[发明专利]一种废弃钻井液固液分离处理方法及应用

说明书

本发明涉一种废弃钻井液固液分离处理方法及应用。其技术方案是：包括超声波处理、废弃钻井液离心、固液相分离三个步骤，超声波处理时间分别为15 min~60 min，超声波处理频率为18 kHz~25kHz；所述离心机离心时间为10min~60 min，离心机离心转速为2000 r/min~4000 r/min；废弃钻井液固液相分离的方法为对离心机离心后的废弃钻井液进行分离。本发明的有益效果是：本发明与常规的板框压滤、高速离心等钻井液固液分离方法相比，本发明提供的废弃钻井液固液分离处理方法，采用超声波处理、废弃钻井液离心、固液相分离，处理工艺简单，可操作性强，且处理成本较低，特别适用于石油与天然气勘探开发过程中废弃钻井液的无害化处理与资源化利用。

技术领域

本发明涉及一种钻井液固液分离处理方法，特别涉及一种废弃钻井液固液分离处理方法及应用。

背景技术

钻井液是钻井工程的“血液”，其主要功能包括清洁井底、携带岩屑、冷却和润滑钻头钻柱、平衡地层压力、保持井壁稳定、悬浮岩屑与加重剂、有效传递水力功率、承受钻杆套管的部分重力、提供所钻地层资料以及水力辅助破岩等。但随着我国环保法律法规的不断完善及环保要求的不断提高，废弃钻井液已成为钻井工程的主要污染源之一，以目前国内16个主要油气田为例，每年钻井总井数约2余万口，单井的废弃钻井液接近300m³，钻井过程中产生的废弃钻井液数量巨大。

最初采用的废弃钻井液处理方法为直接填埋或回注地层等，这对土壤、地表和地下水极易造成严重的污染，对人类健康也会产生直接或间接的影响。我国于2015年1月1日起实施新环保法则要求废弃钻井液必须达到国家污水综合排放标准，这就要求必须在废弃钻井液固液分离的基础上，进行废弃钻井液的无害化处理或资源化利用。废弃钻井液是一种由粘土、钻井液处理剂（护胶剂、降滤失剂等）、加重材料及钻屑等组成的多相稳定胶状悬浮体，目前通常在废弃钻井液中加入破乳剂或絮凝剂等化学试剂，破坏废弃钻井液的胶体稳定性，才能够利用板框压滤、高速离心等方法实现废弃钻井液的有效固液分离。但加入破乳剂或絮凝剂等化学试剂，不但增加了废弃钻井液无害化处理成本，而且由于钻井液组分理化性能的改变，限制了重晶石、分离液相的资源化回收再利用。

发明专利“一种废弃泥浆处理装置及方法”（公开号为CN105570905A）公开了一种废弃泥浆处理装置及方法，该废弃泥浆处理装置包括泥浆存储罐、废浆喷化单元、一级煅烧炉、二级煅烧炉、布袋式除尘器、洗涤净化塔、煤粉机等。该发明满足了一次性处理达标排放的要求，无需再做二次处理，更容易满足环保要求。但是该方法仅对废弃泥浆进行煅烧处理，没有能够实现废弃泥浆中重晶石、热等资源的回收利用，也没有能够提出含沥青粉等高黏度、遇热易凝固的深井聚磺钻井液废弃泥浆的资源化、无害化处理方法。

发明专利“一种钻井废弃泥浆无害化处理方法”（公开号为CN1944280A）公开了一种钻井废弃泥浆无害化处理方法，其具体步骤是向泥浆池中搅拌加入盐酸、硫酸或草酸中至少一种工业酸中和废弃泥浆中的氢氧化钠和碳酸钠，然后在搅拌中加入漂白粉、双氧水或次氯酸钠中至少一种氧化剂除去或降低废弃泥浆中的有机物含量；最后边搅拌边加入多聚硅酸钠、硫酸铝、明矾、石膏粉或氧化镁中至少一种吸附剂吸附废弃泥浆中的水分，破坏废弃泥浆的乳液平衡。该发明采用化学处理的方法在一定程度上解决了废弃泥浆处理费用高、环境污染的问题。

发明专利“一种深井聚磺钻井液废弃泥浆及岩屑的处理装置”（公开号为CN107165594A）公开了一种处理装置，该处理装置由上料机、冷却换热干化炉、二燃室、三级旋风分离器、重晶石收集槽、布袋除尘器、脱硫塔、水膜除尘器、燃气储罐、燃烧室、供气风机、热空气喷嘴、热交换装置、防粘结装置、高温热解炉、收集槽、干化料进料装置、收集仓、气体分布器、进料装置连接构成。该装置一定程度上实现了深井聚磺钻井液废弃泥浆及钻屑的资源化、无害化处理，对部分钻井液中的重晶石进行了回收利用，但处理装置组成复杂，处理工艺繁杂、成本高。