本發(fā)明屬于油基鉆屑分離回收的技術(shù)領(lǐng)域，特別是涉及一種油基鉆屑分離回收系統(tǒng)和方法。
背景技術(shù)：
油田(海上或陸上)開采廣泛使用油基鉆井液，在開采過程中會(huì)產(chǎn)生含油污泥，含鉆屑、油、泥和部分水，含油量約15-20％。根據(jù)中華人民共和國國家標(biāo)準(zhǔn)gb4914-2008，含油超過3％的污泥不能在二級(jí)海域排放，含油超過8％的污泥不能在三級(jí)海域排放。
含油污泥需要從產(chǎn)地(油井平臺(tái)或工廠罐區(qū))運(yùn)輸至處理場(chǎng)所，作為一種危險(xiǎn)廢棄物(《國家危險(xiǎn)廢物目錄》-hw08)，既可能對(duì)周邊沿線環(huán)境造成潛在的危險(xiǎn)，還將產(chǎn)生高昂的運(yùn)輸費(fèi)用。
國內(nèi)外目前陸上處理含油污泥方式主要有：調(diào)質(zhì)－機(jī)械脫水、生物處理、固化處理、焚燒、干化，填埋等，這些技術(shù)既消耗資源，又造成二次污染。
由于過去多年寬松的環(huán)境法規(guī)，不成熟的實(shí)驗(yàn)室技術(shù)，大量被石油污染的土壤對(duì)環(huán)境造成嚴(yán)重危害。因此迫切需要一種既能清除污泥中的油，又能同時(shí)進(jìn)行油回收的環(huán)境友好型技術(shù)。
技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：
本發(fā)明所要解決的技術(shù)問題是提供一種油基鉆屑分離回收系統(tǒng)和方法，實(shí)現(xiàn)油基和鉆屑的分離，油基回收利用，鉆屑達(dá)標(biāo)排放，降低含油污泥的處理成本，避免二次污染。
本發(fā)明解決其技術(shù)問題所采用的技術(shù)方案是提供一種油基鉆屑分離回收系統(tǒng)，包括料斗、機(jī)械-水力空化裝置、旋流分離器、氣浮裝置、第一儲(chǔ)液箱、第二儲(chǔ)液箱、第三儲(chǔ)液箱、第一離心機(jī)、第四儲(chǔ)液箱、第二離心機(jī)，所述料斗對(duì)應(yīng)機(jī)械-水力空化裝置的進(jìn)料口設(shè)置，所述機(jī)械-水力空化裝置的出液口與旋流分離器的進(jìn)料口連通，所述旋流分離器的上部出液口與第二儲(chǔ)液箱連通，所述第二儲(chǔ)液箱上部設(shè)有出油口、下部出料口與氣浮裝置的進(jìn)料口連通，所述氣浮裝置上部的出液口與第二儲(chǔ)液箱連通、下部的出液口與第三儲(chǔ)液箱連通，所述旋流分離器的下部出液口與第一儲(chǔ)液箱連通，所述第一儲(chǔ)液箱的出液口與第一離心機(jī)連接，所述第一離心機(jī)的泥水出口與第四儲(chǔ)液箱連通，所述第四儲(chǔ)液箱的出液口與第二離心機(jī)連接，所述第二離心機(jī)的出水口與第三儲(chǔ)液箱連通，所述第三儲(chǔ)液箱上部通過輕相溢流管與第二儲(chǔ)液箱連通，所述第三儲(chǔ)液箱下部出水口通過管路將出水送回機(jī)械-水力空化裝置作為水力空化的動(dòng)力進(jìn)行循環(huán)。
作為本發(fā)明一種優(yōu)選的實(shí)施方式，所述料斗上設(shè)有補(bǔ)充水水管。
作為對(duì)上述實(shí)施方式的進(jìn)一步改進(jìn)，所述第二離心機(jī)的出水口通過管路同時(shí)與第三儲(chǔ)液箱和補(bǔ)充水水管連通。
作為本發(fā)明另一種優(yōu)選的實(shí)施方式，所述第三儲(chǔ)液箱的底部設(shè)有排水管。
作為本發(fā)明另一種優(yōu)選的實(shí)施方式，所述機(jī)械-水力空化裝置包括機(jī)械空化反應(yīng)器和水力空化反應(yīng)器。
作為本發(fā)明另一種優(yōu)選的實(shí)施方式，該油基鉆屑分離回收系統(tǒng)中單元設(shè)備安裝在移動(dòng)式集裝箱內(nèi)。
本發(fā)明解決其技術(shù)問題所采用的另一技術(shù)方案是提供一種利用上述的油基鉆屑分離回收系統(tǒng)的方法，包括以下步驟：
(1)油基鉆屑泥漿與補(bǔ)充水混合的混合物通過料斗進(jìn)入到機(jī)械-水力空化裝置中；
(2)所述混合物在機(jī)械-水力空化裝置中依次通過機(jī)械空化作用和水力空化作用，對(duì)油從鉆屑中進(jìn)行提??；
(3)鉆屑-泥-油-水混合物輸送至旋流分離器，離心分離，油-水混合物通過旋流分離器上部出液口排出至第二儲(chǔ)液箱，鉆屑-泥混合物通過旋流分離器下部出液口排出至第一儲(chǔ)液箱；
(4)第一儲(chǔ)液箱中的鉆屑-泥混合物輸送至第一離心機(jī)進(jìn)行離心分離，排出含油質(zhì)量分?jǐn)?shù)小于3％的鉆屑，泥水混合物輸送至第四儲(chǔ)液箱；
(5)第四儲(chǔ)液箱中的泥水混合物輸送至第二離心機(jī)進(jìn)行離心分離，排出含油泥漿，離心產(chǎn)生的水輸送至第三儲(chǔ)液箱；
(6)第三儲(chǔ)液箱上層的輕油通過輕相溢流管溢流到第二儲(chǔ)液箱中，下層水體通過管路送回到機(jī)械-水力空化裝置中作為水力空化的動(dòng)力循環(huán)利用；
(7)第二儲(chǔ)液箱中的油水混合物分層，上層油基通過出油口排出，下層水體通過第二儲(chǔ)液箱下部的出液口輸送至氣浮裝置；
(8)氣浮裝置進(jìn)行浮選并將上層浮油通過上部的出液口輸送至第二儲(chǔ)液箱，下層的水通過下部的出液口輸送至第三儲(chǔ)液箱。
作為本發(fā)明一種優(yōu)選的實(shí)施方式，所述步驟(5)中排出的含油泥漿和步驟(7)中排出的油基回收利用。
作為本發(fā)明另一種優(yōu)選的實(shí)施方式，所述步驟(5)中離心產(chǎn)生的水一部分作為補(bǔ)充水與步驟(1)中的油基鉆屑泥漿混合。
有益效果
第一，對(duì)油基鉆屑泥漿的處理量可達(dá)到3000公斤/小時(shí)；
第二，通過將系統(tǒng)中的各設(shè)備安裝到移動(dòng)式集裝箱內(nèi)，從而能夠提供移動(dòng)式處理系統(tǒng)，降低運(yùn)輸和物流成本；
第三，整個(gè)處理過程無需化學(xué)品添加，水內(nèi)循環(huán)，無需或者少量的外源水補(bǔ)充，油基與含油污泥回收利用，具有降低處理費(fèi)用的特點(diǎn)；
第四，鉆屑中的含油量降低至小于3％，達(dá)到二級(jí)海域和三級(jí)海域的排放標(biāo)準(zhǔn)，可直接排放。
本發(fā)明實(shí)現(xiàn)了油基和鉆屑的分離，油基回收利用，鉆屑達(dá)標(biāo)排放，降低含油污泥的處理成本，避免了二次污染，具有處理量大、可移動(dòng)、處理費(fèi)用低、環(huán)境友好的特點(diǎn)。
附圖說明
圖1為本發(fā)明系統(tǒng)的工藝流程圖。
具體實(shí)施方式
下面結(jié)合具體實(shí)施例，進(jìn)一步闡述本發(fā)明。應(yīng)理解，這些實(shí)施例僅用于說明本發(fā)明而不用于限制本發(fā)明的范圍。此外應(yīng)理解，在閱讀了本發(fā)明講授的內(nèi)容之后，本領(lǐng)域技術(shù)人員可以對(duì)本發(fā)明作各種改動(dòng)或修改，這些等價(jià)形式同樣落于本申請(qǐng)所附權(quán)利要求書所限定的范圍。
如圖1所示的一種油基鉆屑分離回收系統(tǒng)，包括料斗1、機(jī)械-水力空化裝置2、旋流分離器3、氣浮裝置4、第一儲(chǔ)液箱5、第二儲(chǔ)液箱6、第三儲(chǔ)液箱7、第一離心機(jī)8、第四儲(chǔ)液箱9、第二離心機(jī)10。
料斗1上設(shè)有補(bǔ)充水水管，料斗1對(duì)應(yīng)機(jī)械-水力空化裝置2的進(jìn)料口設(shè)置，機(jī)械-水力空化裝置2包括機(jī)械空化反應(yīng)器和水力空化反應(yīng)器。機(jī)械-水力空化裝置2的出液口與旋流分離器3的進(jìn)料口連通，旋流分離器3的上部出液口與第二儲(chǔ)液箱6連通，旋流分離器3的下部出液口與第一儲(chǔ)液箱5連通。
第一儲(chǔ)液箱5的出液口與第一離心機(jī)8連接，第一離心機(jī)8的泥水出口與第四儲(chǔ)液箱9連通。第四儲(chǔ)液箱9的出液口與第二離心機(jī)10連接，第二離心機(jī)10的出水口同時(shí)與第三儲(chǔ)液箱7和補(bǔ)充水水管連通。
第二儲(chǔ)液箱6上部設(shè)有出油口、下部出料口與氣浮裝置4的進(jìn)料口連通，氣浮裝置4上部的出液口與第二儲(chǔ)液箱6連通，下部的出液口與第三儲(chǔ)液箱7連通。第三儲(chǔ)液箱7上部通過輕相溢流管與第二儲(chǔ)液箱6連通，第三儲(chǔ)液箱7下部出水口通過管路將出水送回機(jī)械-水力空化裝置2作為水力空化的動(dòng)力進(jìn)行循環(huán)，第三儲(chǔ)液箱7的底部設(shè)有排水管，用于排出系統(tǒng)中多余的水。
該油基鉆屑分離回收系統(tǒng)中的單元設(shè)備安裝在20英尺的移動(dòng)式集裝箱內(nèi)，提供移動(dòng)式的解決方案。
下面提供一種利用該油基鉆屑分離回收系統(tǒng)的方法，包括以下步驟：
(1)油基鉆屑泥漿與補(bǔ)充水混合的混合物通過料斗1進(jìn)入到機(jī)械-水力空化裝置2中。
(2)上述混合物在機(jī)械-水力空化裝置2中，在機(jī)械空化和水力空化的作用下，水在局部瞬間汽化和破裂(水力空化過程)，空化的強(qiáng)烈沖擊波，打破了碳?xì)浠衔?油)和固體間的結(jié)合力，使油從鉆屑中提取出來。
(3)鉆屑-泥-油-水混合物輸送至旋流分離器3，離心分離，油-水混合物通過旋流分離器3上部出液口排出至第二儲(chǔ)液箱6，鉆屑-泥混合物通過旋流分離器3下部出液口排出至第一儲(chǔ)液箱5，達(dá)到部分固液初分離的目的。
(4)第一儲(chǔ)液箱5中的鉆屑-泥混合物輸送至第一離心機(jī)8進(jìn)行離心分離，排出含油質(zhì)量分?jǐn)?shù)小于3％的鉆屑，可直接排向二級(jí)海域和三級(jí)海域，泥水混合物輸送至第四儲(chǔ)液箱9。
(5)第四儲(chǔ)液箱9中的泥水混合物輸送至第二離心機(jī)10進(jìn)行離心分離，排出含油泥漿進(jìn)行回收利用，離心產(chǎn)生的水部分輸送至第三儲(chǔ)液箱7，另一部分作為補(bǔ)充水用于步驟(1)中與油基鉆屑泥漿混合。
(6)第三儲(chǔ)液箱7上層的輕油通過輕相溢流管溢流到第二儲(chǔ)液箱6中，下層水體通過管路送回到機(jī)械-水力空化裝置2中作為水力空化的動(dòng)力循環(huán)利用。
(7)第二儲(chǔ)液箱6中的油水混合物分層，上層油基通過出油口排出，下層水體通過第二儲(chǔ)液箱6下部的出液口輸送至氣浮裝置4。
(8)氣浮裝置4進(jìn)行浮選并將上層浮油通過上部的出液口輸送至第二儲(chǔ)液箱6，下層的水通過下部的出液口輸送至第三儲(chǔ)液箱7。
該基鉆屑分離回收系統(tǒng)和方法實(shí)現(xiàn)了油基和鉆屑的分離，油基回收利用，鉆屑達(dá)標(biāo)排放，降低含油污泥的處理成本，避免了二次污染，具有處理量大、可移動(dòng)、處理費(fèi)用低、環(huán)境友好的特點(diǎn)。