油气田泥浆不落地系统配置方案
油气田泥浆不落地系统
初步设计方案
2015年7月30日
油气田泥浆不落地系统配置方案
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、污油及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、锌及铅)和重晶石中的杂质。为防止钻井废弃泥浆对环境造成污染，必须对其进行处理。 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-3550－83《石油开发工业水污染物排放标准》。对比两个标准，GB-3550 更加严格，更有针对性，因此 我们选择 GB-3550 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 1 2 3 4
一般有害物质 编号 1 2 项目 PH值 石油类 第一级 6-9 10 第二级 6-9 30 项目 汞及其无机化合物(按 Hg 计) 镉及其无机化合物(按 Cd 计) 六价铬化合物(按 Cr6+计) 砷及其无机化合物(按 As 计) 毫克/升 0.05 0.1 0.5 0.5 油气田泥浆不落地系统配置方案
3 4 5 6 悬浮物 挥发性酚 硫化物 化学需氧量 100 0.5 1 100
200 1 1 100 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 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、化学强化固液分离技术、机械脱水法、焚烧法、喷雾干燥法、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+分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φ311.1 mm、表层套管外径φ244.5 mm、下入深 度大于等于750-800 m）；二开钻头φ222.3mm、套管外径φ215.9mm、下深约 3500-3700m；水平井 钻井一开钻头φ346.6 mm、表层套管外径φ273 mm、下入深度大于等于500m）；二开钻头φ241.3.9mm、套管外径φ177.8mm、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100-120方，固井液：水泥污水及泥浆混合液，废弃物、回收利用泥浆及处理液
井段 数量m3 岩屑 主要有物质 总量泥浆 主要有害物质 固化量m3 回收利用液体 油气田泥浆不落地系统配置方案
m3 直井 一开 直井 二开 合计 40.2 重金属、COD、BOD 重金属、COD、BO品D 175.7 72.8 重金属、COD、BOD 重金属、COD、BOD 重金属、COD、BOD 50 COD、BOD、重金属、难溶有机 物、油 COD、BOD、重约200 金属、难溶有机 物、油 COD、BOD、重约360 金属、难溶有机 物、油 约30-40
大部分转化二开泥浆 多余泥浆及处理液全部回收利用 135.5 约60-80 120 约50-70 水平井一开 水平井二开 水平井三开 合计 大部分转化二开泥浆 多余泥浆及处理液全部回收利用 154.9 COD、BOD、重约400 金属、难溶有机 物、油 COD、BOD、重约300 金属、难溶有机 物、油 约40-60 30.8 约30 258.5 160 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分离后的固相总和。 4. 废弃泥浆及岩屑固化处理流程
钻井作业经振动筛、除沙器、离心机分离出的废弃钻屑液、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分离机，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行破胶、絮凝，使泥浆中的液相和固相分离，进干燥机或压滤机进行初级泥水分离，泥饼收集送至。滤出液提升至集中填埋，分离液进入高效一体机， 高效一体机集氧化、还原、絮凝、气浮和HS—ACF—Fenton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。分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。
油气田泥浆不落地系统配置方案
4.1、 工艺流程图 水泥、固化剂 脱水岩屑、泥饼 干燥机或压滤机 岩屑分离装置 混凝搅拌装置 钻井液回用 集料输送装置 钻井平台
切割均料装置废弃岩屑液 废弃泥浆 破胶剂、肋凝剂
混和搅拌装置 中间水箱 浓 液回流 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