本發(fā)明涉及廢棄的鉆井泥漿處理工藝，具體涉及一種鉆井泥漿空化法處理工藝。

背景技術(shù)：

近年來，隨著油基泥漿在各類鉆井平臺中的廣泛應(yīng)用，如何有效的處理含油鉆削泥漿受到越來越多科研及油田技術(shù)人員的重視。

2016年石劍英的發(fā)明專利201610641515.9-《泥漿處理系統(tǒng)》，公開了一種在井口主要采用篩分的方法進(jìn)行泥漿處理，主要解決現(xiàn)有技術(shù)中的泥漿處理系統(tǒng)無法有效地提高流入篩分裝置的泥漿流動性的問題。

2016年倪紅霞、付建國、劉敬禮等的發(fā)明專利201610276855.6-《油基泥漿的回收處理方法》，采用加熱冷凝的方法進(jìn)行處理，最終獲得爐灰，進(jìn)行現(xiàn)場排放。

2015年李廣環(huán)、黃達(dá)全、吳文茹等的實用新型專利201520121490.0-《廢棄油基泥漿隨鉆處理裝置》，公開了采用加藥及物理分離的方法進(jìn)行基油的回收，回收率達(dá)到85％，廢棄固相中含油小于0.1％。

其他類似發(fā)明專利還有很多，如喬金安、姜忠南、李強(qiáng)等的發(fā)明專利201620399516.2-《油基泥漿車載疊加式溫控?zé)峤夥逐s無害化處理裝置》；劉凌的201610039761.7-《一種油基泥漿鉆屑處理方法》，楊利方、高鞍生、劉曉輝等的發(fā)明專利201620190883.1-《一種簡體式油田廢棄油泥漿處理裝置》等等。

綜合以上分析發(fā)現(xiàn)，諸多發(fā)明專利及科研人員或者采用熱處理的方法進(jìn)行鉆井泥漿處理，高溫高壓，能量消耗較大；或者采用直接加藥分離的方法，效率較低，化學(xué)試劑消耗大，回收成本高。因而低成本、高效率，又安全可靠、操作簡單的工藝亟待發(fā)現(xiàn)。

技術(shù)實現(xiàn)要素：

本發(fā)明要解決的技術(shù)問題是：為了解決現(xiàn)有鉆井泥漿處理成本高，效率低的不足，本發(fā)明提供一種鉆井泥漿空化法處理工藝。

本發(fā)明解決其技術(shù)問題所采用的技術(shù)方案是：一種鉆井泥漿空化法處理工藝，包括攪拌、篩分、空化、旋流撇油和三相分離五個過程，其中三相分離步驟分為油水分離和固液分離，具體包括以下步驟：

鉆井泥漿加水?dāng)嚢韬螅?jīng)過篩分，去除大固體雜質(zhì)；

然后加水?dāng)嚢杈鶆蚝筮M(jìn)行空化處理，使油水、油泥或油砂相互釋放；

再經(jīng)過旋流撇油，大部分油被回收，排到儲油罐；

經(jīng)旋流撇油剩下的油、泥、水混合物加入破乳劑后進(jìn)入三相分離器，將分出的頂部浮油排入儲油罐，分出的污水進(jìn)行旋流除油，分出的鉆削污泥進(jìn)行固液分離；旋流除油所得低含水油進(jìn)入儲油罐，沉降后外輸，所得低含油水進(jìn)入儲水罐。

固液分離所得鉆削污泥可外排，所得低含固水進(jìn)入儲水罐，循環(huán)利用。油基泥漿經(jīng)本工藝處理后，油的得率高于95％，鉆削污泥含油量低于1％，水循環(huán)使用。該工藝采用純機(jī)械、物理的方法，節(jié)能，處理所得鉆削污泥可直接進(jìn)行現(xiàn)場排放，無二次污染。

篩分過程中，采用但不僅限于二級或二級以上振動篩，目數(shù)為40～80，去除大顆粒雜質(zhì)。

空化過程中，采用水力空化器進(jìn)行空化，水力空化器的上部為均質(zhì)腔，下部為空化腔，且水力空化器具有三個入口，分別為進(jìn)液口、循環(huán)水入口及空化液流入口。進(jìn)液口所進(jìn)物料為篩分具有規(guī)定粒徑范圍和濃度的鉆井泥漿混合液，循環(huán)水入口來液為工藝流程(本發(fā)明的鉆井泥漿空化法處理工藝)末端儲水罐中的底水，與進(jìn)液口物料進(jìn)一步混合均質(zhì)以提高空化腔內(nèi)的分離效果。

上一級篩分后的混合液作為空化液流入口來液和循環(huán)水入口來液均經(jīng)增壓泵增壓達(dá)到系統(tǒng)所需發(fā)生空化的壓力注入空化腔，對均質(zhì)混合液進(jìn)行空化，空化發(fā)生時將包裹固體的油從固體表面剝離，將油包水和水包油的狀態(tài)打破，獲得油、水、固體三相基本處于游離狀態(tài)的混合液。空化的效果直接影響整個工藝流程的分離效率。本發(fā)明所述空化過程為非循環(huán)過程，混合液經(jīng)一次空化后即進(jìn)入下一級的旋流撇油過程。

旋流撇油過程中，采用若干個旋流器并聯(lián)垂直安裝在一個立式容器內(nèi)，且立式容器被分割成三個腔室，上下依次為集油腔、進(jìn)料腔和集水腔；旋流器具有溢流口、進(jìn)料口和底流口，且分別位于容器的集油腔、進(jìn)料腔和集水腔內(nèi)，集油腔和集水腔出口安裝有調(diào)節(jié)閥門。旋流器為除油旋流器。旋流撇油過程所得的低含水油進(jìn)入儲油罐，所得主要含固、水及少量油的底流混合液進(jìn)入下一級三相分離處理。

儲水罐用于收集其他設(shè)備所分離出來的低含油水，并提供其他設(shè)備循環(huán)水使用，為滿足水力空化處理需求，所述儲水罐中具有加熱器，將水溫控制在40℃～60℃。

所述儲水罐中的水經(jīng)高壓泵增壓后供給各需水設(shè)備使用，壓力控制在0.4～0.6MPa。由于鉆井泥漿的含固量較大，整個工藝流程的物料必須處于流動狀態(tài)，而三相分離后的鉆削污泥帶走一部分液體，因此儲水罐中的水需不斷的補(bǔ)充。

三相分離過程中，采用三相分離器，三相分離器由重力沉降分離器、旋流除油器和臥式螺旋卸料離心機(jī)組成，重力沉降分離器溢出的油污水經(jīng)旋流除油器收油，重力沉降分離器底流污泥水經(jīng)臥式螺旋卸料離心機(jī)脫水。重力沉降分離器的頂部浮油進(jìn)入儲油罐；溢出的油污水，為低含油水，經(jīng)旋流除油器除油后，其溢流進(jìn)入儲油罐，其底水進(jìn)入儲水罐以備循環(huán)水使用；重力沉降分離器的底流含鉆削污泥混合液經(jīng)臥式螺旋卸料離心機(jī)脫水，污水進(jìn)入儲水罐，所得高濃度鉆削污泥可外排進(jìn)行后處理。三相分離過程不僅限于上述工藝方法，也可采用三相臥式螺旋卸料離心機(jī)進(jìn)行分離。

所述儲油罐的下部有自動切水器，自動地根據(jù)油水分層界面的高低啟閉底部閥門，以放出下層的水。

本發(fā)明的有益效果是，本發(fā)明所得的高濃度鉆削污泥可經(jīng)后續(xù)干燥等處理，直接現(xiàn)場排放；采用空化法進(jìn)行了油、水、固三相的相互剝離，除適量破乳劑外，避免了其他化學(xué)試劑的使用，減輕后續(xù)處理的負(fù)擔(dān)；本發(fā)明中的水為循環(huán)使用，降低了能源的浪費；工藝流程短，連續(xù)作業(yè)，無需工人進(jìn)行其他操作，整個系統(tǒng)壓力較低，安全可靠，溫度較低，相比其他超聲、高溫裂解等處理方法能耗小。

附圖說明

下面結(jié)合附圖和實施例對本發(fā)明進(jìn)一步說明。

圖1是本發(fā)明的工藝流程圖。

圖2是本發(fā)明的一種實施例的工藝流程圖。

具體實施方式

現(xiàn)結(jié)合附圖的工藝流程對本發(fā)明作詳細(xì)的說明。

本發(fā)明的一種鉆井泥漿空化法處理工藝，特別適合油基鉆井泥漿處理，包括攪拌、篩分、空化、旋流撇油和三相分離五部分，其中三相分離分為油水分離和固液分離。鉆井泥漿加水?dāng)嚢韬?，?jīng)過篩分，去除大的固體雜質(zhì)，然后加水?dāng)嚢杈鶆蚝筮M(jìn)行空化處理，使油水、油泥或油砂相互釋放，再經(jīng)過旋流撇油，大部分油被回收，排到儲油罐。經(jīng)旋流撇油剩下的油、泥、水混合物加入破乳劑后進(jìn)入三相分離器，分出的頂部浮油排入儲油罐，分出的污水進(jìn)行旋流除油，分出的含水污泥進(jìn)行固液分離。旋流除油所得低含水油進(jìn)入儲油罐，沉降后外輸，所得低含油水進(jìn)入儲水罐，循環(huán)利用。固液分離所得鉆削污泥可外排，所得低含固水進(jìn)入儲水罐，循環(huán)利用。油基泥漿經(jīng)本工藝處理后，油的得率高于95％，鉆削污泥含油量低于1％，水循環(huán)使用。該工藝采用純機(jī)械、物理的方法，節(jié)能，處理所得鉆削污泥可直接進(jìn)行現(xiàn)場排放，無二次污染。

以下表中的油基泥漿為例，進(jìn)行處理工藝方案說明。

(1)取鉆井泥漿500kg，由于靜止后泥漿的沉淀，因此可根據(jù)泥漿中各成分比例進(jìn)行加水?dāng)嚢杈鶆?，提高其流動性。上述泥漿中水比例達(dá)到45.97％，因此在此例中可不加入循環(huán)水進(jìn)行攪拌，物料經(jīng)連續(xù)攪拌后進(jìn)入篩分。

(2)經(jīng)過二級篩分，目數(shù)分別為40目和60目，去除大顆粒。

(3)篩分后物料進(jìn)入空化設(shè)備進(jìn)行空化。首先，儲水罐補(bǔ)充水78.1kg，使得含水濃度達(dá)到54.02％，補(bǔ)充水經(jīng)過加熱保證混合液的溫度在40～50℃之間。在空化設(shè)備內(nèi)首先將物料和補(bǔ)充水混合均勻，高壓泵增壓空化水至0.4～0.5MPa，將均質(zhì)后的混合液進(jìn)行空化，此時混合液中油、水、固均處于互不包裹狀態(tài)。

(4)空化后混合液首先進(jìn)行旋流撇油，溢流分率為10％，分離出的溢流含油濃度為40％，進(jìn)入儲油罐；分離出的底流進(jìn)入重力沉降三相分離。

(5)重力沉降后的頂部浮油抽取的分率為4％，含油濃度為30％，進(jìn)入儲油罐；中間的油污水比率為38.98％，進(jìn)入旋流除油；底部高含固混合物進(jìn)入臥螺離心機(jī)。

(6)旋流除油處理量為200kg左右，多級組合，溢流分率控制在8％，濃度達(dá)到40％，去除進(jìn)入旋流除油的油，底流進(jìn)入儲水罐。

(7)三相分離的高含固混合物進(jìn)入臥螺離心機(jī)進(jìn)行固體濃縮，其固體物可以進(jìn)行后續(xù)的干燥處理，就地排放，經(jīng)分析固體物含有0.14％的油，其他油分隨著溢流進(jìn)入儲水罐。

(8)儲油罐中油含量約為35％左右，其沉降底水進(jìn)入儲水罐在系統(tǒng)內(nèi)循環(huán)。

(9)該系統(tǒng)在本實例中的油的得率為98.78％，鉆削污泥含油量為0.14％。

(10)本實例中混合的壓力為0.4～0.5MPa左右，溫度為40～50℃，系統(tǒng)操作簡單，安全可靠。

以上述依據(jù)本發(fā)明的理想實施例為啟示，通過上述的說明內(nèi)容，相關(guān)工作人員完全可以在不偏離本項發(fā)明技術(shù)思想的范圍內(nèi)，進(jìn)行多樣的變更以及修改。本項發(fā)明的技術(shù)性范圍并不局限于說明書上的內(nèi)容，必須要根據(jù)權(quán)利要求范圍來確定其技術(shù)性范圍。