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1、word油气田泥浆不落地系统初步设计方案2015年7月30日一、 背景1. 废弃物的产生废弃泥浆是石油天然气工业的主要污染源之一。它是一种含黏土、加重材料、各种化学处理剂、污水、污油与钻屑的多项稳态胶体悬浮体系，危害环境的主要成分是烃类、盐类、各种聚合物、木质素磺酸盐、某些金属离子(汞、铜、砷、铬、锌与铅)和重晶石中的杂质。为防止钻井废弃泥浆对环境造成污染，必须对其进展处理。2. 国内排放标准2.1 污水排放标准污水排放的标准GB-8978-98 污水综合排放标准和 GB-355083石油开发工业水污染物排放标准。比照两个标准，GB-3550 更加严格，更有针对性，因此 我们选择 GB-355
2、0 石油开发工业水污染物排放标准，第一级标准为执行标准。石油开发工业水污染物最高容许排放浓度。有毒重金属编号项目毫克/升1汞与其无机化合物(按 Hg 计)2镉与其无机化合物(按 Cd 计)3六价铬化合物(按 Cr6+计)4砷与其无机化合物(按 As 计)一般有害物质编号项目第一级第二级1PH值6-96-92石油类10303悬浮物1002004挥发性酚15硫化物116化学需氧量100100达到上述标准处理后的污水，已经满足 GB-8978-98 污水综合排放标准的 II 级标准，可以排入城镇排水管网，或者排入 GB-3838 标准 IV 和 V 类水域，但是不得排入 GB-3838标准 III
3、类水域。更不能就地排放。第一类一般工业废弃物不被视为有毒有害物质，允许拉运至一般工业废物堆放场。贮存处置场要离居民区 500m以外。2.2 水基泥浆岩屑水基泥浆岩屑本身不属于国家危险废弃物名录最新版规定的危险品。泥浆中有害固相属于危险废弃物，在国家危险废弃物名录中编号 HW08 ，废物类别属于废矿物油，废物代码 071-002-08，危险特征为 I毒性。二、 配套选择1. 目前国内处理方式根据处理和排放情况的不同，国内外对废弃泥浆有多种处理方法，包括固化处理、MTC技术、化学强化固液别离技术、机械脱水法、燃烧法、喷雾枯燥法、回收循环利用法、安全土地掩埋法(又称坑内密封法)、土地耕作法、脱稳干化
4、场处理法、注入安全地层或环行空间法、微生物法等。其中，固化处理+别离液处理特别适宜废弃泥浆处理。2. 钻井工序一般井型井身结构设计，直井钻井一开钻头311.1 mm、表层套管外径244.5 mm、下入深 度大于等于750-800 m；二开钻头222.3mm、套管外径215.9mm、下深约 3500-3700m；水平井 钻井一开钻头346.6 mm、表层套管外径273 mm、下入深度大于等于500m；二开钻头241.3.9mm、套管外径177.8mm、下深约 2400-2600m；三开钻头152.4，钻至约3500-4200m，尾管完井。3. 固井废液3500-4200 m井固井总排量100-1
5、20方，固井液：水泥污水与泥浆混合液，废弃物、回收利用泥浆与处理液井段岩屑泥浆数量m3主要有物质总量m3主要有害物质固化量m3回收利用液体直井一开40.2重金属、COD、BOD约200COD、BOD、重金属、难溶有机 物、油约30-40大局部转化二开泥浆直井二开13重金属、COD、BO品D约360COD、BOD、重金属、难溶有机 物、油约60-80多余泥浆与处理液全部回收利用合计17120水平井一开72.8重金属、COD、BOD50COD、BOD、重金属、难溶有机 物、油约50-70大局部转化二开泥浆水平井二开15重金属、COD、BOD约400COD、BOD、重金属、难溶有机 物、油约40-6
6、0多余泥浆与处理液全部回收利用水平井三开30.8重金属、COD、BOD约300COD、BOD、重金属、难溶有机 物、油约30合计25160岩屑计算方式：直井段井径扩大 15%，水平段井径扩大 30%，含水 65%左右。泥浆固化计算方式：固井混浆和除砂器、除泥器、离心机排出的废泥浆、沉砂罐排出的沉砂经过固液别离后的固相总和。4. 废弃泥浆与岩屑固化处理流程钻井作业经振动筛、除沙器、离心机别离出的废弃钻屑液、泥浆、废水，经螺旋输送机送至分散切割均料装置。钻井作业至岩屑层时出料以钻屑和钻井液为主，用软管抽吸泵送至岩屑别离机，滤出液经管道直接送至钻井液循环箱回用于生产，岩屑收集送至制砖装置或填埋。钻井
7、作业至泥浆层时出料以泥浆和钻井液为主，用泵经管道混合器加破胶剂、助凝剂药送至混凝罐进展破胶、絮凝，使泥浆中的液相和固相别离，进枯燥机或压滤机进展初级泥水别离，泥饼收集送至。滤出液提升至集中填埋，别离液进入高效一体机， 高效一体机集氧化、复原、絮凝、气浮和HSACFFenton于一体，进而达到分解、脱稳、络合、吸附、凝聚、浮除、沉淀等目的，出水经过滤后可直接送入市政污水处理厂作进一步处理，也可经陶瓷膜过滤进一步去除污染物，再经吸附净化装置，使出水达到国家排放标准，达标排放或回用于生产。别离出的岩屑和泥饼收集按比例添加石子、水泥、固化剂，进搅拌均匀送至制砖机成型制砖或加固化剂固化后填埋。4.1、工
8、艺流程图钻井平台钻井液回用集料输送装置切割均料装置批废弃岩屑液废弃泥浆破胶剂、肋凝剂混凝搅拌装置岩屑别离装置枯燥机或压滤机脱水岩屑、泥饼浓液回流水泥、固化剂中间水箱混和搅拌装置集中填埋或成型制砖高效一体机膜过滤装置机械过滤达标排放或回用4.2、工艺技术说明与装备相关参数：1泥浆收集、切割均料技术说明：多时15m，用水泵无法收集抽送。工艺选用螺旋输送机收集抽送废弃泥浆，并采用调速电机调节螺旋转速，满足泥浆量波动特性。用切割均料机把岩屑、沙颗粒径控制到1mm，并搅均便于后续抽送与设备的稳定运行。特点与优势： 一体化、密闭式设计，解决了岩屑大颗粒对设备的破坏，经螺旋输送切割均料，无需人工辅助泥浆能达
9、到流动抽送的要求，为后续处理提供方便。主要技术参数： 输送、切割量： 20m3 /h 输送、切割粒径： 100mm主体设备： 螺旋输送机处理能力：20m3 /h规 格：4008000mm电机功率：3kw 防爆、调速控制材 质：组合件数 量：2套 切割均料机处理能力：15m3 /h型 号：XDQG-15-电机功率：7.5kw 防爆材 质：组合件数 量：1套2岩屑液别离技术说明：钻井作业中随着钻探深度与地质变化，钻至岩屑层时带出的泥砂浆，以岩屑、砂、钻井液为主。用絮凝剂很难使水的岩屑成絮凝块，所以用一般的泥水别离设备如板框压滤机、卧螺离心机等很难达到岩屑、砂、钻井液的别离。此工艺主要是切割均料机处
10、理出来岩屑液，用砂浆自吸泵至岩屑别离装置，此装置集离心别离与过滤于一体，能有效地把0.05mm岩屑别离出来，别离出来的钻井液完全能达到回用至生产工艺的要求。别离出来的岩屑含水量低，送至后道固废处理段加固化剂制砖。特点与优势：不加任何药剂，达到固液别离。别离液百分之百回用于生产工艺，节约生产本钱的同时大大降低排污量，减少运行费用。主要技术参数： 处理能力： 20m3 /h 滤出液含固率： 2% 别离出岩屑含水率：22%主体设备： 岩屑别离机处理能力：20m3 /h型 号：XDFL-950电机功率：7.5kw 防爆材 质：组合件数 量：1套 砂浆自吸泵处理能力：15m3 /h型 号：XY75A-2
11、电机功率：7.5kw 防爆材 质：组合件数 量：2台带式输送机 处理能力：10m3 /h型 号：XDSS-100/200-S电机功率：2.2kw 防爆材 质：组合件数 量：1台3)、泥水别离 此工艺主要流程为:将钻井过程中排放的废弃泥浆通过泥浆收集箱，用泵提升送至岩屑别离装置，先把大颗粒与沙状岩屑别离收集，泥水贮存调节箱。用泵提升至破乳混凝罐，用干粉投加机定量加破乳、助凝药。混凝液自流至枯燥机进展固液别离，别离出来的泥饼与岩屑输送带至收集点，加固化剂进展无害化处理。滤出液进入后续净化处理装置。特点与优势： 药剂集混凝、助凝于一体，并直接用干粉形式投加。操作简单，运行稳定，宜自动化控制。枯燥机集
12、过滤与甩干于一体，能连续进料、出泥，泥饼含水率低，滤出液含固率低，清澈透明。运行功率低，滤桶自动冲洗，操作简单。主要技术参数： 处理能力： 7m3 /h 滤出液含固率： 0.05% 泥饼含水率： 20%主体设备： 枯燥机处理能力：7m3 /h型 号：XDGZ-1500电机功率：5.5kw 防爆材 质：组合件数 量：1套 混凝搅拌筒处理能力：10m3 /h规格型号：12001500mm电机功率：3kw 防爆材 质：Q235防腐数 量：1台 加药装置处理能力：250kg /h规格型号：MC-1000L电机功率：1.5kw 防爆材 质：组合件数 量：2套4)、废水净化处理 此工艺主要为高效一体机、陶
13、瓷膜过滤器、吸附净化罐等设备。高效一体机采用高电压、小电流的脉冲供电方式，自动切换电极。对废水进展氧化、复原、絮凝、气浮和HSACFFenton于一体，进而达到分解、脱稳、络合、吸附、凝聚、浮除，共沉淀等作用。陶瓷膜过滤器是一种抗污染膜，集沉淀、过滤于一体。特点与优势： 高效一体机和陶瓷平板膜过滤器组合，针对钻井泥浆的特点，结合前道工艺添加药剂对PH的调节，无需调节PH值，能达到氧化、复原、絮凝、气浮和HSACFFenton工艺净化水的目的。节省了调节PH值所需的酸、碱与絮凝剂。整套装备一体化、自动化运行，处理效果稳折、操作简单、维护方便。主体设备： 高效一体机处理能力：5m3 /h型 号：XDGX-8电机功率：15kw 防爆材 质：组合件数 量：1套 陶瓷平板膜过滤器处理能力：5m3 /h规格型号：XDTC-8电机功率：5.5kw 防爆材 质：组合件数 量：1套 吸附净化罐处理能力：5m3 /h规格型号：16003000mm 材 质：组合件数 量：1套 提升泵型 号：50QW30-15-14电机功率：2.2kw 防爆材 质：组合件数 量：2台 自吸泵型 号：50ZX12.5-32 电机功率：3kw 防爆材 质：组合件数 量：2台5)、固废无害化处理 岩屑液、泥浆别离出来的钻屑、沙、泥饼
