14-卢虎-塔里木油田油基钻井液废弃物综合利用技术

塔里木油田油基钻井液废弃物综合利用技术技术交流：卢虎塔里木油田公司库车项目部2013-10-15交流内容34技术效益评估分析LRET处理技术及应用12国内外处理技术现状含油废弃物的管理5推广应用计划前言塔里木油田克深、大北、迪北等山前区域使用油基泥浆取得明显的钻井综合效益。规模化应用产生的大量油基钻井液废弃物成为主要环境污染物。塔里木油田每年计划20~30口井使用油基钻井液，单井含油固废物约300m3左右，年产含油固体废物约(0.6~1)×104m3，柴油基钻屑等固体物含油量大约为20~30%，含油钻屑直接排放将对周围环境造成多种影响和危害。污染水体：油类直接毒害生物、形成油膜劣化水质污染土壤：雨水冲刷造成含油钻屑进入土壤、柴油很难降解，严重抑制植物生长前言一、含油废弃物的管理美国含柴油钻屑禁止排放英国钻屑油含量1%禁止用柴油配制油基钻井液加拿大使用低毒低芳烃（5%）油类禁止用柴油配制钻井液钻屑油含量2%一、含油废弃物的管理中国含油钻屑排放法规2009年5月1日实施的《海洋石油勘探开发排放限值》规定排放物的含油量应1%目前我国并未制定具体的油基钻井液产生的含油钻屑排放标准国内部分省的控制指标为：油含量2%含油钻屑属于危险废物•根据中华人民共和国危险废物名录（环保部1号令），废弃钻井液产生的污泥（071-002-08）为危险废物•环保部[环函（2010）253号]给四川省环保厅回函解释，钻井泥浆筛分分离的污泥属于危险废物二、国内外处理技术现状二、国内外处理技术现状三、LRET处理技术及应用针对现场油基废物排放出现的环境污染问题，油田公司领导高度重视，提出了“首先应对废弃油基泥浆进行资源回收，其次环保处理严格达标”的总体要求。优选使用LRET浸取技术。克深9井废弃油基泥浆池LERT处理工艺技术原理低含油固体物浸取含油溶剂回收柴油蒸馏溶剂环保达标固体物（循环使用）回收泥浆多效离心（配泥浆）柴油基废弃物（回用）第一级：两级变频高效离心分离系统第二级：浸取-分离系统超细固相分离冷凝核心技术变频高效离心工艺装备高效浸取溶剂高效处理专利技术高效浸取工艺装备LERT处理工艺技术特点①变频高效离心系统。针对废弃油基泥浆中固相颗粒粒径范围分布广、固相物密度差异大的特点，将离心过滤和离心沉降过程耦合并采用德国洪堡公司技术进行专门设计，既能有效分离并回收大量油基泥浆，又有较强的耐磨损和抗堵塞能力；②高效浸取溶剂。专门针对柴油基含油钻屑废物研发的专利高效浸取溶剂，既能快速有效溶解钻屑中的柴油，又能够快速与柴油分离；③高效浸取设备。能在常温常压下实现溶剂和钻屑的高效混合，同时设计中有效地防止了厚滤饼层的形成，促进液固分离。④全套处理工艺与设备。经专门设计、现场制造与监制，并形成了专利技术。LRET技术具有泥浆回收率高、柴油可回收、不产生二次污染、专用溶剂对柴油溶解性能强、溶剂与柴油易分离、装备工艺针对性极强和操作条件缓和等特点，适用于处理各种油基废钻完井液及固体物。LERT技术现场试验情况2013年3月，塔里木油田组织制造移劢式撬装装置，在克深2-1-11井开展了LRET技术现场应用试验。废弃油基泥浆临时中转池离心系统和浸取系统LRET技术第一段：两级变频高效离心分离系统第一级：变频离心过滤设备第二级：二相卧螺多效沉降离心设备变频离心过滤处理产生大颗粒岩屑固体废物效果分离后固相中油含量约为8%，第一级离心分离回收的泥浆泥砂含量高，不能直接回用。需进一步通过二相卧螺多效沉降处理。二相卧螺多效沉降离心设备现场检测表明：回收泥浆可直接回用于生产。分离后固相中油含量约为8~13%，须经后续浸取工艺处理才能环保达标。测试结果参考值密度g/cm31.072.43粘度s75108ESV1999660六速20118410262136945186塑型粘度PV9126动切力YP15HTHP失水mL52.8固含量%1052油含量%8643水含量%45O/W95.5/4.589/11结论：回收泥浆可直接回用于生产。回收泥浆性能两级变频高效离心分离直观流程与效果图废弃物中转池大颗粒废弃物初步回收泥浆超细颗粒固废物回收泥浆再利用第一段分离系统存在问题与对策存在问题：各井场收集的油基石块、鹅卵石、铁丝、破手套等杂物多，导致离心分离系统劢件卡堵。处理对策:(1)系统前端增加预处理装置，确保异物不进入两级离心系统(2)对异物单独设置反应器进行浸取处理异物处理前效果异物处理后效果冷凝器回收溶剂相间分离器浸取器回收柴油溶剂脱溶器处理后环保达标固体物低含油固体物超细颗粒分离设备LRET技术第二段：高效浸取工艺流程图LRET技术第二段：高效浸取系统设备LRET技术第二段：高效浸取系统处理效果低含油固相浸取处理前岩屑和固井水泥浆浸取处理后浸取处理排放固体污染物检测结果检测结果国家标准评价结论石油类0.6%2%达标土壤一级标准土壤二级标准铜29.83550达一级标准铅12.135250达一级标准砷13.91530达一级标准铬63.990150达一级标准锌102100200达二级标准LRET技术第二段：柴油及溶剂回收浸取回收柴油可直接配制泥浆浸取系统溶剂回收率97%高效浸取-分离系统直观流程与效果图低含油固相浸取环保达标固体物浸取回收柴油回收溶剂两相分离第二段：浸取-分离系统运行存在问题及对策措施存在问题：含油钻屑颗粒粒径分布广，存在微米级到厘米级的颗粒物，含油溶剂中穿滤的细粉末（特别是固井混浆返排液中的水泥粉末）。如果操作失误进入蒸发器后，将会导致换热列管严重堵塞。对策措施：通过调节浸取罐内滤饼层厚度，丏用设计强化固液分离器效果，将超细粉末彻底分离，细粉末不再进入蒸发器，解决换热器列管堵塞问题。如果不处理直接排放，除造成宝贵的油基泥浆资源浪费外，还将造成高昂的环境污染成本：（1）环保罚款：2000元/吨；（2）排污费：2000元/吨；（3）政府强制整改，整改费按照发改价格[2003]1874号文件执行，折每吨处理费用约为2000-4400元。（4）企业需将废物运到政府危废处置中心运输费合计环境污染的成本为6000~9000元/吨。四、技术效益评估分析采用LRET技术处理的效益（1）现场试验表明，采用第一段多效离心系统，1m3含油废物可回收0.21m3油基泥浆，1m3油基泥浆按15000元计，回收的油基泥浆价值为3150元。（2）浸取分离系统回收柴油，处理1m3固相物质可回收柴油约286kg。按商品柴油价格的80%（6400元/t）计，其价值约1830元。两项合计：LRET技术处理可产生经济价值约为4980元/方感受：（1）废物是放错地方的资源；（2）LRET对油基废物处理能真正做到“吃干榨尽无浪费、环保-效益双丰收”，是一项堪称完美的资源环保回收技术。五、下一步推广应用计划现场应用试验结果表明：LRET处理是丏门针对塔里木油基泥浆废物处理回收利用的工艺与装备丏利技术，效果非常好，能长期稳定大规模处理与运行，应用针对性强，具有巨大的环境效益和经济效益。适于建站进行大规模集中处置；也适于建设撬装移劢式处理装置若进行推广应用，将彻底解决塔里木油田公司油基钻井所带来的生态环境影响问题，同时创造巨大的循环经济价值。建设方式、场站规模、指标（1）LRET工艺处理厂站设计生产能力：1.5×104m3/年；（2）设备投资3300万元;（3）工程运行由技术服务单位自行安排，计划30人；（4）处理后含油废弃物控制指标：固体物含油率2%；（5）回收油基泥浆和柴油无偿归甲方所有，由甲方调配；（6）甲方按合同支付服务公司环保处理费。