废弃钻井泥浆随钻无害化处理

发布时间：2018-01-15 19:41

本文关键词：废弃钻井泥浆随钻无害化处理　出处：《天津工业大学》2017年硕士论文　论文类型：学位论文

【摘要】：在石油勘探开发过程中,不可避免的会产生大量废弃物,其中容积量最大的废弃物是钻井过程中产生的钻井废弃泥浆。大港油田地处沿海区域,由于地理环境特殊,该油田钻井深度大多在2000m以上,废弃泥浆量大,泥浆体系复杂多变,石油类物质含量极高,具有高度的稳定分散性;且作业分散,泥浆后续处理难度大。如果处理不当,势必污染当地的环境,造成难以估量的损失,而环境污染反过来会制约石油工业的发展。因此,寻求一种快速、无害化的废弃钻井泥浆处理工艺显得更加重要。本文结合大港油田现场情况,综合分析废弃钻井泥浆中污染物的特性,对废弃钻井泥浆采用先胶体化处理,再利用胶体的化学聚沉原理进行破胶分离。并通过单因素法研究了处理剂类型、浓度及投加量对泥浆固液分离效果的影响。通过正交实验具体探讨了搅拌速率、反应温度、反应时间等工艺条件对泥浆固液分离效果的影响。以及不同机械设备条件下的最佳机械分离设备对泥浆固液分离效果的影响。实验结果表明:(1)处理淡水泥浆(固含量10.0%)的最佳工艺:搅拌速率保持在30～50r/min,反应温度维持在20～30℃,采用低聚合度的丙烯酰胺溶液将泥浆进行胶体化处理,PAC进行破胶,每处理100mL的淡水泥浆,需投加5g2%的丙烯酰胺水溶液,12.0g的PAC溶液,淡水泥浆中的悬浮物去除率至少为90%,COD值、pH值以及色度值均低于国家排放要求;(2)处理聚合物泥浆与硅基防塌泥浆时,均选择FI做凝聚剂对泥浆进行胶体化处理;H25做破胶剂进行胶体脱稳、破胶处理;CA-2做化学助凝剂对分离后滤液中的悬浮物进行二次絮凝。(3)处理聚合物泥浆与硅基防塌泥浆的最佳试剂配比:①聚合物泥浆时,FI:H25:CA-2=3:4:4,即FI为7.5g/100g废弃泥浆,泥饼的固含量达到87.6%;②硅基防塌泥浆时,FI:H25:CA-2=5:4:6,即FI为12.5g/100g废弃泥浆,泥饼的固含量达到72.5%。(3)聚合物泥浆与硅基防塌泥浆随钻无害化处理的最佳工艺条件:反应温度为15～25℃,反应时间为5～10min,搅拌速率因泥浆种类的不同而做出相应调整(①聚合物泥浆时,搅拌速率为50～100r/min;②硅基防塌泥浆时,搅拌速率为150～200r/min)。(4)固-液两相的最佳机械过滤方式为板框过滤,且本实验的全部工艺操作时间不超过20min。(5)在现场应用中淡水泥浆、聚合物泥浆与硅基防塌泥浆不需要分类处理,均可按照聚合物泥浆的处理工艺进行。其试剂的用量为:FI、H25和CA-2分别为7.5%～13.0%、6%～9%和10.0%～15.0%,处理后泥饼的固含量高于60%,泥饼浸出液的COD、pH以及一些重金属离子的浓度都可以达到国家和地方固废弃排放的相关标准,满足企业生产要求。
[Abstract]:In the process of petroleum exploration and development , it is inevitable to produce large amount of waste , and the largest volume of waste is the drilling waste mud produced during drilling process . ( 3 ) The optimum ratio of polymer mud to silicon - based anti - sloughing slurry is as follows : ( 1 ) When polymer mud is used , FI : H25 : CA - 2 = 3 : 4 : 4 , that is , FI is 7.5 g / 100g waste mud , the solid content of mud cake reaches 87.6 % . ( 3 ) The best mechanical filtration mode of solid - liquid two - phase is between 150 and 200 r / min .

【学位授予单位】：天津工业大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2017
【分类号】：X741

【参考文献】