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油基钻屑无害化、钻井液浓缩干燥综合处理方法

阅读：393发布：2021-02-22

IPRDB可以提供油基钻屑无害化、钻井液浓缩干燥综合处理方法专利检索，专利查询，专利分析的服务。并且一种油基钻屑无害化、钻井液浓缩干燥综合处理系统与装置，利用焚烧油基钻屑与粉煤混合压制的型煤或燃烧燃料为热源，通过高温分解使油基钻屑无害化，以燃烧排放的烟气为返料式热风浓缩干燥装置的热源回收焚烧油基钻屑的热能，钻井液与已浓缩干燥的钻井液干料返料混合形成不粘接聚并的湿物料，在温度300～600℃下与烟气并流接触传热传质浓缩干燥以粉体形态回收可再利用的钻井液组份或高温分解使无害化干燥回收重品石。一台燃煤量30kg/h的焚烧式燃煤炉，可以同时无害化处理油基钻屑20kg/h、浓缩干燥含固率20～40％(v/v)、密度1600～2200kg/m3的钻井液400～840kg/h，总的外加动力消耗不超过30kW。本发明以废治废、节约能量、回收资源，可方便用于石油天然气钻井井场。，下面是油基钻屑无害化、钻井液浓缩干燥综合处理方法专利的具体信息内容。

权利要求

1.一种油基钻屑无害化、钻井液浓缩干燥综合处理方法，利用焚烧油基钻屑与粉煤混合压制的型煤或燃烧燃料为热源，通过高温分解使油基钻屑无害化，以燃烧排放的烟气为返料式热风浓缩干燥装置的热源回收焚烧油基钻屑的热能，钻井液与已浓缩干燥的钻井液干料混合后与烟气并流接触传热传质浓缩干燥以粉体形态回收可再利用的钻井液组份或高温分解使无害化干燥回收重晶石的方法与过程集成；

利用无害化焚烧油基钻屑或燃烧燃料的热能，采取返料式热风浓缩干燥钻井液的方法，其特征是利用焚烧式燃煤炉无害化焚烧油基钻屑或燃烧燃料提供的300℃～600℃之间的任何温度的热风，热风风速为1000立方米/小时～3000立方米/小时之间的任何值，钻井液与已浓缩干燥的钻井液干料混合与烟气并流接触传热传质，烟气降温并带走水汽，湿物料吸热水分蒸发含水率降低，最后在返料式热风浓缩干燥装置内升温达到固相颗粒无害化或控温实现以粉体形态资源回收。浓缩干燥钻井液能效达到2.58～4.73kg/1000kJ。

总的外加动力消耗不超过30kW；

上述方法的集成构成油基钻屑无害化、钻井液浓缩干燥再利用综合处理方法。

2.根据权利要求1所述的利用无害化焚烧油基钻屑或燃烧燃料的热能，浓缩干燥钻井液的方法，其特征是利用变频引风机调整回转式干燥炉内干燥热风风速为1000立方米/小时～3000立方米/小时之间的任何值，控制回转式干燥炉内300℃～600℃之间的任何温度的热风，实现浓缩干燥钻井液固相颗粒无害化或钻井液以粉体形态资源回收。

3.根据权利要求1所述的利用无害化焚烧油基钻屑或燃烧燃料的热能，浓缩干燥钻井液的方法，其特征是利用焚烧油基钻屑与粉煤按4∶6的比例再添加5％粘结剂充分混合后压制成型煤或燃烧燃煤、原油、柴油、天然气等燃料，为浓缩干燥钻井液提供热能。

4.根据权利要求1所述的利用无害化焚烧油基钻屑或燃烧燃料的热能，浓缩干燥钻井液的方法，其特征是利用已浓缩干燥的钻井液干料返回与钻井液均匀混合形成的水分含量

5～6％的湿料、运行速率8500kg/h、并流与热风接触传热传质，热风传热降温并带走水分，钻井液湿料吸热传质含水率降低，形成含水率2％、物料温度50℃的钻井液干料以粉体形态资源回收。

5.根据权利要求1所述的利用无害化焚烧油基钻屑或燃烧燃料的热能，浓缩干燥钻井

液的方法，其特征是将含固率20～40％(v/v)、密度1600～2200kg/m 的钻井液经管件按3

0.24～0.48m/h的投放速率分布在混合搅拌器中与返回的浓缩干燥钻井液干料均匀混合形成的水分含量5～6％的湿料，进入回转式干燥炉内升温达到固相颗粒无害化或以钻井液粉体形态资源回收。

6.根据权利要求1所述的利用无害化焚烧油基钻屑或燃烧燃料的热能，浓缩干燥钻井液的方法，其特征是控制回转式干燥炉内热风温度500～600℃，使废钻井液湿料吸热传质含水率降低，废钻井液中的有机物无害化，形成含水率0.6％、物料温度100℃的钻井液加重剂重晶石得以回收。

说明书全文

油基钻屑无害化、钻井液浓缩干燥综合处理方法

[0001] 技术领域本发明涉及一种油基钻屑无害化、钻井液浓缩干燥综合处理方法，利用焚烧油基钻屑与粉煤混合压制的型煤或燃烧燃料为热源，燃烧的热气为载气，通过高温分解使油基钻屑无害化，同时回收焚烧油基钻屑热能；通过返料式热风浓缩干燥回收可再利用的钻井液或通过高温分解使废钻井液无害化干燥回收重晶石。

[0002] 背景技术油基钻屑无害化、钻井液浓缩干燥现场综合处理是钻井现场必须解决的资源再利用及环保的问题。现有技术处理钻井液及油基钻屑的方法主要是化学处理固化填埋和焚烧填埋。存在的主要问题是：资源即浪费有形成污染源、化学处理方法新增污染源、钻井液固化即达标困难同时需添加100％固化骨料，其填埋容积增大受井场周边环境容量及耕地紧张因素的限制、油基钻屑固化处理基本不能达标，直接焚烧处理其燃烧热能不能利用。上述将钻井液、油基钻屑分别处理的方法资源不能再利用、并且遗留环境隐患。

[0003] 发明内容本发明公开一种返料式热风浓缩干燥钻井液、高温热分解处理废钻井液回收重晶石、无害化焚烧油基钻屑的同时回收其热能的综合处理方法。利用焚烧油基钻屑与粉煤混合压制的型煤或燃烧燃料为热源，通过高温分解使油基钻屑无害化，以燃烧排放的烟气为返料式热风浓缩干燥装置的热源回收焚烧油基钻屑的热能，钻井液与已浓缩干燥的钻井液干料返料混合形成不粘接聚并的湿物料，在温度300～600℃下与烟气并流接触传热传质浓缩干燥以粉体形态回收可再利用的钻井液组份或高温分解使无害化干燥回收重晶石。一台燃煤量30kg/h的焚烧式燃煤炉，可以同时无害化处理油基钻屑20kg/h、浓缩3
干燥含固率20～40％(v/v)、密度1600～2200kg/m 的钻井液400～840kg/h，总的外加动力消耗不超过30kW。

[0004] 本发明的具体方法是：由焚烧式燃煤炉1、回转式干燥炉2、尾气干料收集器3、垂直提升机4、螺旋传输机5、钻井液浓缩干料收集容器6与混合搅拌器7相连接，钻井液经3
钻井液泵11由管件与钻井液容器10相连接，钻井液容器10的钻井液按0.24～0.48m/h的速率、经管线分布在混合搅拌器7中使之与经由垂直提升机和螺旋传输机传送的钻井液浓缩干燥干粉返料充分混合，混合均匀的钻井液湿料由自身重力而进入回转式干燥炉2内与300～600℃的焚烧式燃煤炉热风顺流接触传热传质最后在回转式干燥炉内升温达到固相颗粒无害化或以粉体形态回收，回收的钻井液浓缩干粉再经尾气干料收集器3及垂直提升机4和螺旋传输机5返回到混合搅拌器7，从而建立钻井液浓缩干燥循环，增量的钻井液浓缩干粉由钻井液浓缩干料收集容器6分流经钻井液浓缩干料粉碎机8粉碎得到可再利用的钻井液干粉或无害化钻井液加重剂重晶石，浓缩干燥钻井液能效达到2.58～
4.73kg/1000kJ。

[0005] 同时由尾气干料收集器3、钻井液浓缩干料粉碎机8、喷淋式除尘器9、喷淋水泵12及连接管件完成浓缩干燥钻井液干料粉碎或废钻井液无害化干燥回收重晶石以及尾气洗涤的操作，混合搅拌器7上部设有经螺旋传输机5返回的钻井液浓缩干料收集容器6，容器上部开设钻井液干料进口与螺旋传输机5相连接、容器中部开设干料出口与钻井液浓缩干料粉碎机8相连接，可以根据需要启闭、下部开设干料出口与混合搅拌器7相连接，尾气干料收集器3上部开设尾气出口经管件与喷淋式除尘器9相连接、下部开设钻井液浓缩干料出口与垂直提升机4干料进口相连接，喷淋式除尘器9上部开设尾气进口与尾气干料收集器3尾气出口经管件相连接，尾气经洗涤除尘后由市售尾气引风机13排放，上述连续操作的过程在无害化焚烧油基钻屑的同时浓缩干燥回收钻井液或回收重晶石，一台燃煤效率
30kg/h的焚烧式燃煤炉，可以无害化处理油基钻屑20kg/h、同时浓缩干燥含固率20～40％
3
(v/v)、密度1600～2200kg/m 的钻井液400～840kg/h。

[0006] 附图说明附图是本发明所提供的钻井液浓缩干燥、油基钻屑无害化综合处理系统与装置示意图。图中：1-焚烧式燃煤炉；2-回转式干燥机；3-尾气干料收集器；4-垂直提升机；5-螺旋传输机；6-钻井液浓缩干料收集容器；7-混合搅拌器；8-钻井液浓缩干料粉碎机；9-喷淋式除尘器；10-钻井液容器；11-钻井液泵；12-喷淋水泵；13-尾气引风机；

[0007] 具体实施方式以下结合但不限于实施例阐述具体实施方式

[0008] 实施例1：燃煤效率30kg/h的焚烧式燃煤炉无害化处理油基钻屑20kg/h、燃烧3
热能浓缩干燥含固率40％(v/v)、密度2200kg/m 的钻井液830kg/h，回收钻井液浓缩干粉
580kg/h。

[0009] 油基钻屑与粉煤按4∶6的比例再添加5％粘结剂充分混合后压制成型煤，油基钻屑油含量6.02％，其发热量2.94～3.89MJ/kg。型煤在焚烧式燃煤炉中充分燃烧，控制炉膛3
温度700～950℃，采用变频引风机13调整引风流量1000～3000m/h，控制回转式干燥机
3
2热风温度300～400℃，含固率40％(v/v)、密度2200kg/m 的钻井液由钻井液泵11经管
3
件泵送至钻井液容器10，再经钻井液分布器按0.39m/h的投放速率将钻井液与返回的钻井液干料充分混合形成钻井液湿料，控制钻井液湿料的水分含量5～6％、运行速率8500kg/h，钻井液湿料在混合搅拌机7中充分混合并运移，运移至混合搅拌机7末端由自身重力而进入回转式干燥机2中，钻井液湿料在回转式干燥机2中在运移的同时与热风顺流接触传热传质，热风传热降温并带走水分，钻井液湿料吸热传质含水率降低，形成含水率2％、物料温度50℃的钻井液干料，最后运移至尾气干料收集器3进入垂直提升机4的收料漏斗中，垂直提升机4将其提升进入螺旋传输机5收料漏斗中，螺旋传输机5将其运移之钻井液浓缩干料收集容器6中，580kg/h增量干料经钻井液浓缩干料收集容器6分流粉碎得到可再利用的钻井液干粉，其余干料再次进入混合搅拌机7中与钻井液充分混合形成钻井液湿料进入回转式干燥机2中，从而建立钻井液浓缩干燥循环，实现连续浓缩干燥含固率40％(v/
3
v)、密度2200kg/m 的钻井液830kg/h。降温至70℃并含有水分的尾气，经尾气干料收集器
3尾气出口进入喷淋式除尘器9喷淋除尘后由尾气引风机13排出。

[0010] 实施例2：燃煤效率60kg/h的焚烧式燃煤炉燃烧热能浓缩干燥含固率40％、密度3
2200kg/m 的钻井液840kg/h使其高温热分解达到无害化回收钻井液加重剂重晶石540kg/h。

[0011] 燃煤在焚烧式燃煤炉中充分燃烧，控制炉膛温度900～1000℃，采用变频引风机3
13调整引风流量1000～3000m/h，控制回转式干燥机2热风温度500～600℃，含固率40％
3
(v/v)、密度2200kg/m 的钻井液由钻井液泵11经管件泵送至钻井液容器10，再经钻井液分
3
布器按0.38m/h的投放速率将钻井液与返回的钻井液干料充分混合形成钻井液湿料，控制钻井液湿料的水分含量5％、运行速率8500kg/h，钻井液湿料在混合搅拌机7中充分混合并运移，运移至混合搅拌机7末端由自身重力而进入回转式干燥机2中，回转式干燥机2内升温到210～350℃使有机物分解达到无害化排放，钻井液湿料在回转式干燥机2中在运移的同时与热风顺流接触传热传质，热风传热降温并带走水分，钻井液湿料吸热传质含水率降低，形成含水率0.6％、物料温度100℃的钻井液干料，最后运移至尾气干料收集器3进入垂直提升机4的收料漏斗中，垂直提升机4将其提升进入螺旋传输机5收料漏斗中，螺旋传输机5将其运移之钻井液浓缩干料收集容器6中，540kg/h增量干料经钻井液浓缩干料收集容器6分流粉碎得到无害化钻井液加重剂重晶石，其余干料再次进入混合搅拌机7中与钻井液充分混合形成钻井液湿料进入回转式干燥机2中，从而建立钻井液浓缩干燥无害化循
3
环，实现连续浓缩干燥无害化含固率40％(v/v)、密度2200kg/m 的钻井液840kg/h。降温至100℃含有水分的尾气，经尾气干料收集器3尾气出口进入喷淋式除尘器9喷淋除尘后由尾气引风机13排出。

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