率40% (v/ v)、密度2200kg/m3的鉆井液830kg/h。降溫至70°C并含有水分的尾氣，經(jīng)尾氣干料收集器 3尾氣出口進(jìn)入噴淋式除塵器9噴淋除塵后由尾氣引風(fēng)機(jī)13排出。
[0010] 實(shí)施例2 :燃煤效率60kg/h的焚燒式燃煤爐燃燒熱能濃縮干燥含固率40%、密度 2200kg/m3的鉆井液840kg/h使其高溫?zé)岱纸膺_(dá)到無(wú)害化回收鉆井液加重劑重晶石540kg/ h〇
[0011] 燃煤在焚燒式燃煤爐中充分燃燒，控制爐膛溫度900?1000°C，采用變頻引風(fēng)機(jī) 13調(diào)整引風(fēng)流量1000?30001113/11，控制回轉(zhuǎn)式干燥機(jī)2熱風(fēng)溫度500?6001：，含固率40% (v/v)、密度2200kg/m3的鉆井液由鉆井液泵11經(jīng)管件泵送至鉆井液容器10,再經(jīng)鉆井液分 布器按0. 38m3/h的投放速率將鉆井液與返回的鉆井液干料充分混合形成鉆井液濕料，控制 鉆井液濕料的水分含量5%、運(yùn)行速率8500kg/h，鉆井液濕料在混合攪拌機(jī)7中充分混合并 運(yùn)移，運(yùn)移至混合攪拌機(jī)7末端由自身重力而進(jìn)入回轉(zhuǎn)式干燥機(jī)2中，回轉(zhuǎn)式干燥機(jī)2內(nèi)升 溫到210?350°C使有機(jī)物分解達(dá)到無(wú)害化排放，鉆井液濕料在回轉(zhuǎn)式干燥機(jī)2中在運(yùn)移的 同時(shí)與熱風(fēng)順流接觸傳熱傳質(zhì)，熱風(fēng)傳熱降溫并帶走水分，鉆井液濕料吸熱傳質(zhì)含水率降 低，形成含水率0. 6%、物料溫度100°C的鉆井液干料，最后運(yùn)移至尾氣干料收集器3進(jìn)入垂 直提升機(jī)4的收料漏斗中，垂直提升機(jī)4將其提升進(jìn)入螺旋傳輸機(jī)5收料漏斗中，螺旋傳輸 機(jī)5將其運(yùn)移之鉆井液濃縮干料收集容器6中，540kg/h增量干料經(jīng)鉆井液濃縮干料收集 容器6分流粉碎得到無(wú)害化鉆井液加重劑重晶石，其余干料再次進(jìn)入混合攪拌機(jī)7中與鉆 井液充分混合形成鉆井液濕料進(jìn)入回轉(zhuǎn)式干燥機(jī)2中，從而建立鉆井液濃縮干燥無(wú)害化循 環(huán)，實(shí)現(xiàn)連續(xù)濃縮干燥無(wú)害化含固率40% (v/v)、密度2200kg/m3的鉆井液840kg/h。降溫 至100°C含有水分的尾氣，經(jīng)尾氣干料收集器3尾氣出口進(jìn)入噴淋式除塵器9噴淋除塵后由 尾氣引風(fēng)機(jī)13排出。
【權(quán)利要求】
1. 一種油基鉆屑無(wú)害化、鉆井液濃縮干燥綜合處理方法，利用焚燒油基鉆屑與粉煤混 合壓制的型煤或燃燒燃料為熱源，通過(guò)高溫分解使油基鉆屑無(wú)害化，以燃燒排放的煙氣為 返料式熱風(fēng)濃縮干燥裝置的熱源回收焚燒油基鉆屑的熱能，鉆井液與已濃縮干燥的鉆井液 干料混合后與煙氣并流接觸傳熱傳質(zhì)濃縮干燥以粉體形態(tài)回收可再利用的鉆井液組份或 高溫分解使無(wú)害化干燥回收重晶石的方法與過(guò)程集成； 利用無(wú)害化焚燒油基鉆屑或燃燒燃料的熱能，采取返料式熱風(fēng)濃縮干燥鉆井液的方 法，其特征是利用焚燒式燃煤爐無(wú)害化焚燒油基鉆屑或燃燒燃料提供的300°c?600°C之 間的任何溫度的熱風(fēng)，熱風(fēng)風(fēng)速為1000立方米/小時(shí)?3000立方米/小時(shí)之間的任何值， 鉆井液與已濃縮干燥的鉆井液干料混合與煙氣并流接觸傳熱傳質(zhì)，煙氣降溫并帶走水汽， 濕物料吸熱水分蒸發(fā)含水率降低，最后在返料式熱風(fēng)濃縮干燥裝置內(nèi)升溫達(dá)到固相顆粒無(wú) 害化或控溫實(shí)現(xiàn)以粉體形態(tài)資源回收。濃縮干燥鉆井液能效達(dá)到2. 58?4. 73kg/1000kJ。 總的外加動(dòng)力消耗不超過(guò)30kW ; 上述方法的集成構(gòu)成油基鉆屑無(wú)害化、鉆井液濃縮干燥再利用綜合處理方法。
2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的利用無(wú)害化焚燒油基鉆屑或燃燒燃料的熱能，濃縮干燥鉆井 液的方法，其特征是利用變頻引風(fēng)機(jī)調(diào)整回轉(zhuǎn)式干燥爐內(nèi)干燥熱風(fēng)風(fēng)速為1000立方米/小 時(shí)?3000立方米/小時(shí)之間的任何值，控制回轉(zhuǎn)式干燥爐內(nèi)300°C?600°C之間的任何溫 度的熱風(fēng)，實(shí)現(xiàn)濃縮干燥鉆井液固相顆粒無(wú)害化或鉆井液以粉體形態(tài)資源回收。
3. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的利用無(wú)害化焚燒油基鉆屑或燃燒燃料的熱能，濃縮干燥鉆井 液的方法，其特征是利用焚燒油基鉆屑與粉煤按4 : 6的比例再添加5%粘結(jié)劑充分混合后 壓制成型煤或燃燒燃煤、原油、柴油、天然氣等燃料，為濃縮干燥鉆井液提供熱能。
4. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的利用無(wú)害化焚燒油基鉆屑或燃燒燃料的熱能，濃縮干燥鉆井 液的方法，其特征是利用已濃縮干燥的鉆井液干料返回與鉆井液均勻混合形成的水分含量 5?6%的濕料、運(yùn)行速率8500kg/h、并流與熱風(fēng)接觸傳熱傳質(zhì)，熱風(fēng)傳熱降溫并帶走水分， 鉆井液濕料吸熱傳質(zhì)含水率降低，形成含水率2%、物料溫度50°C的鉆井液干料以粉體形 態(tài)資源回收。
5. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的利用無(wú)害化焚燒油基鉆屑或燃燒燃料的熱能，濃縮干燥鉆井 液的方法，其特征是將含固率20?40% (v/v)、密度1600?2200kg/m3的鉆井液經(jīng)管件按 0. 24?0. 48m3/h的投放速率分布在混合攪拌器中與返回的濃縮干燥鉆井液干料均勻混合 形成的水分含量5?6%的濕料，進(jìn)入回轉(zhuǎn)式干燥爐內(nèi)升溫達(dá)到固相顆粒無(wú)害化或以鉆井 液粉體形態(tài)資源回收。
6. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的利用無(wú)害化焚燒油基鉆屑或燃燒燃料的熱能，濃縮干燥鉆井 液的方法，其特征是控制回轉(zhuǎn)式干燥爐內(nèi)熱風(fēng)溫度500?600°C，使廢鉆井液濕料吸熱傳質(zhì) 含水率降低，廢鉆井液中的有機(jī)物無(wú)害化，形成含水率〇. 6%、物料溫度100°C的鉆井液加 重劑重晶石得以回收。
【文檔編號(hào)】B09B5/00GK104056840SQ201310084473
【公開(kāi)日】2014年9月24日 申請(qǐng)日期:2013年3月18日 優(yōu)先權(quán)日:2013年3月18日
【發(fā)明者】夏小全 申請(qǐng)人:夏小全