钻井废弃泥浆一体化处理方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及一种钻井废弃泥浆处理方法。
【背景技术】
[0002]在石油天然气勘探开发钻井过程中，钻井设施中的振动筛、除砂器、陈泥器和离心机都会产生泥浆，这些废弃泥浆是由固相、液相和化学处理剂三部分组成，其中含有大量的粘土、加重材料、各种化学处理剂、污水、污油及钻肩的多项胶体悬浮体系，如果不加以处理，必将会对自然环境造成不可估量的危害。
[0003]目前国内对废钻井液的处理方式有三种:直接排放、大循环池沉淀及固化处理。
[0004]( I)直接排放法
有些废钻井液可以直接排放到环境中去，但是这仅限于低毒或无毒钻井液，或者易生物降解的钻井液废弃物，该方法不适合有害成分比较高的油基钻井液及聚合物类钻井液。
[0005](2)大循环池沉淀法
废钻井液在大循环池内通过自然沉降法分离，上部清夜达到环保标准后就地排放，余下的固体经自然干燥在循环池内就地填埋，但必须保持上部土层I米到1.5米的厚度。经石油环境研宄委员会对填埋后的钻井液废弃物通过中子探针、测渗计等仪器对填埋区域地表水及辐射土壤进行跟踪监测，发现该方法对地表水及辐射区土壤有很大影响，必须慎用。
[0006](3)固化处理钻井液的方法
固化法是指向废钻井液中加入固化剂，使其转化为土壤或胶结强度很大的固体，就地填埋或用于建筑材料等，该方法能够消除钻井液中重金属离子与有机物对土壤、水质及生态环境的影响与危害。对于含水量较高的废钻井液，结合固液分离法，可以取得较好的效果。固化法目前是最常用的处理钻井废弃泥浆的方法。
[0007]这几种方式都不能重复利用，并且对周边环境造成潜在的影响，增加了环境风险与成本压力。
【发明内容】
[0008]本发明要解决的技术问题是:提供一种钻井废弃泥浆一体化处理方法。
[0009]为了解决上述技术问题，本发明将井队固有的除砂器、除泥器和振动筛所产的泥浆通过岩肩脱浆机、沙肩去除机和水处理再生机依次进行固液分离，使液相依次通过岩肩脱浆机、沙肩去除机和水处理再生机处理后收集回用，将岩肩脱浆机、沙肩去除机、水处理再生机和井队固有的离心机所产生的固相通过螺旋输送机输送到运输车辆，在螺旋输送机输送过程中向螺旋输送机中的固相添加固化剂。
[0010]为了提高固液分离效果，所述的岩肩脱浆机采用振动筛，沙肩除去机采用离心机，水处理再生机采用叠螺机。
[0011]为了操作方便，本方法采用的设备包括自动分类收集模块、多级固液分离组合模块和固相输送系统，自动分类收集模块包括多个串联的所述的岩肩脱浆机和储浆罐组合，每个岩肩脱浆机和储浆罐组合中岩肩脱浆机的液相出口连接储浆罐，前一个岩肩脱浆机和储浆罐组合的储浆罐连接其后一个岩肩脱浆机和储浆罐组合的岩肩脱浆机的进料口，多级固液分离组合模块包括所述的沙肩除去机、多功能调节罐和所述的水处理再生机，最后一个储浆罐连接沙肩除去机的进料口，多功能调节罐包括加药处理区和清水暂存区，沙肩除去机的液相出口连通多功能调节罐的加药处理区，多功能调节罐的加药处理区连接水处理再生机的进料口，水处理再生机的液相出口接多功能调节罐的清水暂存区，各岩肩脱浆机和沙肩除去机的固相出口接固相输送系统，固相输送系统连接有固化剂添加机，固相输送系统为所述的螺旋输送机，通过固化剂添加机向螺旋输送机添加固化剂。
[0012]为了实现部分固相在多能调节罐中自动沉淀，所述的自动分类收集模块包括两个岩肩脱浆机和储浆罐组合，为第一岩肩脱浆机和第一储浆罐组合以及第二岩肩脱浆机和第二储浆罐组合，所述的多功能调节罐还包括有污水暂存区，污水暂存区和加药处理区之间设置有溢流坝，沙肩除去机的液相出口连接污水暂存区，沙肩除去机的液相出口通过污水暂存区连通加药处理区，污水暂存区与第二储浆罐通过带阀门的旁通管路连接。
[0013]为了使第一储浆罐对第二储浆罐的容量进行补偿，在减少占地面积的同时保证处理效果，所述的第一储浆罐和第二储浆罐是通过一个罐体分割形成，在罐体内设有溢流隔板，溢流隔板低于罐体的罐壁，溢流隔板的两侧分别为第一储浆罐和第二储浆罐，第二储浆罐的容积小于第一储浆罐，控制第一储浆罐和第二储浆罐的液位，使只有第二储浆罐向第一储浆罐溢流，而第一储浆罐不向第二储浆罐溢流。
[0014]为了应急处理，本方法采用的设备还包括有应急储罐和液位自动补偿控制器，第一储浆罐内设置有第一输送泵，应急储罐内设有第二输送泵，第一输送泵出口分别通过带有电动阀门的管线连接应急储罐和第二岩肩脱浆机的进料口，第二输送泵的出口通过管线连接第一岩肩脱浆机的进料口，第一储浆罐内设有液位检测装置，液位检测装置、第一输送泵、第二输送泵和电动阀门均与液位自动补偿控制器连接，液位自动补偿控制器用于接收液位检测装置的信号和控制第一输送泵、第二输送泵和电动阀门的启闭，当第一储浆罐内的液位达到设定高值时，将井队固有的振动筛的泥浆出口接第一储浆罐，并使振动筛的泥浆在岩肩脱浆机处理过程中通过应急储罐中转，当第一储浆罐内的液位达到设定低值时，将井队固有的振动筛的泥浆出口接第一岩肩脱浆机的进料口，关闭第一输送泵，并使应急储罐向第一岩肩脱浆机输送废弃泥浆，当第一储浆罐液位于前述两种液位之间时，将井队固有的振动筛的泥浆出口接第一岩肩脱浆机的进料口，切断应急储罐，并使振动筛的泥浆在岩肩脱浆机处理过程中通过应急储罐中转。
[0015]为了便于加入污水处理用药剂，所述的多级固液分离组合模块还包括有加药机，加药机的进水口通过泵连接多功能调节罐的清水暂存区，加药机的出料口接多功能调节罐的加药处理区，清水暂存区连接有清水罐。
[0016]为了使污水处理用药剂与污水混合均匀，所述的多功能调节罐的加药处理区内设有搅拌器。
[0017]为了便于输送固相，所述的固相输送系统包括依次串联的第一输送机、第二输送机、第三输送机、第四输送机和第五输送机，五台输送机均为螺旋输送机，第一输送机和第二输送机通过固化剂添加机连接，所有岩肩脱浆机的固相出口接第一输送机，井队固有的离心机的固相出口接第二输送机，沙肩除去机的固相出口接第四输送机，水处理再生机的固相出口接第五输送机，固相依次通过第一输送机、第二输送机、第三输送机、第四输送机和第五输送机输送到运输车辆。
[0018]本发明的有益效果是:本发明能够在不改变原钻井工艺、不构筑落地泥浆池及不加入药剂的情况下充分采用物化技术实现对废弃泥浆的现场固液分离处理，避免了传统废弃泥浆处理过程中因大量投放药剂所带来的二次污染及污染排放物的增量，真正意义上实现了对钻井废弃物的现场减量化及无害化处理。本发明能够科学有效地对钻井钻进过程中的废弃泥浆进行分类分治，实现了随钻随固化的创新模式，填补了该方面的国内空白。本发明实现了危险废弃物处理的减量化、无害化和资源化，消除了污染源，有利于保护井场周边环境的土壤及地下水资源。本发明对钻井废弃泥浆进行多级固液分离后，固相可以由运输车辆运输出井场，进行后续处理，液相可以回注到钻井泥浆系统中进行重复利用，以减少有害物质的排放。本发明一方面通过分类分治的处理方式，可大大减少固化药剂的使用，从而从根本上减少有害固相的排放；另一方面在处理过程中由于在不添加固化剂的情况下进行固液分离，这样可大大提高处理后液相的回用率，从而从根本上实现废弃泥浆的减量化。
【附图说明】
[0019]图1是本发明的结构流程图；
图2是图1中件I的结构示意放大图；
图3是图1中件3的结构示意放大图；
图中:1.自动分类收集模块，2.固相输送系统，3.多级固液分离组合模