废弃油基钻井液的环境影响特性及其亚微米固相性质研究

采用化学絮凝方法有效清除废液中亚微米固相钻井液,利用气相色谱-质谱联用仪、X射线衍射仪、X射线荧光光谱仪、傅里叶变换红外光谱仪等分析了固控设备处理后的废弃油基钻井液的组分、污染特性、毒性以及废液中亚微米固相的性质。结果表明,废弃油基钻井液的固相、油类含量明显超标,主要有机物为长链烷烃,占总质量的91%,无机物主要有石英石、赤铁矿、硬石膏及斜长石;废液中的镉元素、COD和BOD_(5)的含量超标,不易被生物降解,属于危险废弃物,可根据废液特征选择合适的无害化处理方式;废弃油基钻井液中固相的粒径分布在0.1~100μm,平均为4.5μm。

陕西榆林废弃钻井液固液分离技术研究

采用稀硫酸作为破胶剂,通过室内抽滤实验对各种常用絮凝剂进行了优选,优化了废弃钻井液固液分离配方,即采用酸化破胶后加入3.09 g/L硫酸铝和3.09 g/L硫酸铁,能够将废弃钻井液进行脱稳分离。经陕西榆林现场应用表明,废弃钻井液应用此技术脱稳后,一次压滤成功,滤饼中平均含水量为31.79%。与前期固液分离效果相比,滤饼平均含水量降低了17.90%,废弃钻井液处理成本降低了10.21%。

海上平台完井液废弃物处理技术

海上平台在完井作业过程中会产生大量废弃完井液,完井液废弃物是一种含油、含高分子聚合物、高矿化度的复杂稳定体系,未经处理排放会对海洋环境造成严重污染。由于渤海油田要求钻完井废弃物全回收,本实验在对完井液废弃物物性分析的基础上,针对平台空间有限的特点,设计了以“絮凝沉淀-离心分离-膜分离”为技术核心的工艺路线,并进行现场验证。实验结果表明:处理后固相含水率56%、含油率≤1.0%;液相中固体质量浓度18 mg/L、含油量低于10 mg/L、浊度10.4 NTU,完全满足固相减量、液相回用的要求。

废弃钻井液无害化处理技术研究进展

钻探工程实施过程中会给生态环境带来一系列影响,钻井液使用与处置不当是环境污染的主要源头,废弃钻井液具有污染大、种类多、处理难等特点。随着绿色发展理念的提出以及生态文明建设的深入开展,对废弃钻井液的处理技术提出了更为严格的要求。文章分析论述了国内外废弃钻井液无害化处理技术的研究现状及应用情况,对不同处理技术的优缺点进行了对比,进一步总结废弃钻井液无害化处理技术的发展趋势,旨在对非开挖行业废弃钻井液无害化处理提供参考。

季铵化改性PAM及其在完井液废弃物处理中的应用

海上完井作业过程中产生的废弃物组成复杂,对环境危害巨大,开展海上完井液废弃物无害化处理及资源化利用具有重要意义。以聚丙烯酰胺(PAM)、氯化缩水甘油基三甲基铵(GTMAC)为原料合成了一种新型季铵化聚丙烯酰胺(PAMQ),其同时具有助凝和缓蚀效果。絮凝实验结果表明,在完井液废弃物中加入300 mg/L PAMQ后,聚合氯化铝(PAC)的絮凝效率明显提高。腐蚀实验结果表明,PAMQ具有良好的抑制低碳钢CO_(2)和NaCl腐蚀的性能,当PAMQ添加量为1 000 mg/L时,缓蚀率为87.60%。PAMQ分子的支链结构可有效聚集完井液废弃物中的游离不溶物,同时季铵基团的正电荷可有效中和废弃物的负电荷,促进其絮凝。PAMQ分子中含有的氨基及季铵基团可与碳钢表面发生强相互作用而吸附在碳钢表面形成吸附膜,阻止腐蚀溶液与碳钢表面的接触,从而抑制腐蚀。PAMQ极大地提高了油田化学品药剂的使用效率,可达到节约成本和提质增效的作用。

FJS-1A型地质钻探废浆处理设备的研制

为了处理在地质钻探过程中产生的废弃冲洗液,结合废弃冲洗液处理工艺流程,开展了FJS-1A型废浆处理设备总体结构设计,介绍了设备的工作原理和主要性能参数。室内试验与青海共和干热岩钻探项目野外试验结果表明,FJS-1A型废浆处理设备所设置的破胶絮凝模块能有效破坏冲洗液的稳定体系,并使固液分层。固液分离模块能有效分离固相和废水,氧化模块能有效处理废水,最终处理废水可达国家污水二级排放标准,满足地质钻探废弃冲洗液的处理需求,实现了一人一机一键操作。该设备的成功研制为绿色勘查提供了有力的支撑。

味精废水资源化制备复合型生物絮凝剂

考察了产絮菌F2-F6在废水培养基和絮凝剂培养基中生长、产絮和溶解氧的变化情况.研究结果表明:质量分数为20%的味精废水中补加6 g/L的葡萄糖,无需添加额外的氮源即可作为替代培养基培养产絮菌F2-F6,20 h絮凝率可达95.4%.产絮菌细胞生长和絮凝产物合成对发酵体系中溶解氧的要求存在差异,采用分阶段供氧控制策略,在分别以味精废水和絮凝菌培养基为底物的发酵过程中,需要集中大量供氧时间分别为8和21 h.味精废水资源化制备生物絮凝剂,复合型生物絮凝剂的产量可达8.547 5 g/L.

胶原蛋白改性阳离子絮凝剂对废弃钻井液的絮凝

利用鞣制化学中的铁鞣机理,将Fe3+络合在明胶水解所得的胶原蛋白分子上,制备出了胶原蛋白改性阳离子絮凝剂,并用于废弃钻井液的絮凝。以CODCr去除率、悬浮物含量和色度为评价指标,考察絮凝条件对废弃钻井液絮凝效果的影响,利用SEM对絮凝产物进行表征并对絮凝机理进行初步探讨。实验结果表明,当所制备的絮凝剂用于废弃钻井液絮凝时,絮凝剂用量为19.6 g/L,且使用时有较宽的值pH范围(5～8)和温度范围(20～40℃)。絮凝后,废弃钻井液的CODCr去除率达75.8%,悬浮物含量从初始的2 115 mg/L降至220 mg/L,色度从初始的1 003倍降至18倍,絮凝效果明显。

对国内废泥浆固液分离及后处理的研究

根据作者在国外对5种废泥浆处理的研究,使用国产凝聚剂及絮凝剂对江汉油田和江苏油田3种废泥浆进行了脱稳、固液分离的实验研究。实验中使用经改进的压滤装置,对国内外药剂的处理效果进行了对比。从环境保护的角度出发,着重研究了处理江汉油田高含盐度泥浆脱稳后所分离出的水和固体的几种方案。脱出的水可用于再配制泥浆:对脱出的固体,则可以适当的配比掺入水泥中。经固化后,可使水泥块的抗压强强度和抗折强度分别提高49%和24.4%。

废弃聚磺钻井液固液分离技术

废弃聚磺钻井液由于形成的聚合物-黏土颗粒网状结构力强,直接用絮凝的方法不能进行有效地固液分离处理。优选出了破坏聚合物形成交联结构的破胶氧化剂GLK-1和能使黏土颗粒趋于稳定的黏土颗粒稳定剂GXPJ-3,它们的适宜加量均为1%,GLK-1的最佳破胶时间为4.5h。通过加入破胶氧化剂和黏土颗粒稳定剂,再进行絮凝、离心固液分离处理,最终的固液分离效率约为85%。

钻井废泥浆脱水研究

以中国海洋石油总公司(CNOOC)某海上油田钻井废泥浆为研究对象,采用化学固液分离法,通过加入不同量的高分子絮凝剂、无机助滤剂强化脱水效果。结果表明:(1)将钻井废泥浆稀释至质量分数为25%,加入150 mg/kg阴离子聚丙烯酰胺A1920PAM乳液处理,污泥脱水效果和污泥滤出液澄清效果最好,此时泥饼含水率为35.33%。(2)硅藻土作为无机助滤剂效果良好,当加入量为2%(质量分数)时,硅藻土能显著地降低泥饼含水率、缩短钻井废泥浆抽滤达到负压所需时间和减少能耗。(3)钻井废泥浆脱出水可以作为稀释水循环使用,循环5次后,经过无机絮凝剂(C1510)处理降低其浊度,可以达到无限次循环利用要求。

废弃钻井液氧化脱稳分离方法

针对废弃钻井液具有的胶体化学稳定性特点,提出氧化脱稳分离方法进行无害处理。通过研究确定了最佳脱稳反应条件,并筛选出适宜的絮凝剂,确定了固液分离的影响因素。结果表明:采用氧化脱稳和混凝工艺处理废弃钻井液后,其滤液透光度达83.5%,浸出液COD为128mg/L,色度为30,均达国家排放标准。该工艺处理成本较低,且处理后泥饼可直接填埋处理。

新疆红山油田废弃钻完井液的综合处理

针对克拉玛依红山油田废弃钻井液的类型及完井过程中会产生大量废弃完井液的特点,研究出了一套对废弃钻、完井液综合处理的方法。利用完井液废弃物代替清水对钻井液废弃物稀释来进行化学脱水处理,脱水后钻井液废弃物固相含量达到40%以上,大大地降低了固相处理量,降低了固相处理的费用。对于化学脱水分离出的液相采取专用水处理装置现场进行絮凝沉降、过滤处理,对于预处理后的固相采取固化处理。处理后液相及固化物的浸出液均能达到国家污染物综合排放标准(GB 8978—1996)一级标准要求。

钻井废泥浆絮凝脱水固化处理研究

以海上油田水基钻井废泥浆为试验对象,采用化学固液分离法,加入不同絮凝剂脱水,并用水泥作为固化剂对脱水后的泥饼进行固化处理制成建筑材料。结果表明:钻井废泥浆经稀释后才能实现固液分离。当钻井废泥浆稀释比为4.00时,加入150 mg/kg阴离子絮凝剂A1920PAM,处理后钻井废泥浆泥饼含水率最低降至35.33%;水泥固化块中钻井废泥浆泥饼最佳加入比为25%,此时既能满足大部分建筑材料强度要求,又能大量固化钻井废泥浆;对水泥固化后的材料用水浸泡测定浸出液中主要污染物,结果显示,浸出液中COD_(Cr)、重金属等污染物浸出量均低于GB 8978—1996《污水综合排放标准》一级标准。

国内外废弃钻井液处理技术研究现状

根据国内外各油田对废弃钻井液处理方法的应用现状,从废弃钻井液的组成及对环境的危害分析入手,综述了近年来16种处理废弃钻井液的技术方法,指出推行清洁生产、开发利用综合技术、加强源头与过程控制是目前治理废弃钻井液的当务之急,同时对治理废弃钻井液的未来发展趋势做了展望.

煤层气聚合物钻井废液无害化处理研究

针对煤层气钻井液类型、钻井废液组成、特点及危害分析,根据煤层气钻井特点及煤层气废泥浆现场处理要求,提出了对煤层气钻井废液进行现场进行无害化处理优化工艺研究。通过对处理钻井废液各处理剂研究,得到处理无害化煤层气钻进废液的优化工艺条件:PC-1脱稳混凝剂加量为8000mg/L;QP混凝助剂加量为30mg/L;YH处理剂加量为1000mg/L,pH值为5～6,作用时间为50min。钻井废泥浆固化处理优化工艺:固化剂:FS为加量7%;破胶催化剂:CPCA加量为1.5%～2.0%。通过上述优化工艺对煤层气聚合物钻井废液处理后各项指标达到一级排放标准(GB8978-1996)。

临兴致密砂岩气区块废弃钻井液固液分离实验研究

针对临兴致密砂岩气区块废弃钻井液,研究影响固液分离工艺的因素,开展pH值、絮凝剂类别和浓度等对于废弃钻井液脱水率的影响实验。结果表明,调节pH值至中性或弱酸性和加入絮凝剂条件下,通过离心分离废弃钻井液脱水率可达89.62%,比未加药处理效率提高55.2%。加酸和絮凝剂调质后离心的处理工艺适用于临兴致密砂岩气区块废弃钻井液处理。分离出的液相重复配制钻井液体系性能满足现场技术要求。

废泥浆脱水的试验研究

岩土工程施工产生的废泥浆含水量高,脱水性差,因此如何提高废泥浆的脱水量至关重要。试验中通过对废泥浆的物理化学调质,以改变废泥浆颗粒表面物化性质和组分,破坏废泥浆的胶体结构,减小与水的亲和力,从而改善废泥浆的脱水性能。对不同种类的无机材料和有机高分子絮凝材料的试验分析发现,有机高分子聚丙烯酰胺PAM的絮凝脱水效果要优于无机材料。在阳离子型PAM、阴离子型PAM、非离子型PAM三类材料对废泥浆的絮凝脱水效果中,阳离子型PAM的絮凝脱水效果最好。

河南油田废弃钻井液处理研究

针对河南油田废弃钻井液的特点,研制了一套处理工艺流程,合成了一种新型的化学脱稳剂,探讨了最佳使用条件,然后对钻井液固液分离出的钻井污水和固相分别进行深度处理和固化处理。通过试验,筛选出了无机絮凝剂、有机助凝剂和固化剂,研究了最佳加量,深度处理的水质和固化后固体浸出物的水质均达到国家二级排放标准。