油氣田泥漿不落地系統(tǒng)配置方案

1、油氣田泥漿不落地系統(tǒng)配置方案 油氣田泥漿不落地系統(tǒng)初步設(shè)計方案2015年7月30日一、 背景1. 廢棄物的產(chǎn)生廢棄泥漿是石油天然氣工業(yè)的主要污染源之一。它是一種含黏土、加重材料、各種化學處理劑、污水、污油及鉆屑的多項穩(wěn)態(tài)膠體懸浮體系，危害環(huán)境的主要成分是烴類、鹽類、各種聚合物、木質(zhì)素磺酸鹽、某些金屬離子(汞、銅、砷、鉻、鋅及鉛)和重晶石中的雜質(zhì)。為防止鉆井廢棄泥漿對環(huán)境造成污染，必須對其進行處理。2. 國內(nèi)排放標準2.1 污水排放標準污水排放的標準GB-8978-98 污水綜合排放標準和 GB-355083石油開發(fā)工業(yè)水污染物排放標準。對比兩個標準，GB-3550 更加嚴格，更有針對性，因此

2、我們選擇 GB-3550 石油開發(fā)工業(yè)水污染物排放標準，第一級標準為執(zhí)行標準。石油開發(fā)工業(yè)水污染物最高容許排放濃度。有毒重金屬編號項目毫克/升1汞及其無機化合物(按 Hg 計)0.052鎘及其無機化合物(按 Cd 計)0.13六價鉻化合物(按 Cr6+計)0.54砷及其無機化合物(按 As 計)0.5一般有害物質(zhì)編號項目第一級第二級1PH值6-96-92石油類10303懸浮物1002004揮發(fā)性酚0.515硫化物116化學需氧量100100達到上述標準處理后的污水，已經(jīng)滿足 GB-8978-98 污水綜合排放標準的 II 級標準，可以排入城鎮(zhèn)排水管網(wǎng)，或者排入 GB-3838 標準 IV 和

3、V 類水域，但是不得排入 GB-3838標準 III 類水域。更不能就地排放。第一類一般工業(yè)廢棄物不被視為有毒有害物質(zhì)，允許拉運至一般工業(yè)廢物堆放場。貯存處置場要離居民區(qū) 500m以外。2.2 水基泥漿巖屑水基泥漿巖屑本身不屬于國家危險廢棄物名錄最新版規(guī)定的危險品。泥漿中有害固相屬于危險廢棄物，在國家危險廢棄物名錄中編號 HW08 ，廢物類別屬于廢礦物油，廢物代碼 071-002-08，危險特征為 I（毒性）。二、 配套選擇1. 目前國內(nèi)處理方式根據(jù)處理和排放情況的不同，國內(nèi)外對廢棄泥漿有多種處理方法，包括固化處理、MTC技術(shù)、化學強化固液分離技術(shù)、機械脫水法、焚燒法、噴霧干燥法、回收循環(huán)利用

4、法、安全土地掩埋法(又稱坑內(nèi)密封法)、土地耕作法、脫穩(wěn)干化場處理法、注入安全地層或環(huán)行空間法、微生物法等。其中，固化處理+分離液處理特別適宜廢棄泥漿處理。2. 鉆井工序一般井型井身結(jié)構(gòu)設(shè)計，直井鉆井一開鉆頭311.1 mm、表層套管外徑244.5 mm、下入深 度大于等于750-800 m）；二開鉆頭222.3mm、套管外徑215.9mm、下深約 3500-3700m；水平井 鉆井一開鉆頭346.6 mm、表層套管外徑273 mm、下入深度大于等于500m）；二開鉆頭241.3.9mm、套管外徑177.8mm、下深約 2400-2600m；三開鉆頭152.4，鉆至約3500-4200m，尾管完

5、井。3. 固井廢液3500-4200 m井固井總排量100-120方，固井液：水泥污水及泥漿混合液，廢棄物、回收利用泥漿及處理液井段巖屑泥漿數(shù)量m3主要有物質(zhì)總量m3主要有害物質(zhì)固化量m3回收利用液體直井一開40.2重金屬、COD、BOD約200COD、BOD、重金屬、難溶有機 物、油約30-40大部分轉(zhuǎn)化二開泥漿直井二開135.5重金屬、COD、BO品D約360COD、BOD、重金屬、難溶有機 物、油約60-80多余泥漿及處理液全部回收利用合計175.7120水平井一開72.8重金屬、COD、BOD50COD、BOD、重金屬、難溶有機 物、油約50-70大部分轉(zhuǎn)化二開泥漿水平井二開154.9

6、重金屬、COD、BOD約400COD、BOD、重金屬、難溶有機 物、油約40-60多余泥漿及處理液全部回收利用水平井三開30.8重金屬、COD、BOD約300COD、BOD、重金屬、難溶有機 物、油約30合計258.5160巖屑計算方式：直井段井徑擴大 15%，水平段井徑擴大 30%，含水 65%左右。泥漿固化計算方式：固井混漿和除砂器、除泥器、離心機排出的廢泥漿、沉砂罐排出的沉砂經(jīng)過固液分離后的固相總和。4. 廢棄泥漿及巖屑固化處理流程鉆井作業(yè)經(jīng)振動篩、除沙器、離心機分離出的廢棄鉆屑液、泥漿、廢水，經(jīng)螺旋輸送機送至分散切割均料裝置。鉆井作業(yè)至巖屑層時出料以鉆屑和鉆井液為主，用軟管抽吸泵送至巖

7、屑分離機，濾出液經(jīng)管道直接送至鉆井液循環(huán)箱回用于生產(chǎn)，巖屑收集送至制磚裝置或填埋。鉆井作業(yè)至泥漿層時出料以泥漿和鉆井液為主，用泵經(jīng)管道混合器加破膠劑、助凝劑藥送至混凝罐進行破膠、絮凝，使泥漿中的液相和固相分離，進干燥機或壓濾機進行初級泥水分離，泥餅收集送至。濾出液提升至集中填埋，分離液進入高效一體機， 高效一體機集氧化、還原、絮凝、氣浮和HSACFFenton于一體，進而達到分解、脫穩(wěn)、絡(luò)合、吸附、凝聚、浮除、沉淀等目的，出水經(jīng)過濾后可直接送入市政污水處理廠作進一步處理，也可經(jīng)陶瓷膜過濾進一步去除污染物，再經(jīng)吸附凈化裝置，使出水達到國家排放標準，達標排放或回用于生產(chǎn)。分離出的巖屑和泥餅收集按比

8、例添加石子、水泥、固化劑，進攪拌均勻送至制磚機成型制磚或加固化劑固化后填埋。4.1、 工藝流程圖鉆井平臺鉆井液回用集料輸送裝置切割均料裝置批廢棄巖屑液廢棄泥漿破膠劑、肋凝劑混凝攪拌裝置巖屑分離裝置干燥機或壓濾機脫水巖屑、泥餅濃液回流水泥、固化劑中間水箱混和攪拌裝置集中填埋或成型制磚高效一體機膜過濾裝置機械過濾達標排放或回用4.2、工藝技術(shù)說明及裝備相關(guān)參數(shù)：1）泥漿收集、切割均料技術(shù)說明：由于鉆井作業(yè)廢棄的巖屑、沙、泥漿顆粒相差大（約8mm005mm），巖沙幾乎沒流動性，鉆井生產(chǎn)作業(yè)時產(chǎn)生的泥漿量波動性大，少則每小時0.5m³多時15m³，用水泵無法收集抽送。工藝

9、選用螺旋輸送機收集抽送廢棄泥漿，并采用調(diào)速電機調(diào)節(jié)螺旋轉(zhuǎn)速，滿足泥漿量波動特性。用切割均料機把巖屑、沙顆粒徑控制到1mm，并攪均便于后續(xù)抽送及設(shè)備的穩(wěn)定運行。特點及優(yōu)勢： 一體化、密閉式設(shè)計，解決了巖屑大顆粒對設(shè)備的破壞，經(jīng)螺旋輸送切割均料，無需人工輔助泥漿能達到流動抽送的要求，為后續(xù)處理提供方便。主要技術(shù)參數(shù)： 輸送、切割量： 20m3 /h 輸送、切割粒徑： 100mm 裝備配置功率： 11.5kw主體設(shè)備： 螺旋輸送機處理能力：20m3 /h規(guī) 格：400×8000mm電機功率：3kw 防爆、調(diào)速控制材 質(zhì)：組合件數(shù) 量：2套 切割均料機處理能力：15m3 /h型 號：XDQG

10、-15-電機功率：7.5kw 防爆材 質(zhì)：組合件數(shù) 量：1套2）巖屑液分離技術(shù)說明：鉆井作業(yè)中隨著鉆探深度及地質(zhì)變化，鉆至巖屑層時帶出的泥砂漿，以巖屑、砂、鉆井液為主。用絮凝劑很難使水的巖屑成絮凝塊，所以用一般的泥水分離設(shè)備（如板框壓濾機、臥螺離心機等）很難達到巖屑、砂、鉆井液的分離。此工藝主要是切割均料機處理出來巖屑液，用砂漿自吸泵至巖屑分離裝置，此裝置集離心分離及過濾于一體，能有效地把0.05mm巖屑分離出來，分離出來的鉆井液完全能達到回用至生產(chǎn)工藝的要求。分離出來的巖屑含水量低，送至后道固廢處理段加固化劑制磚。特點及優(yōu)勢：不加任何藥劑，達到固液分離。分離液百分之百回用于生產(chǎn)工藝，節(jié)約生產(chǎn)

11、成本的同時大大降低排污量，減少運行費用。主要技術(shù)參數(shù)： 處理能力： 20m3 /h 濾出液含固率： 2% 分離出巖屑含水率：22%主體設(shè)備： 巖屑分離機處理能力：20m3 /h型 號：XDFL-950電機功率：7.5kw 防爆材 質(zhì)：組合件數(shù) 量：1套 砂漿自吸泵處理能力：15m3 /h型 號：XY75A-2電機功率：7.5kw 防爆材 質(zhì)：組合件數(shù) 量：2臺帶式輸送機 處理能力：10m3 /h型 號：XDSS-100/200-S電機功率：2.2kw 防爆材 質(zhì)：組合件數(shù) 量：1臺3)、泥水分離 此工藝主要流程為:將鉆井過程中排放的廢棄泥漿通過泥漿收集箱，用泵提升送至巖屑分離裝置，先把大顆粒及

12、沙狀巖屑分離收集，泥水貯存調(diào)節(jié)箱。用泵提升至破乳混凝罐，用干粉投加機定量加破乳、助凝藥?；炷鹤粤髦粮稍餀C進行固液分離，分離出來的泥餅及巖屑輸送帶至收集點，加固化劑進行無害化處理。濾出液進入后續(xù)凈化處理裝置。特點及優(yōu)勢： 藥劑集混凝、助凝于一體，并直接用干粉形式投加。操作簡單，運行穩(wěn)定，宜自動化控制。干燥機集過濾及甩干于一體，能連續(xù)進料、出泥，泥餅含水率低，濾出液含固率低，清澈透明。運行功率低，濾桶自動沖洗，操作簡單。主要技術(shù)參數(shù)： 處理能力： 7m3 /h 濾出液含固率： 0.05% 泥餅含水率： 20%主體設(shè)備： 干燥機處理能力：7m3 /h型 號：XDGZ-1500電機功率：5.5kw

13、防爆材 質(zhì)：組合件數(shù) 量：1套 混凝攪拌筒處理能力：10m3 /h規(guī)格型號：1200×1500mm電機功率：3kw 防爆材 質(zhì)：Q235防腐數(shù) 量：1臺 加藥裝置處理能力：250kg /h規(guī)格型號：MC-1000L電機功率：1.5kw 防爆材 質(zhì)：組合件數(shù) 量：2套4)、廢水凈化處理 此工藝主要為高效一體機、陶瓷膜過濾器、吸附凈化罐等設(shè)備。高效一體機采用高電壓、小電流的脈沖供電方式，自動切換電極。對廢水進行氧化、還原、絮凝、氣浮和HSACFFenton于一體，進而達到分解、脫穩(wěn)、絡(luò)合、吸附、凝聚、浮除，共沉淀等作用。陶瓷膜過濾器是一種抗污染膜，集沉淀、過濾于一體。特點及優(yōu)勢： 高效一

14、體機和陶瓷平板膜過濾器組合，針對鉆井泥漿的特點，結(jié)合前道工藝添加藥劑對PH的調(diào)節(jié)，無需調(diào)節(jié)PH值，能達到氧化、還原、絮凝、氣浮和HSACFFenton工藝凈化水的目的。節(jié)省了調(diào)節(jié)PH值所需的酸、堿及絮凝劑。整套裝備一體化、自動化運行，處理效果穩(wěn)折、操作簡單、維護方便。主體設(shè)備： 高效一體機處理能力：5m3 /h型 號：XDGX-8電機功率：15kw 防爆材 質(zhì)：組合件數(shù) 量：1套 陶瓷平板膜過濾器處理能力：5m3 /h規(guī)格型號：XDTC-8電機功率：5.5kw 防爆材 質(zhì)：組合件數(shù) 量：1套 吸附凈化罐處理能力：5m3 /h規(guī)格型號：¢1600×3000mm 材 質(zhì)：組合件

15、數(shù) 量：1套 提升泵型 號：50QW30-15-14電機功率：2.2kw 防爆材 質(zhì)：組合件數(shù) 量：2臺 自吸泵型 號：50ZX12.5-32 電機功率：3kw 防爆材 質(zhì)：組合件數(shù) 量：2臺5)、固廢無害化處理 巖屑液、泥漿分離出來的鉆屑、沙、泥餅，收集按比例加入水泥、固化劑混合攪勻成砼。砼經(jīng)輸送系統(tǒng)傳運汽車。主體設(shè)備： 和料攪拌機處理能力：5m3 /h型 號：IS500電機功率：15kw 防爆材 質(zhì)：組合件數(shù) 量：1套 帶式輸送機 處理能力：10m3 /h型 號：DTL-100/200-S電機功率：2.2kw 防爆材 質(zhì)：組合件 數(shù) 量：1臺6)、電器及自動化控制 以滿足整體工藝對設(shè)備運行

16、及常規(guī)操作要求，提高工藝和運行的自動化程度為基本原則，結(jié)合現(xiàn)場實際條件，進行本工程的電氣、儀表及自控部分設(shè)計。針對本工程在鉆井作業(yè)，整套工藝裝備電機、電控柜全采用防爆型，以消除安全隱患。且現(xiàn)場分布多個電氣儀表自控設(shè)備，根據(jù)我公司的經(jīng)驗和目前國內(nèi)自動化水平，采用智能化、集散化控制方案（DCS控制系統(tǒng)）。系統(tǒng)可實現(xiàn)對水泵電機、檢測儀器儀表及其它數(shù)據(jù)進行計量、監(jiān)測、存儲、分析及控制，通過本身的接口與計算機控制的自動化系統(tǒng)進行通信，實現(xiàn)智能化。本工程主要分三部分，就地數(shù)據(jù)采集控制部分，設(shè)備儀表配電部分，控制數(shù)據(jù)采集監(jiān)控部分。就地數(shù)據(jù)采集控制部分主要功能：1）對水泵電機等設(shè)備的就地控制和狀態(tài)顯示。2）通

17、過各種傳感器對現(xiàn)場工藝參數(shù)的采集，并遠傳至控制室，實現(xiàn)數(shù)據(jù)采集。設(shè)備儀表配電部分主要功能：1）對現(xiàn)場設(shè)備提供配電?？刂茢?shù)據(jù)采集監(jiān)控部分主要功能：1）對現(xiàn)場的設(shè)備狀態(tài)和工藝參數(shù)的集中采集和數(shù)據(jù)處理，形象顯示。2）控制現(xiàn)場設(shè)備的自動運行，并實現(xiàn)緊急狀態(tài)下的手動強制起停。3）作為更高一級系統(tǒng)的數(shù)據(jù)遠傳接口，例如以網(wǎng)絡(luò)的數(shù)據(jù)監(jiān)控。4）中央控制室上位機全自動控制，大屏顯示，并實現(xiàn)對檢測數(shù)據(jù)的存儲、統(tǒng)計及打印。供電系統(tǒng)電源 處理站用電電壓采用交流380V。供電按三級負荷考慮，采用一路電源。進戶線纜（接入控制制柜部分線纜）供電、照明、防雷接地及功率因數(shù)補償措施由廠方統(tǒng)一考慮。低壓配電系統(tǒng) 根據(jù)技術(shù)發(fā)展，電控

18、智能化、集散化控制方案已被我國越來越多的企業(yè)在改造或新建的項目中所應(yīng)用。它可以對水泵電機進行控制、監(jiān)測和計量，通過它本身的接口可與計算機控制的自動化系統(tǒng)進行通信，實現(xiàn)智能化。電纜采用直埋與穿管相結(jié)合的敷設(shè)方式；電纜出電纜溝后穿管敷設(shè)，外露部分穿金屬軟管；穿線鋼管進行熱鍍鋅防腐處理。動力和控制設(shè)備 在控制室設(shè)置電源開關(guān)柜、動力控制柜。為便于集控制制，于控制室設(shè)置上位機，每臺電氣設(shè)備根據(jù)需要于中央控制室進行“手動”和“自動”兩種方式操作。為便于調(diào)試、維修，每組設(shè)備根據(jù)需要于現(xiàn)場設(shè)置機旁操作箱，使操作人員能于現(xiàn)場就地操作。 電源開關(guān)柜采用GGD低壓配電柜。柜上設(shè)置測量電流的指針式電流表、測量電壓的指針式電壓表、刀熔開關(guān)、DZ型