中原油田钻井和措施井作业废水的处理

应用技木石油化工腐蚀与防护Corosion&ProteetioninPetroehemiealIndus卿2005,22(2)·37尹。.口.0.0’。.飞6工业水处理仑、.0.0.0.0.口.口中原油田钻井和措施井作业废水的处理蔡爱斌吴建军汪新志侯德霞李刚(中国石化股份有限公司中原油田分公司)摘要:钻井和其它作业废水是油田污水处理的一个难点。文章介绍了首先将钻井废液和压裂废液分类集中,并分别采用絮凝剂和强氧化剂进行预处理,分离掉泥渣,然后将两种上清液集中后按1:20的比例与采油污水掺混进行再处理,可使处理后的水质达到回位水的指标要求。经现场应用l年多表明,与地层水的配伍性良好。关键词:钻井液压裂液预处理污水处理回注中图分类号:X7文献标识码:A文章编号:1007一ol5X(2005)02一0037一03中原油田每年因钻井和其它措施作业产生的废水至少有50k耐。由于对环保和生态越来越重视,这类废水不能直接外排或露天凉干。上述废水与一般的采油污水在水型上有本质的区别,如果简单地把它们与采油污水混合在一起进行处理,不但会严重影响水质指标,还会使腐蚀加剧、带来一系列严重后果。所以采用预处理的办法,先将这类废水集中进行预处理后,再与采油污水按一定的比率混合进行处理,使处理后的水质各项指标达标。下文从室内实验和现场试验的角度对该方案进行了研究和评价。1实验仪器及药剂200mL烧杯3个:1000mL量筒1个:721型分光光度计1台;砂滤器1套;滤膜测试仪1套;玻璃棒若干;冲压氮气瓶1个;孔径0.45拼m滤膜纸若干;烘箱1个;精密天平1台;pH值精密试纸1本;吸耳球1个;移液管若干;电子表1个;分液漏斗1个;eHe几(三氯甲烷)1瓶;1:IHCI(盐酸)l瓶;A剂(石灰乳)若干;絮凝剂、净水剂(现场使用的采油污水处理药剂)若干;混凝剂(钻井污水预处理剂)若干;高级氧化剂(压裂污水预处理剂)若干。以及调剖堵水产生的废液等各种作业废液;(2)压裂及其混合废液(简称压裂废液):主要包括压裂返排液和压裂产生的废水等。钻井废液色泽深、浊度高、COD含量高,呈高度稳定的胶体体系。对采油污水处理的影响为透光率低、悬浮固体超标、COD含量高时滤膜系数低;压裂废液浊度中等、粘度大、COD含量高。对采油污水处理达标的影响为总铁超标,滤膜系数无法测定,高分子残渣和粘泥使污泥难以成型。针对两种废液的各自特性,经过评价优选,最后确定利用混凝剂使钻井污水的稳定胶体体系失稳并形成污泥矾花而沉降进行预处理,利用高级氧化剂的强氧化性能使压裂废水中高分子物质得到氧化降粘后进行预处理。2实验原理因为钻井和措施作业废水具有不同的性质,为便于处理,采取了“分散收集、分类处理、比率掺混”的预处理方案。根据水性将各种废液分成两类:(l)钻井及其混合废液(简称钻井废液):包括钻井废泥浆、钻井污水、酸化残酸、混浆水、洗井水3实验步骤及数据分析(1)取中原油田采油二厂蹼三联合站采油污水及钻井废液和压裂废液若干,并取三个20OmL的烧杯,在1号烧杯内装满采油污水,2号烧杯内装满钻井废液,3号烧杯内装满压裂废液。(2)利用A剂将1号杯内污水的pH值调节到7.5一8.0,分步加人絮凝剂(120mg/L)和净水剂(lomg几)。用玻璃棒搅拌2分钟,静置10分钟,取上清液砂滤后,分别测定滤膜系数、硫含量、铁含量悬浮物含量和透光率。(3)向2号、3号烧杯内分别加混凝剂、高效氧收稿日期:2004一05一24;修稿日期:2004一09一05。作者简介:蔡爱斌,男,1998年毕业于西安石油大学化学工程与工艺专业,工程师。现从事油田污水处理技术工作。石油化工腐蚀与防护第22卷化剂(均为30mg几)用玻璃棒搅拌2分钟,静置10分钟。取部分上清液砂滤后,分别测定滤膜系数等各项指标(没有砂滤的上清液用于步骤(4)中的掺混实验),并进行比较。(4)按不同比率将污水和2号、3号烧杯内的预处理的水进行掺混后,重复步骤(2),并将结果进行比较。4实验数据及实验现象分析纯采油污水和纯钻井废液、纯压裂废液的实验数据及现象对比见表1。两种废液是高度稳定的胶体状态。表l采油污水与钻井、压裂腐液的比较m留L项目滤膜系数油含量硫含量含铁量悬浮物含量透光率,%外观采油污水42”石454钻井废液测不出压裂废液测不出0.2017.5l898无色透明68棕黄色,有杂质54棕黄色,有杂质采油污水与钻井废液、压裂废液的预处理液按不同比率掺混的实验数据对比见图1一6。一今一压裂废水掺混实验-」卜一钻井废水掺混实验.议~压裂废水掺混实验、交\~钻井废水掺混实验入诀、4030加10氧溅婆驾4.53石.52-飞2-一Ž-朗日\碉扣举O匕一一~-‘一一一一‘一---占卜051:101:151:201:251:301:351:401:451:50掺混比率图1滤