户部寨气田泡沫钻井废水处理技术的优化研究.docx

学兔免www.xuet ut 石 油 与 天 然 气 化 工 第40卷 第5期 CHEMICAL ENGINEERING OF OIL & GAS 535 户部寨气田泡沫钻井废水处理技术的优化研究 党 延 磊1 胡 俊 ' 李 维 维2 陈 元 强 ' 朱 彦 伟1 韩 妍 梅 (1. 中国石化中原油田分公司天然气产销厂 2. 中国石化中原油田分公司天然气处理厂) 摘 要 采用消泡破乳一生物降解一破胶絮凝一活性炭吸附的集成技术对泡沫钻井废水进行 了室内实验研究和部17-1井的现场试验。结果表明，COD 值为4057 mg/L、 含油量>276mg/ L、悬浮物(SS) 为3680 mg/L、 总铬为5.855 mg/L、pH 值为9.5的超标废水经过新工艺处理后， 废水指标均达到了GB8978-1996 《污水综合排放标准》规定的 A1 级水质标准。通过改进工艺流 程和优化处理剂配方，可以有效提高泡沫钻井废水中有害物质的絮凝速度，大幅度降低悬浮物、石 油类、有机质及重金属的含量。 关键词 絮凝 悬浮物 泡沫钻井液 废水处理 有害物质 DOI:10.3969/j.issn.1007-3426.2011.05.026 泡沫钻井废水是在油气田勘探开发过程中钻井 时产生的一种废弃钻井液，它含有油类、钻屑、膨润 土、聚合物等多种化学物质，其中烃类、盐类以及各 类化学剂和重金属离子类有害物质含量很高。欠平 衡钻井时为了提高泡沫钻井液的稳定性，通常在配 制泥浆时加入大量的稳泡剂、润湿剂、亲油固体处理 剂等成份，从而构成了一种稳定的乳状胶质体系[], 在提高钻井液性能的同时却给钻后废水处理增添了 许多难题。 例如，胶质体系悬浮在泥浆池表面迅速氧化成 膜，阻隔了外界阳光和微生物的进入，造成氧化膜以 下乳状液难以降解，因而池中的有害物质长期残留， 无法絮凝沉淀。这不仅延迟了废水处理的施工进 度，也增添了隐患危害发生的风险机率， 一旦废水渗 入到土壤深处并污染地下水源，将会给周边居民生 活和生态环境带来不可逆转的危害。针对户部寨气 田泡沫钻井废水水质粘稠、成分复杂的特点，通过划 块取样分析和多次室内模拟实验，不断地优化工艺 流程和处理剂配方，最终在部17-1井现场取得了 良好的试验效果。 1 废水水样分析及实验程序 1.1废水水样分析 本实验用泡沫钻井废水取自中原油田分公司户 部寨气田部17- 1井钻井泥浆池，该井井深3518 m, 水体呈黑褐色、外观粘稠，其中微小气泡均匀分 布，COD 值达4057 mg/L, 成分复杂，具有高粘度、 高浊度、高 COD 和高稳定性的特点。经过对泥浆 池分块取样化验，废水的主要技术指标见表1。 表1部17-1井泡沫钻井废水监测分析结果 划块 COD SS 总铬 电位石油类胶体平均pH 取样mg/L mg/L mg/Lmv mg/L粒径，μm值 样品1406736905.65 -6.5 样品2415636956.34 -7.4 样品3498536505.41 -6.3 样品4402036856.02 -6.8 296 6.5～7.010 3256.5～8.510 276 6.5～7.09 317 6.5～7.09 平均值405736805.855-6.75303.56.5～8.59.5 1.2实验仪器和药品 PHS-3C 酸度计；OIL510 全自动红外分光测 油仪；TU-1810 紫外可见光光度仪；JBY-2 絮凝 搅拌仪；1000 mL 玻璃容器、玻璃棒；活性炭； XP- 1消泡剂；铝盐破胶剂；无机增肥剂；絮凝剂等。 1.3室内实验程序 首先按照初始化设计中的操作步骤，选用合适 的实验器皿在常温条件下开始模拟实验；其次完成 每步实验后立即对反应物进行水质监测，并根据监 学兔兔 www.xuet ut 536 户部寨气田泡沫钻井废水处理技术的优化研究 2011 测结果中有害物质残存量评价实验效果，然后找出 实验中的缺失条件和不利因素，并对工艺步骤和处 理剂配方进行优化，再次根据优化设计进行模拟实 验，反复实验直到监测效果最佳为止；最后将实验的 研究成果直接转化到现场应用中，实现废水处理技 术全过程优化的目标，详情见图1。 水质分析 水质分析 取样 取样 取样 永质监测 模拟实验设计 室内模拟实验 B D 各环节水质监测 效果评价 流程调整