钻井污水的特点和处理方法

  钻井污水

 

  钻井污水成分也十分复杂，主要包括钻井液、洗井液等。钻井污水的污染物主要包括钻屑、石油、粘度控制剂(如粘土)、加重剂、粘土稳定剂、腐蚀剂、防腐剂、杀菌剂、润滑剂、地层亲和剂、消泡剂等，钻井污水中还含有重金属  油气田废水主要特点可生化性差，含盐量高，含有重金属，色度深等 国内外油气田采输废水处理实用性较好的技术主要分为以下几种：混凝法、固化法、膜处理、氧化法、 混凝法  化学混凝沉淀工艺是一种去除废水中悬浮物质和胶体的分离技术。常用于预处理和一级处理。在废水中投加混凝剂来破坏胶体的稳定性，使废水中的胶体和细小悬浮物聚集成具有可分离性的絮凝体。 沉淀是对絮凝体进行液固分离，把废水中的有害物质浓缩到污泥里，水质得到净化，污泥可进行无害化处置。  该项技术操作简便、运行成本低、去除率通常可以达到50%以上，性价比较高、应用十分广泛。

 

  固化法   膜处理   氧化法    从油轮和近海钻井平台上泄漏的石油，会对海洋环境造成严重破坏，并给公司品牌带来无法弥补的损害。不计其数的包含有公司名称的头版头条泄露事件报道，不仅仅会影响到公众的看法，也许公司还会遭到投资商们的背弃。 海上采油面临的挑战  采油污水，包括有地层水、浓盐水、注入水，以及其它工艺水，都会对环境造成危害，这也是日益严厉的立法正试图根除的污染源。 在钻井采油时，往注会向水井中泵入成千上万吨注射水，以保持开采系统中的压力，迫使碳氢化合物进入到生产井。地层水和浓盐水会随着石油一道提取上来。所有这些水通常都会被油、天然低分子量碳氢化合物、无机盐以及工艺用化学药品所污染，必须经过净化处理后才能排放到海洋里。  国际海事机构的条例中规定，钻井平台排放的污水中油含量最多不能超过15 ppm。但不同的国家和地区还会采用他们自己的立法，石油行业的各家公司都必须遵守，而且立法条例的严厉程度也不相同。

 

  “马士基开发者”号钻探平台正在驶往墨西哥海湾，在那里首次选用阿法拉伐Phoenix系统的工厂将投入使用。马士基钻井公司的实践  马士基（Maersk）钻井公司在移动式近海钻井平台方面是全球最大的钻井承包商之一。它拥有一支遍布全球的钻井船队，并有各种移动式的生产设备供石油公司租用。该公司已经把改善环境纳入到了公司的整体发展战略中。

 

  “为了实现我们的战略目标，”马士基钻井公司副总裁兼技术总监Gregers Kudsk说：“我们执行了一个综合的环境绩效方案，它为我们减少废气排放和降低生产给环境带来影响确定了底线。”净化公司钻井平台上所产生的污水，就是公司所作承诺中的一部分。

 

  海上石油钻井作业会产生大量的油、水和固体的混合物。这种混合物通常表现为复杂的乳化液，很难用传统的分离系统来进行处理。在海洋环境下对其进行净化处理，是一项非常复杂的技术任务。

 

  通常采用的一个解决方法是，将钻井平台上的污水在运送到岸上进行净化处理之前先储存起来。这笔费用通常由石油公司来支付，一年之中净化处理污水的费用高达60万欧元。

 

  “对于Maersk钻井公司来说，寻找一种可以直接在钻井平台上处理所有污水的解决方案，一直是我们石油钻井作业的重要事宜，”丹麦Maersk钻井公司技术支持部负责人Ulrik Friis说，“这些污水包括船底污水、油仓清洗水、甲板排水以及钻井平台排水。”  在石油钻井平台上净化污水可以采用静态过滤装置、机械分离设备和化学药剂处理等方法，但这些方案都无法对含油污水进行经济高效的处理。重力沉降工艺是一种缓慢而低效率的方法，既需要占用大量的空间，又需要使用大量的化学药剂。过滤系统只能将固体与液体互相分离，且处理能力有限。而离心分离技术单独使用，无法有效去除各种不同浓度、不同流速的所有污染物。

 

  “静态过滤比机械分离的成本低，”Friis说，“但我认为，仅仅采用过滤技术，效果不如分离工艺。钻井泥浆会生成各种不同的乳胶状液体，用过滤的方法无法对其进行很好的处理。”

 

  Maersk钻井公司对化学处理系统进行了试验。Friis说，其结果非常有效，但是作业成本高且使用化学药剂是它的主要不利因素。 新型过滤系统  Maersk钻井公司想要确定，使用化学药剂的过滤方法是否可以与阿法拉伐（Alfa Laval）的机械方法相结合，用于在石油钻井平台上净化污水。因为在里海深水区半潜式石油钻井平台“马士基探索者”（Maersk Explorer）号上，已经采用了阿法拉伐的机械净化处理工艺。因此，Maersk钻井公司邀请了芬兰的Kemira化学品公司和阿法拉伐公司共同进行试验。

 

  最终，阿法拉伐研制出了名为Phoenix的新系统，它包括一个沉降式离心机模块、一个筛网过滤器模块以及一个碟片离心机模块。  Phoenix系统的工作流程分为三道工序：首先，沉降式离心机去除其中大部分的固体；然后，过滤设备可去除其中的乳胶状液体；最后，碟片离心机去除其中的油及剩余固体。

 

  这个三道工序解决方案，通过改型后最初安装在“马士基探索者”号钻井平台上。

 

  结果证明，它既坚固耐用，又灵活多变。随后，第一台工厂制造的Phoenix系统被安装在了“马士基开发者”（Maersk Developer）号钻井平台上。这是一个最新建造的极其先进的深海开采半潜式石油钻探平台，已于2009年中期在墨西哥海湾投入使用，挪威国家石油海德鲁公司（StatoilHydro）是它的第一位客户。 “我们在?马士基开发者?号钻探平台上安装Phoenix系统，是因为?马士基探索者?号钻探平台上使用的阿法拉伐系统令我们非常满意，”Friis说，“我们期待着这一新系统在墨西哥海湾顺利运行。”

 

  他介绍说，“马士基探索者”号钻探平台上的改装设备与“马士基开发者”号钻探平台上的新Phoenix系统之间的差别在于，新系统可以提供更好的系统控制。“在新的Phoenix系统设备上，各种不同的部件能够更加密切地协同作业，”他说，“操作将会更加直观，作业自动化程度更高。”  除了具有体积小、节省空间，重量轻的特色外，Phoenix系统应用在钻井平台上，只需要一个30立方米的储水箱来容纳油污水。Friis指出，在钻探平台上处理污水，将会对石油公司具有极大的吸引力，因为他们不需要再花钱将污水运到海岸上去处理了。“这就是我们在与石油公司洽谈合同时，Maersk集团所具有的一大优势。”Friis说。

 

  在新加坡Keppel Fels造船厂建造的新的Phoenix系统还安装在了澳大利亚的Woodside石油公司的海上钻井平台上，并于2010年春季投入运行。  “如果Phoenix系统的使用获得成功，那么它就极有可能成为未来我们钻探平台上的标准设备。  在钻井作业开采过程中产生的污水不易处理，回收难度大，外排会给环境造成严重污染，为提高钻井作业污水处理水平，解决所产生污水外排的问题而采取污水回注是一种最直接有效、经济的处理方法。污水回注工艺的应用，降低了钻井作业中产生的污水的处理成本。本文首先对钻井作业污水的来源进行简要的介绍，针对存在的问题，初步提出提高钻井作业污水处理水平的方法和具体的措施。（剩余0字）

 

  使用碳滤好。这个结论是根据沙滤和碳滤的处理原理得出的。

 

  1：石英沙的处理原理是过滤，而过滤的处理效果是根据原水中杂质的粒径决定。石英沙的过滤效果由石英沙的粒径和沙层厚度（厚度与过滤效果的关系呈线性，超过一定厚度后对过滤效果的影响开始呈现指数减少）决定，所有在水中的杂质都有粒径，但沙滤效果随石英沙粒径有上限值，对于溶解/半溶解性极小粒径杂质，可以通过沙粒间的缝隙流走，几乎没有处理效果。即使有效果也需要通过反冲或换沙等工作维持处理。

 

  2：活性炭的处理原理是吸附，将水中的杂质吸附到活性炭，从而从水中分离达到处理效果。活性炭的处理有一定针对性，如过含盐水基本没有处理效果，但对含有机物废水有良好处理效果。需要定期换碳或再生维持处理效果。

 

  3：使用膜的处理原理是在沙滤的基础上进一步降低过滤孔径，达到将极小粒径

 

  杂质滤除的效果。使用膜法处理则建造成本高于活性炭处理的建造成本，只是运行维护成本比活性炭的略低，具体的工艺选择根据贵公司的计划投入资金进行选择。  4：加药气浮是针对较高浓度废水选用，主要原因由气浮的处理特性决定，因为气浮的处理杂质量较大而去除彻底性不高。另外气浮的建造成本并不比膜法处理低多少，而膜法处理的建造费用高主要是膜处理工艺的预处理等配套设施建造费用高，1只1吨每天的国产超滤膜购买费用出厂价也不过百多。针对低浓度废水的处理，气浮的运行费用和建造费事实际上比膜法处理工艺还高。

 

  5：其他工艺如曝气生物滤池工艺，人工湿地工艺，氧化剂处理COD工艺等都能适用楼主提出的处理要求，本人推荐曝气生物滤池工艺和人工湿地工艺。 6：楼主看完后觉得有帮助请给分，以上所说的各种工艺本人均有设计资料和去除率报告，部分有应用报告，如有需要可给分后再与本人索取。

 

  曝气生物滤池有作为二级处理使用的，但就生化处理的去除彻底性而言，曝气生物滤池效果是最高的，但建造费用也是最高的，适用于低浓度高排放标准的污水生化处理。另外很多人有个误区就是将曝气生物滤池当作接触氧化，实际上无论使用的填料，运行管理还是流程布置都不相同，处理的原理也有不同，说简单一点曝气生物滤池可以近似看做是接触氧化跟石英沙过滤处理的结合体。

 

  人工湿地工艺不仅南方试用，在北方也一样适用，当然气候对人工湿地的处理效果有一定影响，但可以采取搭建大棚等方式弥补修正，山东某造纸厂就有采用人工湿地工艺用于污水处理方向的循环经济体系的建设，网上此类资料也很多。人工湿地工艺也有很多人有认识误区就是人工湿地工艺的处理主要靠植物的吸收方式将杂质移除，其实是附着在植物根系以及生长在湿地填料/水体中的微生物和植物根系共同作用的结果，另外冬季植物的枯萎会对人工湿地工艺的处理有一定影响，但实际上植物枯萎的部分主要是地面部分，植物的根系等部分有相当种类的湿地植物依然有生物活性即处理效果的。

 

  我手头上有人工湿地和曝气生物滤池的应用研究报告，而且我以前接触过的两个曝气生物滤池都是在生活污水处理后回用的，产水COD基本稳定在25左右，BOD10左右。