油基钻屑低温热脱附处理工艺模拟

为减少油基钻屑对环境的不良影响和危害，并最大限度地回收资源，提出采用低温热脱附的方式 对其进行处理。通过钻井液油水固相分离装置并结合正交实验法对低温热脱附处理工艺进行模拟研究，选用 热重分析仪及气相色谱研究油基钻屑热解失重规律以及回收油总石油烃分布。结果表明：低温热脱附处理油 基钻屑的主要影响因素为处理温度，其次为停留时间，升温速率影响最小，350℃处理温度下，即可将油基钻屑 热脱附残渣含油率降至0.3％以下，满足GB4284—2018《农用污泥污染物控制标准》；油基钻屑中含水率的增 加有利于提高低温热脱附效果，原料含水率在5％～10％时热脱附效果及经济性最好；低温热脱附回收油品质 好，和原料总石油烃分布基本一致。     

热脱附技术处理油基钻屑实验研究

页岩气非常规油气开发中产生油基钻屑,属于《国家危险废物名录》(2016)中的HW08类危险废物,是影响非常规油气开发的环保难题。油基钻屑中含有大量的矿物油,通过热脱附技术能够实现油基钻屑的安全处理,既能保证处理后残渣满足环保要求,又能回收矿物油。利用室内实验装置进行了加热温度和停留时间对油基钻屑的热脱附过程影响的实验研究,并分析了处理后固相残渣和回收油的基本属性。结果表明采用热脱附技术对于油基钻屑具有良好的处理效果,经检测,处理后残渣的含油率低于1%,回收油可以重新用于配置油基泥浆,性能满足使用要求,实现了回收油的资源化再利用。     

转速对油基钻屑热解炉温度场影响的数值模拟

页岩气开采所产生的油基钻屑在采用热解法的处理过程中,为探究油基钻屑在回转窑内的温度场分布情况,采用Fluent软件对回转窑进行建模并对油基钻屑在窑内热解过程进行数值模拟。结果表明:当回转速度为0.02rad/s时,内部温度场较为均匀且物料温度较高,适宜油基钻屑的热解,转速过低或过高均会影响物料的均匀混合与升温速率;物料刚进入窑体内部时,温度有一个急剧攀升至660K的过程,其后温度变化较为平缓。结合模拟结果,选用适中的回转速度可提高油基钻屑热解温度,从而提高热解效果。     

热脱附处理页岩气油基钻屑的研究与应用

介绍了油基钻屑的来源、组成、危害、处理方法以及热脱附技术研究进展与应用。综述了热脱附原理与工艺,并重点分析了钻屑性质、处理温度、停留时间、载气流速或压差、添加剂对油基钻屑处理效果的影响。讨论了当前热脱附处理油基钻屑存在处理过程能耗高、废气二次污染、废热回收利用率低等问题,提出针对油基钻屑性质选取合适的改性添加剂、提高传质传热效率、探究协同效应机理等油基钻屑高效节能处理的改进方向。     

页岩气油基钻屑热馏处理技术研究和应用

文章从油基钻屑及其特征出发,通过对油基钻屑的TG-IR、比热容等热分析,以热馏理论为核心研制了拥有自主知识产权的高效处理装置。该装置采用PLC自动控制系统,运用了石化行业的热蒸馏技术、煤化工行业的无氧热干馏技术、冶金行业移动床颗粒物料流动技术、粉煤热解处理中含尘干馏气混相处理技术等多项技术,处理后的残渣含油率≤0.3%,是减少污染、连续生产的处理装置。     

含油污泥热解的影响因素初探＊

以含油污泥"无害化"为目的,考察了温度、升温速率及含水率对热解反应效果的影响。实验结果表明:温度越高,热解剩余残渣率和残渣含油率越低,热解产气率越高;含油污泥中有机质发生热解反应的主要温度为350～500℃和575～625℃,若热解残渣含油率控制在3.0‰以下,热解温度选择600℃较为适宜;升温速率对热解产气率、剩余残渣率和残渣含油率基本无影响,但升温速率越快,热解反应的产气量曲线峰越向前迁移,热解反应的时间缩短;含油污泥含水率越低,则热解产气率及残渣率越高,但含水率对残渣含油率和热解反应时间无影响。     

塔河油田含油污泥低温热解研究

为实现塔河油田含油污泥资源化利用及无害化处置而开展实验,以热解残渣的矿物油值为依据对热解过程进行评价,同时考察了热解工艺的油品回收问题,对比分析了回收油和原油的物化性质,确定了塔河油田含油污泥热解的最佳工艺条件为:热解温度500℃,热解时间30 min,此时残渣中矿物油最低值1 764.89 mg/kg,油品回收率62.3%,回收油品质显著改善,热解残渣矿物油含量符合GB 4284—84《农用污泥中污染物控制标准》要求。     

含油污泥热解工艺优化及资源化利用

针对含油污泥危害性大、难处理的环保难题,以实现含油污泥资源化利用为目标,开展了含油污泥热解实验研究,优化了热解工艺,并对热解产物进行了分析。在催化剂加量1.2％、热解温度为420℃、停留时间3.0 h、加热速率12℃/min、N2流速为90 mL/min条件下对含油污泥进行热解,结果表明：热解油回收率 可达72.35％;热解回收油品质有较大的改善,产生的不凝气体组分可用于燃烧供热,热解残渣热值较高,可制成燃料重复利用,实现了含油污泥的资源化利用。     

涪陵页岩气田油基岩屑安全处置与利用实践

结合涪陵页岩气田油基岩屑理化性质,调研分析了目前各气田油基岩屑处置利用方案,开展了涪陵页岩气田油基岩屑安全处置及利用的研究与实践,分析了涪陵页岩气田热馏炉和回转窑热脱附设备运行工艺。实践表明:热馏炉设备处理能力可达40～50m~3/d,但炉内易结焦,设备检修率为每月5～8d;回转窑设备单炉处理能力为10m~3/d,能耗高,对原料的适应性广;回收的矿物油用于配制油基钻井液,脱油后灰渣的含油率均低于2%,送至水泥窑协同处置。涪陵页岩气田通过热馏炉和回转窑的协同作业,有利于油基岩屑的安全处置与资源化利用。     

海上油基钻屑电磁热脱附参数优化及应用评价

选取某三级海域A平台钻井过程中离心机出口的油基钻屑开展电磁热脱附实验,分析实验过程中脱附温度、脱附时间对钻屑干渣含油量的影响规律,在此基础上优化设备运行参数:脱附温度300℃,脱附时间40 min,在此条件下,干渣含油量可达到0.84%。根据参数优化结果对现场应用进行指导,结果表明:一次性进料1 t,实际脱附温度300～320℃,脱附时间40 min,实际干渣含油量1.30%～1.70%;A平台电磁热脱附设备运行86 d,共处理油基钻屑1 116.40 t,平均处理量12.98 t/d,最大处理量21.70 t/d;油基钻屑在海上平台进行热脱附处理,实现了无害化处理,资源化利用,经济效益最大化。为提高设备处理能力,建议提高设备稳定性和增加预加热模块,为确保处理后尾气连续达标排放,建议增加尾气实时检测系统。     

页岩气油基钻井液损耗分析与回收利用

针对四川页岩气井三开采用油基钻井液产生的油基钻屑污染环境、难以处理的问题,首先分析了现场钻进过程中油基钻井液损耗的问题,钻屑携带的油基钻井液是造成钻井液损失的主要原因且数量较多,需要将其回收利用从而降低成本。文章介绍了现场回收钻井液的设备及其原理。利用评价回收油基钻井液性能的公式,在W-7井进行了回收效果的讨论,结果表明,回收设备可以较好降低回收钻井液的低密度固相,回收后的油基钻井液没有对循环中的油基钻井液造成影响。四川页岩气多口井在现场使用了回收设备,节约了成本,效果显著。     

海上油田含油钻屑热解处理实验

基于搭建的热解实验平台开展相关实验研究,分别进行了加热温度与停留时间对含油钻屑热解产物的影响实验,总结了其影响规律。结果表明:随着加热温度升高、停留时间延长,均可使固相与液相产物的颜色加深;与此同时温度升高,H_2的产生率逐渐增加;CO_2的释放呈现单峰形式,随着反应的进行,释放速率先增大后减小;温度在350℃以下时,CO_2的产生量几乎为零,含油钻屑只发生初级的脱氢反应;当反应终温较低时,停留时间对H_2、CO_2的产率与固、液两相产物回收率的影响较小。     

从含油污泥中回收油技术的研究

研究从某炼厂含油污泥中回收油的问题，分析结果表明：此种油污泥含油率46.7％、含水率51.2％、含砂率1.7％。实验中分别研究了离心法、热滤法的回收油效果。最终以热滤法实现了油回收率95％、脱水率99%。确定了以热滤法作为该含油污泥回收油的方法。     

含油钻屑处理技术现状及发展趋势

针对微生物处理、热脱附、热清洗、焚烧和萃取等含油钻屑处理技术存在普适性差、资源浪费、技术不成熟或投资较高等问题,探究更为高效、性价比高的含油钻屑处理技术。分析了国内外含油钻屑处理的法律法规,对目前国内外常用的含油钻屑常规处理技术、资源化利用技术,及其应用现状进行了综述,通过对各类技术的对比分析,提出含油钻屑处理技术高效低成本、"高价值"基础油回收与固相残渣的资源化利用、工厂化和随钻化处理的双极发展趋势,对油基钻井液中的基础油、水进行回收利用,处理后的固相可以转化为可利用的资源。     

溶剂型聚氨酯涂料废物热解特性及动力学研究

采用TG研究溶剂型聚氨酯涂料废物在不同升温速率、N2气氛影响下的热解特性规律。升温速率取5,10,20,30℃/min;气氛取N2气氛(50 m L/min);实验温度范围为20~800℃。研究表明,随着升温速率的增大,涂料废物热解反应各阶段起始温度、终止温度、最大失重速率温度均向高温方向移动。在500℃时,涂料废物的热分解已基本完成。运用Kissinger法和Flynn-Wall-Ozawa法进行热解动力学分析,得到溶剂型聚氨酯涂料废物热解阶段的表观活化能为196.053 3 kJ/mol。     

含油钻屑热解析处理技术研究进展

针对非常规油气开发过程中使用油基钻井液钻井产生大量含油钻屑而存在潜在环境污染及基础油资源浪费的问题,探讨热解析技术处理含油钻屑的研究现状和进展。文章对含油钻屑热解析处理技术的特点进行分析,阐述了燃烧加热式热解析技术、电加热式热解析技术、电磁加热式热解析技术、微波加热式热解析技术、摩擦加热式热解析技术等的研究现状及处理效果,在此基础上对热解析技术在含油钻屑处理领域的发展提出了建议及展望。     

环保型清洗剂处理含油污泥研究

以含油量为21.2％的江汉油田采油厂含油污泥为样品，采用热化学预处理、浮选分离技术处理含油污泥。通过筛选、复配，确定一种清洗效率高、环境友好的含油污泥清洗剂组合，烷基糖苷（APG-0810）、聚乙二醇（PEG-4000）、Na2SiO3之比为1:3:6（质量比）。最优清洗条件为清洗液浓度为0.01g/mL、热洗温度70℃、热洗时间20min、pH值为9、固液比为1:6、浮选搅拌速度1000r/min、浮选充气量为0.2L/min、浮选时间15min，经过3次清洗，含油污泥除油率达到93.40％，含油污泥残油含量降为1.74％，达到 HJ 607—2011《废矿物油回收利用污染控制技术规范》要求。含油污泥清洗前后的原油红外光谱检测表明原油的主要成分没 有改变，处理后得到的原油具有较高的回收利用价值。     

离子液体处理油基钻屑的研究

一步法合成一种离子液体(Ionic Liquid,IL)1-十四烷基-3-甲基咪唑溴化盐[C_(14)MIm]Br,作为萃取剂替代有机溶剂用于油基钻屑的萃取处理。考察IL种类、加量、萃取时间及pH值等对萃取效果的影响,实验结果表明,油基钻屑与萃取液质量比为1∶1、pH值大于7时,萃取在20min时可以达到平衡,油基钻屑中油去除率大于88%,IL吸附损失率小于0.9%,分离后的IL可直接重复利用7次。     

生物质在固定床中的热解试验研究

介绍了用于生物质热解的试验装置及试验方法，研究了升温速率、热解温度两种关键因素对生物质热解产物得率及其分桕的影响。研究结果表明，随热解温度的升高，热解产气量增加，且其中气体产品中的有效成分也在增加，焦油和半焦减少；升温速率增加，热解气得率增加，且气体中有效可燃成分增加。     

页岩气钻屑固化填埋池监测与评价研究

为了探讨钻屑固化填埋池对周围土壤及水体环境的影响,以西南某页岩气田为例,分别选取了具有代表性的水基钻屑固化填埋池和油基灰渣固化填埋池,先对钻屑固化处置方式和效果进行了评价,再对钻屑固化填埋池土壤径流液及土壤进行了监测,分析了固化填埋池对周边土壤环境的影响。结果表明:钻屑固化体浸出液达到GB8978-1996《污水综合排放标准》一级排放标准,钻屑固化填埋池土壤径流液满足GB5084-2005《农田灌溉水质标准》旱作标准;水基钻屑固化填埋池和油基灰渣固化填埋池上覆土壤重金属综合污染指数分别是0.42、0.45,周边土壤重金属综合污染指数分别是0.45、0.54。钻屑固化填埋池各项监测指标均未超标,土壤重金属综合污染指数均小于0.7,钻屑固化填埋暂时未对周边土壤造成影响,属于清洁水平。短期内钻屑固化填埋效果较好,对周围土壤环境影响较小。