1、国内钻井现场污水及钻井液处国内钻井现场污水及钻井液处理装置研发新动向理装置研发新动向汇报人：何纶汇报人：何纶 探求经济可行、切实有效的钻井废弃物解决方案是当前油田环保工作的迫切需要。作为现场环保处理方案的技术支撑，环保处理设备的研发改进工作就显得尤为重要。本文调研了目前国内油田对钻井现场生活污水和废弃泥浆的最新处理方法及配套装置，着重介绍了国内最新研发的废弃泥浆脱水环节的处理装置和井场生活污水处理装置，展现了目前国内废弃物处理装置研发的最新动向。汇汇 报报 提提 纲纲 1.概述概述 2.钻井现场污水处理装置钻井现场污水处理装置 3.钻井现场生活污水处理装置钻井现场生活污水处理装置 4.钻井完井
2、废弃物处理过程中常用钻井完井废弃物处理过程中常用的固体废弃物处理装置的固体废弃物处理装置 5.认认 识：识：1.概述概述 从钻井作业开始一直到完井作业结束，整个过程都伴随着产生大量钻井废弃物。循环、压井用泥浆材料 循环用水、发电机冷却用水 清洁设备、工具用水 柴油机排放的废气等 生活污水 生活固体垃圾 被钻井液污染的钻屑 钻井废弃物 解决石油工业在钻井施工作业过程中对环境的污染问题已经到了刻不容缓的地步。加快钻井现场环境保护技术的研究和成果的转化工作，用新的技术和方法代替过时的、陈旧的技术和方法是提高钻井现场环保处理水平的技术保证。因此，研发、推广技术先进的钻井废弃物处理装置对于提高钻井废弃物
3、处理效率、经济效益和社会效益至关重要，目前各油田不断改进环保装备，已取得明显进展。下面分别介绍目前国内油田较为先进的作业区生活污水和钻井污水处理装置及固体废弃物处理装置：2.钻井现场污水处理装置钻井现场污水处理装置 钻井生产作业施工队伍具有流动性、远离城镇、用水量大的特征，对于钻井作业现场产生的污水能否妥善处理直接影响现场环保管理水平，因此在钻井现场配套既能符合达标排放要求并尽可能废物利用的污水处理设备很有必要。2.1钻井废水废气同步处理装置 钻井过程中不仅会产生废水，大马力钻井柴油机还会排放出大量的高温有害废气，对周围环境造成污染。针对钻井现场的废气回收利用和治理问题，由广汉欣欣实业有限公司
4、利用高热量废气研制成功了ST型钻井废水废气同步处理装置，并由四川佳宇油田工程技术服务公司参与了井场污水处理技术服务。成功通过了验证试验，并先后在四川、新疆油气田现场进行了现场应用，治废综合效果显著。废水废气同步处理装置在合川废水废气同步处理装置在合川001井现场井现场 废水废气同步处理装置在新疆吉参废水废气同步处理装置在新疆吉参1井现场井现场 其工艺原理为：钻井废水与柴油机废气两相直接接触传热传质，废气余热蒸发消减废水，废水吸收废气烟尘及烟尘中的有害物质，使废气降温同时降噪、减阻。该装置结构简单,使用方便。是“废物利用”在废弃物处理方面一个成功应用。井场井场1#柴油机2#柴油机3#柴油机柴油机
5、尾气排放热能柴油机尾气排放热能柴油机尾气排放热能受热蒸发受热蒸发图3柴油机尾气蒸发处理污水流程废水收集容器蒸蒸馏馏水水生活区生活 污水 3.钻井现场生活污水处理装置钻井现场生活污水处理装置 石油、天然气钻探现场施工人员的生活污水也是污染源之一，也需要在进行环保处理后达标排放或利用。中石化四川某油区近期研发的移动式生活污水一体化处理装置和移动式苦咸水淡化装置较好地解决了井场生活污水的环保处理及水资源匮乏地区作业现场安全用水的问题。3.1 生活污水一体化处理装置生活污水一体化处理装置 该装置集A/O生物处理工艺、连续膜过滤（CMF）、反渗透（RO）、紫外消毒于一体，高效去除COD、BOD5、氨氮等
6、污染物，达到污水综合排放标准一级和生活用水标准，可用于生产、生活、清洁、绿化，可实现废水的回收利用。图图4 生活污水处理装置实物照片生活污水处理装置实物照片（外观）（外观）图图5 生活污水处理装置实物照片生活污水处理装置实物照片（内部处理区）（内部处理区）3.2 苦咸水淡化装置苦咸水淡化装置 该装置应用了连续膜过滤（CMF）、反渗透（RO）、紫外消毒等先进技术，产水完全达到WHO饮用水标准，适用于淡水资源匮乏地区的饮用水供给。装置由装置由CMF膜组件、膜组件、RO膜组件、自控单元，紫外消毒设备四部分组成。膜组件、自控单元，紫外消毒设备四部分组成。4.钻井完井废弃物处理过程中常用的钻井完井废弃物
7、处理过程中常用的固体废弃物处理装置固体废弃物处理装置 近年来国内已经开始研制和应用降低废弃泥浆含水量的相关设备，在应用中逐渐探索，不断更新，目前主要应用的装置为滤带式压滤机、卧式螺旋离心机、新型板框式压滤机等都较以前有了较大的改进。4.1滤带式压滤机滤带式压滤机4.1.1滤带式压滤机的工作原理及工作流程 经过化学药剂絮凝后的废弃钻井液或淤泥被输送到压滤机的滤带上，在重力的作用下自由水从滤带上被分离，形成不流动状态的污泥，然后夹持在上下两条网带之间，经过楔形预压区、低压区和高压区由小到大的挤压力、剪切力作用下，逐步挤压污泥，以达到最大程度的泥、水分离，最后形成滤饼排出。压滤机工作原理滤带式压滤机
8、在胜利油田试验现场 滤带式压滤机的脱水效果较好，多数油田普遍使用，但运行中易出现滤布位置偏移、滤布滤空等问题，另外滤布也需要人工清洗，无法长时间连续工作，影响了其工作效率，因此还有待于进一步改进。4.2卧式螺旋离心机卧式螺旋离心机 卧式螺旋离心机是利用离心挤压沉降原理分离悬浮液实现固液分离的设备。因为转鼓是圆柱圆锥形复合筒体,两端用轴承支承在机座上,电机通过皮带轮带动使之高速回转。螺旋是带螺旋型叶片的转筒,两端由轴承支承在转鼓内,转鼓旋转通过差速器传递给螺旋,由于差速器的差动作用,使得螺旋转速比转鼓转速慢1%3%,这样,由于速度差形成转鼓与螺旋的相对运动而构成螺旋输送机构。4.2.1卧式螺旋离
9、心机的工作原理及工作流程待分离的废泥浆通过给料管加到螺旋转筒内被置于强大的离心力场中,由于固相的体积质量大,所受的离心力也大,使之沉降在转鼓的内壁上,由螺旋输送到小端出料口进入沉渣室；被澄清的液相则通过螺旋通道从大端的流出。这样,悬浮液的固液两相得到分离。4.2.2试验效果 在某油田试验情况分析并由上图可见,本机的分离操作是连续而自动进行的，是国内目前较为先进的固液分离装置。图图10 卧式螺旋离心机在辽河油田的应用情况卧式螺旋离心机在辽河油田的应用情况图图11 卧式螺旋离心机在胜利油田的处理钻井卧式螺旋离心机在胜利油田的处理钻井废弃液的应用效果照片废弃液的应用效果照片4.3改型板框式压滤机改型
10、板框式压滤机 过去旧式板框压滤机存在脱水率低，泥饼不易脱落的现象，推广应用不理想。山东某化工集团新近研制的改型板框式压滤机取得了技术性突破，脱水效率大幅提高，解决了旧式板框压滤机固形物脱落效果差的问题，自动化程度明显提高，从废浆压滤开始到固体物压缩成型直至装载转运全部实现了自动化，人工成本显著降低。4.3.1 装置结构 板框压滤机由交替排列的滤板和滤框构成一组滤室。滤板的表面有沟槽，其凸出部位用以支撑滤布。滤框和滤板的边角上有通孔，组装后构成完整的通道，能通入悬浮液、洗涤水和引出滤液。板、框两侧各有把手支托在横梁上，由压紧装置压紧板框。板、框之间的滤布起密封垫片的作用。板框压滤机实物照片板框压
11、滤机实物照片 4.3.2 工艺流程 该装置由一定数量的滤板被紧密排成一列，滤板面和滤板面之间形成滤室，废弃泥浆在渣浆泵产生的强大的正压下被送入滤室，其液体部分透过滤布而排出滤室，固体部分被滤布截留形成滤饼，固液分离完成。当拉开滤板时，固形物自动脱落。当后续废弃泥浆进入滤室，滤板再次压紧，开始下一个工作循环。滤出的固形物含水量可低于50%以下。压滤后固形物实物照片5.认认 识识 5.1.国内新近研发的钻井现场污水处理装置的处理效果，特别是在废井场生活污水回收利用方面已较以往有了显著提高；5.2.国内各油田都逐渐意识到钻井作业中过程处理的重要性，配合化学方式的处理，已经对带式压滤机、改型板框压滤机、卧式螺旋离心机开展了大量的现场应用；5.3国内的脱水装置（板框压滤机、带式压滤机、卧式螺旋离心机）虽然已有改进，但在处理规模、处理效率、能源消耗等方面仍需提高改进；5.4.今后可以从解决降低废弃钻井液含水总量的方法上开拓思路，探讨出治理钻井废弃液的更好方案。
