油气田钻井废水处理技术研究新进展

AS石INF油INEP化EMIC展ALS第11卷第l2期ADVANCETROCHE油气田钻井废水处理技术研究新进展何焕杰(中国石化集团中原石油勘探局钻井工程技术研究院，濮阳457001)摘要对近年来国内石油天然气工业研究和应用钻井废水处理新技术、新工艺的最新进展进行综述，重点介绍了一些新型处理方法、复合处理工艺及配套处理装置。对今后钻井废水无害化处理新技术的发展趋势进行了展望。关键词钻井废水处理技术综述研究进展油气田企业油气勘探和开发过程产生的钻井废水具有高色度、高COD、高悬浮物(SS)含量和高稳定性等特点，是一类特殊的油气田高浓度难降解有机废水，特别是含一些可溶性有机添加剂，絮凝性很差，难以从废水中除去，成为油气田工业废水环保达标处理的重点和难点¨。为了确保安全优质快速钻井，普遍采用性能优越、价格低廉的三磺或聚磺钻井液体系，此类钻井液体系产生的钻井废水中难降解的可溶性有机物种类复杂、含量高，传统的混凝一絮凝处理工艺和装置已无法适用，达标治理难度在不断加大。本文结合有关废水处理的研究和现场推广应用经验，综述了油气田钻井废水处理新技术、新工艺和处理装置的研究进展。1物理化学复合处理技术1．1混凝一絮凝复合处理技术钻井废水排放达标处理的技术关键是色度和COD的深度去除。肖遥等对辽河油田曙2一O6—08井钻井废水进行了混凝一絮凝处理，系统探讨了絮凝剂种类及投加条件对处理效果的影响，并借助显微照相、电位和扫描电镜等测试手段探索了絮凝机理。结果表明，钻井废水经过混凝一絮凝处理可使COD，SS含量和色度等达到GB8978-1996的2级标准，第一次处理的絮凝机理以“吸附架桥”为主，第二次处理的絮凝机理可用“电中和”解释。何策等报道了移动式钻井废水处理设备及工艺研究成果，通过对江汉油田3口井的废水电絮凝、离心分离和气浮等实验，优选出最经济高效的单元处理设备，利用这些模块单元优选出3套工艺流程。在此基础上，用改进的zJw一3B移动式钻井废水处理装置，完成了3口井废水工业处理试验。结果表明，高速离心机分离处理效果较理想，但设备投资大，而混凝一斜管沉降一气浮一过滤工艺技术成熟、性能稳定，水质达到了GB8978-1996的1级标准。李环等对河南油田钻井废水采用化学强化固液分离一絮凝沉降处理工艺进行了实验，确定了工艺条件，筛选出最适宜的药剂配方。采用混凝／--次絮凝法是处理河南油田钻井废水最佳方法，一次处理药剂最佳配方：2000·ng／LA+10omg／LXNJ+10mg／LPAM。二次处理药剂配方：2800Il1ILF+2000ne,／LxNL+10珈LPAM；可将原水COD从9960．2mg／L降至150mg／L以下。处理的水质符合GB8978-1996的2级标准，解决了高COD钻井废水深度去除的技术难题。1．2混凝一吸附复合处理技术根据现场处理条件和原水水质状况，夏素兰等对四川石油局和西南石油局所属中浅层天然气井钻井废水处理技术进行了系统研究，提出了可随原水水质和出水要求而选择的3套处理方案，即混凝、混凝一吸附和催化氧化一混凝复合法，探讨了各处理工艺的主要影响因素，并给出了各工艺的主要控制参数。马雅雅等¨对高含硫气田深井聚磺钻井液钻井废水的深度处理技术进行了研究，进一步提出了混凝一二次絮凝一吸附复合工艺，吸附工艺条件为：pH为1．5，吸附剂加量为100g／L，吸附时收稿日期：2010—09—02。作者简介：何焕杰，硕士，高级工程师，主要从事油气田废水、废液无害化处理的研究。基金项目：国家重大科技专项<大型油气田及煤层气开发》示范工程项目(2008ZX05048)。2010年l2月何焕杰．油气田钻井废水处理技术研究新进展35问90min，调整pH为6—9，COD总去除率大于98％，出水达到GB8978~1996的1级标准。并进行了现场试验。穆波等¨分别在静态和动态条件下，用筛选出的大孔弱碱性离子交换树脂D301R进行了去除磺化钻井液体系钻井废水COD的探索研究。静态试验表明，在适宜的操作条件下，钻井废水的COD去除率可达90％，出水COD<100mg／L；盐碱混合液(NaCl／，NaOH)对树脂的再生效果较好。柱动态吸附和动态洗脱再生试验的结果表明，COD达标(<100rag／L)，处理量接近100倍床层体积，树脂的再生率可达81％。1．3混凝一微电解复合处理技术赵立志等【l采用混凝一微电解一催化氧化工艺对川中油气公司高科1井钻井废水进行处理，筛选出了最佳工艺条件。结果表明，该法可使原水COD从5846mg／L降至150mv／L以下，色度去除率达100％，出水达到GB8978-1996的2级标准，指出混凝一微电解一催化氧化法处理高COD和高色度钻井废水行之有效，具有广阔的应用前景。何焕杰等¨采用混凝一曝气微电解复合工艺处理高色度和高COD的深井