油基钻屑处理技术分析

科技成果——油基钻屑微波处理技术技术开发单位中国电子信息产业集团公司国营第七七二厂技术简介石油钻井过程中产生的废弃油基钻屑中含有大量的基础油及其它有害物质，如处理不当或处理不达标，将对环境造成巨大危害。

目前，国际对油基钻屑的处理一般采用集中处理：热分离技术、脱油净化深埋、生物降解、焚烧或回注地层的方法处理。

该技术通过进料螺旋将油基钻屑加入回转窑中后，进料螺旋自动退出回转窑，回转窑自动密封后开始转动，微波发生装置开始通过波导装置向回转窑输入微波电磁波，同时油气装置的引风机工作使回转窑内处于负压状态，并保持隔氧率＜2%。

在油基钻屑中，水分子主要吸附在钻屑孔隙中，而油分子主要分布于钻屑外表面。

在微波外加电磁场的作用下，由于钻屑中极性分子（如水分子）的正负电荷中心不重合，极性分子在诱导偶极矩和取向作用下发生频率极高的振荡运动，使分子间“摩擦生热”，从而水分子发热汽化。

水分在蒸发汽化的同时一方面将钻屑内部的少量油滴带出；另一方面水蒸汽的蒸馏作用使吸附在钻屑表面油的沸点降低，被水蒸汽加热后迅速汽化。

通过冷凝收集装置，又将汽化的油及水进行收集。

待钻屑完全处理后，打开空转窑卸料门，将处理后的钻屑排出进行存储或排放。

技术指标油基钻屑经本技术处理后，油分剩余量为0.15%，完全达到国家关于GB4914-2008《海洋石油勘探开发排放限值》明确规定排放物的含油量应小于1%的环保要求。

本技术设备装备产能≥500kg/h。

技术特点（1）钻屑随转动的回转窑内同时翻转，使微波能均匀作用于油屑，从而实现钻屑均匀处理；（2）微波加热发生在分子水平，加热速度快，缩短了处理时间；（3）较传统的热处理法，生产过程无明火产生，对于易燃易爆的钻屑，生产过程安全性高；（4）处理过程中无有毒有害物质产生，无二次污染；（5）钻屑处理过程中产生的油可进行回收，节约了资源；（6）处理后的钻屑含油量可达到0.15%，远远低于国家有关环保规定；（7）微波技术处理油基钻屑处理装备能耗小、效率高、占地面积小、可现场处理。

钻井岩屑处理方法分析
国外许多著名石油设备制造企业目前都已具备整套钻井岩屑处理设备的制造能力,并形成规模产业,具有代表性的有Brant公司、Swaco公司等。

岩屑脱干法
岩屑脱干法是指将岩屑通过专用设备进行脱干处理,使岩屑含油量达到排放标准,排放的标准可能会受到经济因素的制约,但更多的情况下会受到当地环境法规的制约,岩屑排放标准通常被表述为岩屑的原油含量或岩屑上的原油含量。

脱干后的岩屑经过固化处理后,再采用微生物法、物理法、混合法等方法进行无害化处理。

岩屑脱干法主要有以下2种方案
1）岩屑甩干机脱干法
岩屑甩干机脱干法适用于油基钻井液,可用于减少钻井岩屑液体含量使其达到可直接排放的标准。

处理后直接排放的岩屑原油质量分数可达2%～4%,占总排放量的85%,处理后的液相通过下一级离心机处理后,排出的岩屑原油质量分数达15%,占总排放量的15%,综合岩屑原油质量分数可达4.8%
2）干燥筛脱干法
干燥筛脱干法同时适用于油基钻井液与水基钻井液,干燥筛数量可以根据使用情况增减。

干燥筛下的钻井液回收罐中液体的固相含量很高,需要再经过2级离心机净化处理,处理后的岩屑原油质量分数可达到25%,钻井液可以重新回收利用。

废弃油基钻井岩屑焚烧处理基础废弃油基钻井岩屑的产生和处理一直是石油工业中的一个难题。

废弃油基钻井岩屑来自于石油钻井中使用的钻井液，经过一定时间的使用后会被污染，无法再次使用，因此需要进行处理。

目前较为常用的处理方式是焚烧处理。

废弃油基钻井岩屑存在的问题包括危害环境、资源浪费和造成二次污染等。

为解决这一问题，需要开发出可行的处理技术。

焚烧是一种可行的处理方式，其特点是能够将有机物燃烧成为水和碳二氧化物，从而降低有机物的污染程度。

在进行焚烧处理时，需要掌握一定的技术原理和操作要点。

首先，需要保证焚烧温度在合适的范围内，一般为800℃以上。

在达到一定温度后，焚烧过程中会产生大量的热量，可以用来加热燃烧室的进气口和出气口。

其次，在进行焚烧处理时，需要对废弃油基钻井岩屑进行分选，以确保焚烧过程能够顺利进行。

一般采用物理分选的方法，将岩屑按照大小和密度分成不同的等级，然后进行焚烧处理。

此外，为了控制焚烧过程中产生的废气排放，需要加装排放处理设备，比如净化器和焚烧废气处理设备。

这些设备能够有效地将焚烧过程中产生的气体进行净化和处理，确保环境和运行安全。

最后，需要对焚烧处理技术本身进行技术升级。

比如发展基于先进氧化技术（AOT）的新型焚烧处理设备，以及利用溶解油、催化剂等改良燃料的形式来进行燃烧处理。

这些技术的出现能够提高焚烧效率和废弃物处理的效果，更好地为环境保护和资源利用做出贡献。

综上所述，废弃油基钻井岩屑焚烧处理是一种可行的处理方式，可以有效地降低有机物的污染程度，减少环境污染和资源浪费的问题。

因此，在开展焚烧处理工作时，需要采取相应的技术措施和管理措施，以确保处理效果达到最优化。

在焚烧处理过程中，废弃物需要先被送入焚烧炉中，然后加热到燃烧温度，使其中的有机化合物得以燃烧成为无害的水和二氧化碳等物质。

在这个过程中，需要保证燃烧的稳定性，同时也要避免其它污染物的产生。

为了提高效率，现代焚烧设备中还会配备各种先进的技术。

油基钻井液废弃物的有效处理
岩屑热分馏法
岩屑热分馏法是处理油基钻井液和钻井废弃物的一种有效方法,处理过的固体原油质量分数低于1%。

目前,岩屑热分馏法在一些发达国家应用比较广泛,多为专业处理厂应用。

基于运输及热分馏工艺要求,岩屑需要进行预脱水处理(可使用干燥筛脱干法),将含水质量分数控制在40%以内,岩屑通过进料系统进入燃烧室进行高温加热,加热过程产生的蒸汽经过过滤器、多级热交换器后再利用油水分离器进行油水分离,回收的原油可重新用于钻井液,或者可以作为系统本身的燃料油,处理过的固相物质可用于填海或工程用材料。

岩屑热分馏法的主要设备
岩屑热分馏法主要设备是加热炉,根据加热方法的不同可分为直接加热式、间接加热式和辐射加热式。

直接加热式干燥时热风与岩屑直接接触,换热原理是对流换热,典型设备有回转干燥器、带式流化床干燥器;
间接加热式干燥过程中岩屑与热风被固体壁面分开,互不接触,换热机理是传热过程,代表设备有转鼓干燥器;
辐射加热式干燥的换热原理是辐射换热,设备有带式与螺旋式之分。

直接加热干燥的优点是热阻较小,干燥速率高,为较多处理厂应用。

缺点是热风混入岩屑的挥发气体,导致废气处理量大;
间接加热式和辐射加热式干燥的优点是废气处理量小,缺点是效率低。

油基岩屑处置方案什么是油基岩屑？在石油钻井过程中，需要使用钻井液来冷却钻头和运输岩屑。

而油基钻井液中含有有机物，导致钻井作业产生的废岩屑也含有有机成分，即油基岩屑。

这种岩屑对环境有严重的污染威胁。

油基岩屑存在的问题油基岩屑中含有难以降解的有机物和重金属等元素，如果直接排放到环境中会造成极大的危害。

具体表现为：•坍塌性：油基岩屑属于非生物降解物质，若被散放在大气或地表水中，会形成坍塌性沉淀损害土地生态平衡。

•水污染：油基岩屑营养成分高、含油、氢离子浓度低，会造成水体富营养化，破坏水质。

•大气污染：由于油基岩屑的贮存和处置，会产生有机揮发性气体，对环境造成污染。

•土地污染：油基岩屑含有大量化学物质，长期的堆积会引起土地的重金属超标等现象，进而污染土地，破坏农业生产。

油基岩屑的处置方法针对油基岩屑的存在问题，需要采取有效的处置方法来解决。

常见的处置方法有：1.热解法热解法是指在高温条件下分解油基岩屑，随后，再把生成物处理成各种有价值的产品。

使用热解法能够有效地降解有机物，以及将岩屑中的大部分油分离出来。

同时通过热解法可以降低岩屑的体积和有机质含量，减少环境污染。

2.埋填法岩屑的埋填方法是利用地下无生物氧化的条件将岩屑埋入地下。

视频是一种能有效地降解产品，但是该方法无法真正排解油基岩屑而且具有较高的储存成本。

在此情况下，对于环境的保护具有现实意义，对散放到周边区域产生的环境破坏效应几乎没有影响。

3.微生物法通过添加特殊的微生物，如细菌和真菌等，将有机物分解成无机物并产生二氧化碳、水和少量有机酸。

这样不仅可以去除油基岩屑中的有机物质，而且可以大量降解环境中的重金属离子，从而将其转化为环境友好的元素，对自然环境产生的负面影响降到最低。

结论在处理油基岩屑的过程中，我们应该根据实际情况采取不同的处理方法。

通过上述的介绍，可知，微生物法是处理油基岩屑最优选的处理方法，因为它能够最大程度地降解有机物质和重金属。

但具体的处理方法取决于业务的具体情况和设备的原始特定要求，因此，在考虑处理油基岩屑的过程中，需要进行综合性的评估，然后选择最有效的处理方法。

废弃油基钻屑焚烧处理特征研究废弃油基钻屑是石油钻井过程中产生的一种固体废弃物，由石油基钻井泥浆所附着而成。

在钻井过程中，废弃油基钻屑通过钻井液的使用和循环把泥浆和井筒壁上的粘土颗粒、页岩和砂岩等带入到地表，最终形成废弃油基钻屑。

废弃油基钻屑的大量积累给环境带来了一系列的问题，其中包括土壤和水体的污染以及对人类健康的威胁。

为了解决废弃油基钻屑产生的环境问题，焚烧处理被广泛应用。

废弃油基钻屑的焚烧处理技术以高温氧化为基本原理，通过高温将废弃油基钻屑中的有机物完全氧化，转化为无害的气体和灰渣。

在焚烧处理过程中，废弃油基钻屑首先被收集起来，然后通过特殊的设备将其投放到焚烧炉中。

焚烧炉内提供足够的氧气和适当的温度条件，使废弃油基钻屑充分燃烧。

燃烧产生的高温可以将有机物质分解为无害的气体，如二氧化碳和水蒸汽，并生成灰渣。

废弃油基钻屑焚烧处理的特征主要有以下几个方面：首先，焚烧处理可以有效降低废弃油基钻屑的体积。

废弃油基钻屑经过焚烧处理后，其体积可以减小到原来的10%到20%左右。

这在一定程度上减轻了废弃油基钻屑的处置难题，节约了存储和转运的成本。

其次，焚烧处理可以彻底分解废弃油基钻屑中的有机物。

废弃油基钻屑主要由有机物质构成，包括油类、水泥、钻井液添加剂等。

这些有机物质在高温环境下可以被迅速氧化为无害的气体和灰渣，避免了有机物质对环境的潜在危害。

再次，焚烧处理可以有效杀灭废弃油基钻屑中的有害微生物。

废弃油基钻屑中可能携带有细菌、病毒和真菌等微生物，对环境和生态系统产生潜在的危害。

在焚烧处理过程中，高温和充分的氧气供应可以杀灭这些微生物，有效消除了微生物带来的风险。

最后，焚烧处理可以回收废弃油基钻屑中的金属元素。

废弃油基钻屑中富含各种金属元素，如铁、铬、镍、铜等。

这些金属元素可以通过适当的回收和处理方法提取出来，降低了资源浪费，并减少了对自然环境的破坏。

综上所述，废弃油基钻屑焚烧处理具有体积减小、有机物彻底分解、微生物杀灭和金属元素回收等特征。

0 引言在油气资源开发作业中，油基钻井液因其润滑性强、稳定性好、耐高温和耐盐钙腐蚀而被广泛应用于油田井场和钻井平台，从而产生了大量的油基钻屑[1]。

油基钻屑属于《国家危险废物名录》中的HW08类废矿物油与含矿物油废物，其成分复杂多变，若不加以处理或处理不当，将对周围环境造成严重的影响和危害。

当今环保要求日趋严格，该物料的处理迫在眉睫。

1 油基钻屑处理技术方案1.1 技术方案对比目前，油基钻屑的处理方法主要包括焚烧法、氧化法、热相分离法、热化学清洗法和生物处理法等[2]。

油基钻屑处理方法对比见表1。

表1 油基钻屑处理方法对比处理方法影响因素优点缺点适合处理物料焚烧法温度、料/气比处理量大成本高、二次污染高含油氧化法pH、反应时间、氧化剂种类二次污染低、处理效果较好投资、运行成本高，设备耐腐蚀高、低含油热相分离法物料属性、温度处理效果好、回收资源规模小、运维成本低低含水、重金属含量高热化学清洗法试剂种类、用量成本低、易于操作药剂添加变化大、处理效果较差高含油、低乳化性生物处理法微生物种类、pH、温度、湿度等处理量大、便于操作处理周期长、易受环境影响低含油1.2 热相分离技术加热方式在各类处理方法中，热相分离法在绝氧或无氧条件下可将油基钻屑所含油气资源在高温下分离，在进一步处置的同时还可经后续装置进行回收或再利用。

随着研究的不断深入，热相分离法的加热方式主要包括以下几种：天然气或燃油加热、电磁加热、微波加热以及导热油加热等[3-5]。

目前微波加热多处于实验室研究阶段，工业化应用较少，而油气田井场或海上钻井半台均属于高度敏感区，杜绝使用明火作业装置工作，且多数油气田位于较偏远地区，燃料供应设施不完善，交通不便利，运输成本非常高，因此不适用天然气或燃油、导热油加热方式。

相比之下，电磁加热因无明火、升温速率快、加热效率高和控温方便等优点，更适合在井场或钻井平台现场开展油基钻屑热相分离处理，以节省场站对油基钻屑委外处理和运输费用，大幅度降低了油基钻屑的综合处置成本。

油基岩屑处置标准油基岩屑是一种由钻井液混合物中的油基物质和固体物质组成的废弃物。

钻井液在钻井过程中起到了润滑、冷却、承载岩屑和保持井壁稳定等重要作用。

而随着钻井液的使用，它也将会产生大量的废弃物，其中就包括油基岩屑。

因此，油基岩屑的处置成为了一个重要的问题，需要制定相应的标准。

油基岩屑可以通过多种方式进行处置，例如填埋、焚烧、重复注入等。

不同的处理方式会对环境产生不同的影响，因此，需要根据不同情况采取相应的处理方式。

下面，我们将详细介绍油基岩屑处理标准中的相关内容。

一、填埋填埋是常见的油基岩屑处理方式之一。

它能够有效地控制油基岩屑的污染和储存，减少对环境的影响。

填埋处理应遵循以下标准：1、填埋场应选择在离钻井现场较远的地方，且填埋场的选址应符合环保要求。

2、填埋场应按照地质结构、土壤环境和工程特点等进行评估和规划，制定填埋方案。

3、填埋场的建设应符合工程建设和环保标准要求，选用适当的防渗措施和封闭材料，避免污染的危害。

4、填埋场应严格控制油基岩屑的放置位置、深度和数量，以保证填埋层不会影响地下水、表层水和土壤的质量。

5、填埋场应进行定期检测，确保填埋过程中不会对环境产生影响。

二、焚烧焚烧是另一种常见的油基岩屑处理方式。

它能够将油基岩屑转化为无害的气体和灰渣，减少其对环境的影响。

但是，由于焚烧会产生大量的废气和二氧化碳等有害物质，因此对环境的危害也很大。

因此，在进行焚烧处理时应遵循以下标准：1、焚烧应在专门的焚烧设施中进行，避免在露天场合进行焚烧。

2、焚烧设施应符合环保和安全要求，建设在远离居民区和城镇的地方，且必须进行有效的净化和排放治理，避免造成空气污染。

3、焚烧设施的运营人员必须具备相关知识和技能，能够熟练处理油基岩屑。

4、在进行焚烧处理前，必须对油基岩屑进行处理和分选，将有用的物质分离出来，减少焚烧产生的有害物质。

三、重复注入在一些特殊情况下，可以采用重复注入的方式处理油基岩屑。

这种处理方式可以将油基岩屑重新注入地层中，达到回收资源的效果，同时也可以减少对环境的影响。