粉煤灰固廢處理應用-——廢棄鉆井泥漿的工藝
油(you)田(tian)發電廠粉煤(mei)灰(hui)年排放量巨大,目前油(you)田(tian)電廠粉煤(mei)灰(hui)主要應用(yong)(yong)于建(jian)筑領(ling)域(yu),只(zhi)有極少部分應用(yong)(yong)于環保和(he)化工領(ling)域(yu)。
廢(fei)棄(qi)鉆井(jing)(jing)(jing)泥(ni)漿(jiang)成(cheng)(cheng)分(fen)復雜,主(zhu)要由(you)鉆井(jing)(jing)(jing)液、鉆屑、作(zuo)業廢(fei)液組成(cheng)(cheng),由(you)于鉆井(jing)(jing)(jing)技(ji)術需(xu)要,鉆井(jing)(jing)(jing)液中常添加(jia)各種化(hua)(hua)學劑,使得(de)鉆井(jing)(jing)(jing)廢(fei)液處(chu)理(li)不當會對環境(jing)產生污染。固液分(fen)離(li)是(shi)廢(fei)棄(qi)鉆井(jing)(jing)(jing)泥(ni)漿(jiang)處(chu)理(li)的(de)關鍵(jian)步驟。實(shi)現(xian)了固液分(fen)離(li),再(zai)對固體成(cheng)(cheng)分(fen)進行固化(hua)(hua)將使處(chu)理(li)工作(zuo)變得(de)非常簡單(dan)。而破膠(jiao)劑的(de)化(hua)(hua)學脫穩效果是(shi)實(shi)現(xian)固液分(fen)離(li)的(de)技(ji)術關鍵(jian),也是(shi)影響鉆井(jing)(jing)(jing)泥(ni)漿(jiang)固化(hua)(hua)成(cheng)(cheng)本的(de)關鍵(jian)因素。
油田在開采(cai)、鉆探、修井過(guo)程中,每(mei)年產生大量廢(fei)棄鉆井泥漿。目前,采(cai)取的(de)化學(xue)脫穩劑或(huo)(huo)者脫穩速度(du)慢,導(dao)致廢(fei)棄泥漿處(chu)(chu)(chu)理效率低下 ;或(huo)(huo)者處(chu)(chu)(chu)理成本過(guo)高,導(dao)致廢(fei)棄泥漿處(chu)(chu)(chu)理負擔過(guo)重。
1、 本發明的目的,
是針對目前油田廢棄鉆井泥漿處理效率低、成本高的問題,提供一種能快速實現廢棄鉆井泥漿無害化固廢處理的技術方法。鄭州德森環境在粉(fen)煤(mei)灰(hui)固廢(fei)處理上技術成熟,設備齊全,下面是關于粉煤灰固廢處理應用-——廢棄鉆井泥漿(jiang)的工(gong)藝(yi)
2、本發明(ming)原(yuan)理是 :
首先通過使用(yong)不(bu)同(tong)的(de)酸對(dui)粉煤灰中的(de)氧化鋁(lv)、氧化鐵進行(xing)提取(qu),分(fen)別(bie)獲得不(bu)同(tong)成(cheng)分(fen)的(de)高含鋁(lv)鐵的(de)溶(rong)液(ye)(ye)和(he)主要(yao)成(cheng)分(fen)為氧化硅(gui)的(de)溶(rong)余固體,再根(gen)據廢(fei)棄鉆(zhan)(zhan)井泥漿(jiang)的(de)組(zu)分(fen),對(dui)鋁(lv)鐵溶(rong)液(ye)(ye)按一定的(de)比例(li)進行(xing)混合(he),將(jiang)混合(he)完成(cheng)的(de)溶(rong)液(ye)(ye)加(jia)入廢(fei)棄鉆(zhan)(zhan)井泥漿(jiang)池(chi)。攪拌,廢(fei)棄鉆(zhan)(zhan)井泥漿(jiang)實現破膠(jiao)脫穩,將(jiang)泥漿(jiang)池(chi)上部(bu)液(ye)(ye)體部(bu)分(fen)用(yong)泵打出,剩余固體部(bu)分(fen)就地加(jia)氧化硅(gui)溶(rong)余物、石灰、水泥等完成(cheng)固化。
3、工藝步驟 :
(1)、將質量濃度(du)為 15-20% 的(de)鹽酸(suan)和粉煤灰按照重(zhong)量比 4:1-2:1 混合,然后(hou)控制在90-110℃反(fan)應 2-4 小時(shi),分(fen)別收集上部(bu)的(de)鹽酸(suan)提(ti)取液以及下(xia)部(bu)的(de)溶(rong)余(yu)固體 ;
(2)、將(jiang)質(zhi)量濃度(du)為 20%-60% 的(de)(de)硫(liu)酸(suan)和粉(fen)煤灰按照(zhao)重量比(bi) 4:1-2:1 混合,然后控制在100-120℃反應(ying) 3-4 小時,分別收(shou)集上部的(de)(de)硫(liu)酸(suan)提(ti)取液以(yi)及下部的(de)(de)溶余固(gu)體 ;
(3)、取(qu)(qu)少量鹽酸(suan)提取(qu)(qu)液(ye)和硫(liu)酸(suan)提取(qu)(qu)液(ye)按(an)照(zhao)重量比 3:1-5:1 混(hun)合(he)(he)得到(dao)混(hun)合(he)(he)提取(qu)(qu)液(ye),然后將(jiang)混(hun)合(he)(he)提取(qu)(qu)液(ye)加入到(dao)廢棄(qi)(qi)鉆井泥(ni)漿樣品(pin)中(zhong),通過觀察破膠效果,確定(ding)混(hun)合(he)(he)提取(qu)(qu)液(ye)與(yu)廢棄(qi)(qi)鉆井泥(ni)漿的(de)用量比 ;
(4)、根據步驟(3)得到(dao)的(de)混合(he)提取(qu)液(ye)與廢棄鉆井泥(ni)(ni)漿的(de)用量比(bi),將鹽(yan)酸提取(qu)液(ye)和硫酸提取(qu)液(ye)混合(he)后加入到(dao)待處理的(de)廢棄鉆井泥(ni)(ni)漿中,攪拌(ban)完成破膠(jiao)過程 ;
(5)、將破膠(jiao)后(hou)的廢棄鉆(zhan)井泥漿分離出(chu)上部(bu)(bu)液體后(hou),下部(bu)(bu)剩余的固體廢棄泥漿采取投加氧(yang)化硅(gui)固體進行固化處理 ;所述的氧(yang)化硅(gui)固體即步驟(1)和(2)收集的溶余固體。
(6)、所(suo)述鹽酸和粉煤(mei)灰的(de)重量(liang)比(bi)優選為(wei) 3:1 ;所(suo)述的(de)硫酸的(de)質(zhi)量(liang)濃度(du)優選為(wei) 20%,硫酸和粉煤(mei)灰的(de)重量(liang)比(bi)為(wei)優選為(wei) 3:1。
(7)、所述(shu)的(de)固化(hua)處理時還(huan)加入石灰和水泥(ni)。 所述(shu)的(de)鹽酸(suan)為氯堿工(gong)業產生的(de)廢棄(qi)鹽酸(suan)。
4、優點:
本(ben)發明將粉(fen)煤灰用于(yu)鉆(zhan)井泥(ni)漿的無(wu)害化處理(li),既能(neng)降低泥(ni)漿處理(li)成(cheng)本(ben),又(you)可以縮短(duan)泥(ni)漿固化所需時(shi)間,從(cong)而提高廢泥(ni)漿的固化處理(li)效率(lv),與現有(you)技術(shu)相比(bi),本(ben)發明本(ben)具有(you)以下優點(dian) :
1)、回收(shou)再利用了粉煤(mei)灰中的鋁、鐵資源 ;
2)、取代單一成分的化學破膠劑,通過配比(bi)混合達(da)到(dao)更(geng)好的破膠處理(li)效果 ;
3)、工(gong)藝簡單,原料低廉,大大節約成本 ;
4)、操(cao)作(zuo)方(fang)便,縮短現場(chang)施工時間 ;
5)、相比(bi)有機破膠劑,不產生二次污染。
5、附圖說明
圖 1 是本發明的工(gong)藝流程圖 ;

其中產物 A 和 B 分(fen)別為(wei)鹽酸(suan)提(ti)取液和硫酸(suan)提(ti)取液,產物 C 和 D 為(wei)氧化(hua)硅固(gu)體。
6、具體實(shi)施方式
下面以孤(gu)東(dong)油田一(yi)口井(jing)產生的(de) 1200 噸(dun)廢(fei)(fei)(fei)棄(qi)(qi)(qi)鉆(zhan)(zhan)井(jing)泥(ni)(ni)漿(jiang)(jiang)(jiang)為(wei)(wei)(wei)例(li),來進一(yi)步說明(ming)粉(fen)(fen)(fen)煤灰(hui)處(chu)理(li)廢(fei)(fei)(fei)棄(qi)(qi)(qi)鉆(zhan)(zhan)井(jing)泥(ni)(ni)漿(jiang)(jiang)(jiang)的(de)工藝,首(shou)先將(jiang)(jiang)質(zhi)量(liang)濃(nong)度(du)(du)(du)為(wei)(wei)(wei) 15%-20% 的(de)廢(fei)(fei)(fei)鹽(yan)酸(suan)(suan)(suan)、粉(fen)(fen)(fen)煤灰(hui)按(an)液(ye)(ye)(ye)料比(bi)為(wei)(wei)(wei) 3:1 加(jia)入(ru)反(fan)應(ying)(ying)調(diao)節(jie)罐(guan),通(tong)過(guo)(guo)控制(zhi)反(fan)應(ying)(ying)溫度(du)(du)(du)為(wei)(wei)(wei) 90-110 度(du)(du)(du)、反(fan)應(ying)(ying)時(shi)間為(wei)(wei)(wei) 2-4 小(xiao)時(shi),完(wan)成(cheng)粉(fen)(fen)(fen)煤灰(hui)中(zhong)氧(yang)(yang)(yang)化(hua)(hua)鋁、氧(yang)(yang)(yang)化(hua)(hua)鐵(tie)的(de)酸(suan)(suan)(suan)溶(rong)提(ti)(ti)(ti)(ti)取(qu)(qu)(qu)(qu) ;然(ran)后(hou)將(jiang)(jiang)質(zhi)量(liang)濃(nong)度(du)(du)(du)為(wei)(wei)(wei) 20% 的(de)廢(fei)(fei)(fei)硫(liu)酸(suan)(suan)(suan)、粉(fen)(fen)(fen)煤灰(hui)按(an)液(ye)(ye)(ye)料比(bi)為(wei)(wei)(wei) 3:1 加(jia)入(ru)反(fan)應(ying)(ying)調(diao)節(jie)罐(guan),通(tong)過(guo)(guo)控制(zhi)反(fan)應(ying)(ying)溫度(du)(du)(du)為(wei)(wei)(wei) 100-120 度(du)(du)(du)、反(fan)應(ying)(ying)時(shi)間為(wei)(wei)(wei) 3-4 小(xiao)時(shi),完(wan)成(cheng)粉(fen)(fen)(fen)煤灰(hui)中(zhong)氧(yang)(yang)(yang)化(hua)(hua)鋁、氧(yang)(yang)(yang)化(hua)(hua)鐵(tie)的(de)酸(suan)(suan)(suan)溶(rong)提(ti)(ti)(ti)(ti)取(qu)(qu)(qu)(qu) ;分(fen)別收集(ji)兩(liang)個反(fan)應(ying)(ying)調(diao)節(jie)罐(guan)上部(bu)(bu)分(fen)的(de)鋁鐵(tie)溶(rong)液(ye)(ye)(ye)(即鹽(yan)酸(suan)(suan)(suan)、硫(liu)酸(suan)(suan)(suan)提(ti)(ti)(ti)(ti)取(qu)(qu)(qu)(qu)液(ye)(ye)(ye))和下部(bu)(bu)分(fen)的(de)氧(yang)(yang)(yang)化(hua)(hua)硅固(gu)體(ti)。然(ran)后(hou)根據(ju)廢(fei)(fei)(fei)棄(qi)(qi)(qi)鉆(zhan)(zhan)井(jing)泥(ni)(ni)漿(jiang)(jiang)(jiang)成(cheng)分(fen),取(qu)(qu)(qu)(qu)廢(fei)(fei)(fei)棄(qi)(qi)(qi)鉆(zhan)(zhan)井(jing)泥(ni)(ni)漿(jiang)(jiang)(jiang)樣品,實驗室內加(jia)入(ru)鹽(yan)酸(suan)(suan)(suan)、硫(liu)酸(suan)(suan)(suan)提(ti)(ti)(ti)(ti)取(qu)(qu)(qu)(qu)液(ye)(ye)(ye)比(bi)例(li)為(wei)(wei)(wei) 5:1-3:1,觀察破(po)膠(jiao)效(xiao)果,從而確(que)定兩(liang)種提(ti)(ti)(ti)(ti)取(qu)(qu)(qu)(qu)液(ye)(ye)(ye)的(de)混(hun)合(he)(he)(he)比(bi)例(li)及混(hun)合(he)(he)(he)提(ti)(ti)(ti)(ti)取(qu)(qu)(qu)(qu)液(ye)(ye)(ye)的(de)總(zong)投(tou)(tou)加(jia)量(liang) ;經過(guo)(guo)實驗證明(ming),鹽(yan)酸(suan)(suan)(suan)提(ti)(ti)(ti)(ti)取(qu)(qu)(qu)(qu)液(ye)(ye)(ye)和硫(liu)酸(suan)(suan)(suan)提(ti)(ti)(ti)(ti)取(qu)(qu)(qu)(qu)液(ye)(ye)(ye)的(de)混(hun)合(he)(he)(he)比(bi)例(li)為(wei)(wei)(wei) 4:1,混(hun)合(he)(he)(he)提(ti)(ti)(ti)(ti)取(qu)(qu)(qu)(qu)液(ye)(ye)(ye)的(de)總(zong)投(tou)(tou)加(jia)量(liang)為(wei)(wei)(wei)廢(fei)(fei)(fei)棄(qi)(qi)(qi)鉆(zhan)(zhan)井(jing)泥(ni)(ni)漿(jiang)(jiang)(jiang)重量(liang)的(de) 2.08%,此(ci)(ci)時(shi)混(hun)合(he)(he)(he)提(ti)(ti)(ti)(ti)取(qu)(qu)(qu)(qu)液(ye)(ye)(ye)加(jia)入(ru)鉆(zhan)(zhan)井(jing)泥(ni)(ni)漿(jiang)(jiang)(jiang)后(hou),5 分(fen)鐘內就出(chu)現明(ming)顯破(po)膠(jiao)效(xiao)果 ;因此(ci)(ci)經過(guo)(guo)計算(suan)1200噸(dun)廢(fei)(fei)(fei)棄(qi)(qi)(qi)鉆(zhan)(zhan)井(jing)泥(ni)(ni)漿(jiang)(jiang)(jiang)需要混(hun)合(he)(he)(he)提(ti)(ti)(ti)(ti)取(qu)(qu)(qu)(qu)液(ye)(ye)(ye)總(zong)投(tou)(tou)加(jia)量(liang)約為(wei)(wei)(wei)25噸(dun),其中(zhong)鹽(yan)酸(suan)(suan)(suan)提(ti)(ti)(ti)(ti)取(qu)(qu)(qu)(qu)液(ye)(ye)(ye)和硫(liu)酸(suan)(suan)(suan)提(ti)(ti)(ti)(ti)取(qu)(qu)(qu)(qu)液(ye)(ye)(ye)分(fen)別為(wei)(wei)(wei) 20 噸(dun)和 5 噸(dun),按(an)照上述比(bi)例(li)在(zai)沉淀池完(wan)成(cheng)兩(liang)種提(ti)(ti)(ti)(ti)取(qu)(qu)(qu)(qu)液(ye)(ye)(ye)的(de)混(hun)合(he)(he)(he) ;將(jiang)(jiang)混(hun)合(he)(he)(he)提(ti)(ti)(ti)(ti)取(qu)(qu)(qu)(qu)液(ye)(ye)(ye)使用(yong)罐(guan)車拉運(yun)至廢(fei)(fei)(fei)棄(qi)(qi)(qi)鉆(zhan)(zhan)井(jing)泥(ni)(ni)漿(jiang)(jiang)(jiang)池,將(jiang)(jiang)混(hun)合(he)(he)(he)提(ti)(ti)(ti)(ti)取(qu)(qu)(qu)(qu)液(ye)(ye)(ye)加(jia)入(ru)泥(ni)(ni)漿(jiang)(jiang)(jiang)池,使用(yong)挖掘機攪拌(ban),完(wan)成(cheng)破(po)膠(jiao)過(guo)(guo)程(cheng),破(po)膠(jiao)的(de)速度(du)(du)(du)與現有的(de)加(jia)入(ru)破(po)膠(jiao)劑相當。然(ran)后(hou)靜置,將(jiang)(jiang)泥(ni)(ni)漿(jiang)(jiang)(jiang)池上部(bu)(bu)液(ye)(ye)(ye)體(ti)用(yong)潛水泵泵入(ru)罐(guan)車,罐(guan)車將(jiang)(jiang)液(ye)(ye)(ye)體(ti)拉運(yun)至油田作業廢(fei)(fei)(fei)液(ye)(ye)(ye)處(chu)理(li)站。剩(sheng)余固(gu)體(ti)廢(fei)(fei)(fei)棄(qi)(qi)(qi)泥(ni)(ni)漿(jiang)(jiang)(jiang),采取(qu)(qu)(qu)(qu)投(tou)(tou)加(jia)氧(yang)(yang)(yang)化(hua)(hua)硅固(gu)體(ti)、石(shi)灰(hui)、水泥(ni)(ni)等(deng)常規處(chu)理(li)方法進行固(gu)化(hua)(hua)處(chu)理(li)。
7、本工(gong)藝與(yu)常規工(gong)藝的成本對比如(ru)下(xia) :
配置得到20噸(dun)(dun)鹽(yan)(yan)酸(suan)提取(qu)液(ye)和5噸(dun)(dun)硫酸(suan)提取(qu)液(ye)約需要 15%-20% 的(de)廢鹽(yan)(yan)酸(suan) 23 噸(dun)(dun)、20% 廢硫酸(suan) 7 噸(dun)(dun)以(yi)及粉煤(mei)灰(hui) 10 噸(dun)(dun) ;粉煤(mei)灰(hui)以(yi)每噸(dun)(dun) 50 元(yuan)(yuan)計(ji),為(wei)(wei) 500 元(yuan)(yuan) ;廢鹽(yan)(yan)酸(suan)以(yi)每噸(dun)(dun) 70 元(yuan)(yuan)計(ji),成(cheng)本(ben)(ben)(ben)(ben)為(wei)(wei) 1610 元(yuan)(yuan) ;廢硫酸(suan)以(yi)每噸(dun)(dun) 100 元(yuan)(yuan)計(ji),成(cheng)本(ben)(ben)(ben)(ben)為(wei)(wei) 700 元(yuan)(yuan) ;加上生(sheng)(sheng)產(chan)成(cheng)本(ben)(ben)(ben)(ben),本(ben)(ben)(ben)(ben)工(gong)藝(yi)總成(cheng)本(ben)(ben)(ben)(ben)不(bu)超(chao)過(guo) 3000 元(yuan)(yuan) ;而采用(yong)以(yi)常規方(fang)法完成(cheng)破膠,上述(shu)廢棄(qi)鉆井泥漿需要投(tou)加工(gong)業(ye)硫酸(suan)鋁 10 噸(dun)(dun),總成(cheng)本(ben)(ben)(ben)(ben)為(wei)(wei) 1 萬元(yuan)(yuan)。通過(guo)二者比較,顯然本(ben)(ben)(ben)(ben)工(gong)藝(yi)成(cheng)本(ben)(ben)(ben)(ben)優勢(shi)非常明顯。并且氯堿工(gong)業(ye)的(de)生(sheng)(sheng)產(chan)過(guo)程中(zhong)產(chan)生(sheng)(sheng)大量廢鹽(yan)(yan)酸(suan),經過(guo)過(guo)濾稀釋等處理用(yong)于本(ben)(ben)(ben)(ben)發明,其(qi)一(yi)能夠降低本(ben)(ben)(ben)(ben)工(gong)藝(yi)的(de)成(cheng)本(ben)(ben)(ben)(ben),另一(yi)方(fang)面(mian)也較少了氯堿工(gong)業(ye)的(de)污染物排(pai)放,實現(xian)了資源的(de)回收利用(yong)。

企業新聞

