Cómo eliminar tensioactivos de las aguas residuales de perforación de yacimientos de petróleo y gas

1. Sistema de lodo de perforación

Para comprender la composición de las aguas residuales de perforación, primero debemos comprender el sistema de lodo utilizado en el proceso de perforación. El sistema de lodo de perforación se forma agregando diferentes aditivos de tratamiento de lodo al lodo para adaptarse a los requisitos de los procesos de perforación en diversas circunstancias. Los agentes de tratamiento de lodo se dividen en agentes de tratamiento de lodo inorgánicos, agentes de tratamiento de lodo orgánicos y tensioactivos. Todo el sistema de lodo se divide principalmente en dos categorías: lodo a base de agua y lodo a base de aceite.

Los principales contaminantes del lodo que provocan contaminación ambiental son los metales pesados, diversos agentes orgánicos de tratamiento de lodos y tensioactivos.

2. Composición de la calidad del agua de las aguas residuales de perforación

Las aguas residuales de perforación son causadas por el reflujo de lodo durante las operaciones de perforación, la pérdida del sistema de circulación de lodo y las fugas del equipo de lavado de lodo. Petróleo y aguas residuales generadas por plataformas de limpieza, etc. Consiste en suspensiones sólidas, líquidas y coloidales y es un sistema de dispersión de múltiples etapas. Los principales contaminantes son:

(1) DQOcr, que proviene de diversos agentes orgánicos de tratamiento de lodos y tensioactivos, como taninos, agentes espumantes y desespumantes.

(2) El aceite proviene del lodo a base de aceite, agua de refrigeración de motores diésel, agua de lavado de plataformas de perforación, etc.

(3) Los metales pesados ​​son principalmente Cr6+ que se introducen mediante la adición del aditivo de tratamiento inorgánico cromato. Además, la sal de cromo y hierro lignosulfonato también introduce iones de cromo. Otros contaminantes de metales pesados ​​incluyen P+, Cd2+, etc.

Estado actual del tratamiento de aguas residuales de perforación

1. Método de tratamiento

Los principales campos petroleros nacionales utilizan principalmente coagulación química para tratar las aguas residuales de perforación descargadas. Dado que el método de coagulación sólo puede eliminar contaminantes coloides o partículas suspendidas en el agua, tiene poco efecto sobre algunos agentes de tratamiento de lodos que han formado soluciones, como sales de hierro, sales de cromo y sulfonatos. Este es el principal problema del tratamiento de aguas residuales de perforación mediante coagulación química.

2. Productos químicos para el tratamiento

Los productos químicos para el tratamiento de aguas residuales de perforación incluyen principalmente coagulantes de sales inorgánicas, floculantes de polímeros orgánicos, coagulantes compuestos inorgánicos y orgánicos, etc.

(1) Coagulantes de sal inorgánicos

Al2(SO4)3, PAC y PFS son floculantes inorgánicos que se utilizan actualmente en varios campos petroleros para tratar las aguas residuales de perforación. Los floculantes inorgánicos tienen un impacto negativo. En las aguas residuales después del tratamiento, la alúmina tiene un buen rendimiento de sedimentación, bajo contenido de humedad, buen efecto, productos químicos baratos y bajo costo de tratamiento, por lo que es muy popular entre los equipos de pozos. Sin embargo, los coagulantes de sal de aluminio como Al2 (SO4) 3 y PAC son fácilmente interferidos por el Cl- y reducen el efecto del tratamiento. La corrosión causada por otros floculantes de sal de hierro es el principal problema de los floculantes inorgánicos.

(2) Floculante de polímero orgánico

La estructura de tracción única y la estructura irregular del floculante de polímero orgánico y otras estructuras de grupos funcionales y propiedades cargadas determinan su gran dosis y tiene las características de una alta capacidad de floculación. , buen efecto, flóculo grueso, velocidad de sedimentación rápida, tiempo de tratamiento corto, buena deshidratación de lodos y fácil tratamiento, y bajo costo. Desempeña el papel de puente de adsorción y neutralización de carga en el tratamiento de aguas residuales de perforación. Neutralización de carga Se utiliza en el tratamiento de aguas residuales de perforación. La neutralización de carga se utiliza principalmente como coagulante en el tratamiento de aguas residuales de perforación. Los coagulantes comúnmente utilizados incluyen PAM, pero la dosis de floculante de polímero orgánico debe controlarse estrictamente, de lo contrario, el efecto de asentamiento de las flores de alumbre será deficiente o incluso inválido debido a una dosis excesiva, la DQO de las aguas residuales aumentará, convirtiéndose en nuevos contaminantes.

(3) Agente compuesto

Para aprovechar al máximo las ventajas de los floculantes inorgánicos y orgánicos en sus respectivos tratamientos de agua y superar sus deficiencias en el tratamiento de agua, actualmente más comúnmente utilizado. El agente de tratamiento de agua es una combinación de floculantes inorgánicos y floculantes orgánicos para obtener mejores efectos de tratamiento. El efecto del tratamiento de los agentes compuestos en las aguas residuales de perforación depende de la selección de floculantes orgánicos e inorgánicos, las proporciones de los compuestos y el proceso de procesamiento de los floculantes. Los indicadores de aguas residuales de perforación, petróleo y otros contaminantes tratados con el agente compuesto son significativamente mejores que los tratados solo con floculantes inorgánicos u orgánicos.

3. Dispositivo de tratamiento

En la actualidad, los dispositivos de tratamiento de aguas residuales de perforación utilizan principalmente tecnología de coagulación química y se están desarrollando hacia la instalación de patines.

Los principales campos petroleros nacionales han realizado algunos trabajos de exploración. Según información relevante de la Oficina de Sichuan, el dispositivo de tratamiento de aguas residuales de perforación de la serie DZW tiene un mejor efecto en el tratamiento de aguas residuales de perforación, pero no resuelve el problema. deshidratación de lodos. Jianghan, Dagang, Yumen y otros campos petroleros también han trabajado mucho en este sentido y han logrado ciertos resultados.

En el extranjero, los dispositivos de tratamiento de aguas residuales de perforación montados sobre patines incluyen el dispositivo de tratamiento de lodos y aguas residuales de perforación montado sobre patines desarrollado por la empresa estadounidense de investigación y desarrollo medioambiental ROMEC; el dispositivo de purificación de residuos de yacimientos petrolíferos de Newpark Waste Treatment Company; y el dispositivo de purificación de desechos de yacimientos petrolíferos desarrollado por la antigua Unión Soviética, el dispositivo de purificación de aguas residuales de perforación tipo YOB y el dispositivo de purificación de aguas residuales de perforación YOBC-1M, el dispositivo de circuito cerrado para aguas residuales lanzado recientemente por la Compañía Francesa Internacional de Petróleo, etc.

Algunas opiniones

1. Desarrollar nuevos sistemas de lodo

Partiendo del control de las fuentes de contaminación, desarrollar nuevas ideas para aditivos químicos en yacimientos petrolíferos, que no solo deben cumplir con los requisitos de los procesos de perforación Es necesario desarrollar nuevos reactivos químicos para yacimientos petrolíferos basados ​​en el principio de prevención de la contaminación ambiental para reemplazar los aditivos de tratamiento de lodo existentes con un fuerte control de la contaminación, como sulfonatos diluyentes y agentes antiespumantes que actualmente son difíciles de degradar. El desarrollo de reactivos químicos para yacimientos petrolíferos está integrado con el control de la contaminación ambiental.

2. Mejorar la tasa de reutilización de las aguas residuales de los pozos petroleros

Minimizar la descarga de aguas residuales de los pozos petroleros, limpiar y desviar las aguas residuales y aumentar la tasa de reutilización de las aguas residuales de la perforación de pozos petroleros. La tasa de reutilización de las aguas residuales de perforación debe controlarse en etapas a medida que aumenta la profundidad del pozo, la tasa de reutilización de las aguas residuales debe ajustarse de manera razonable y oportuna de mayor a menor.

3. Desarrollo de productos químicos para el tratamiento de aguas residuales de perforación

El tratamiento de aguas residuales de perforación es actualmente inseparable de la coagulación química. El desarrollo exitoso de productos químicos para el tratamiento de aguas residuales de perforación es la clave para resolver el problema de. Clave de procesamiento de aguas residuales. En la actualidad, la principal dirección de investigación es desarrollar agentes de tratamiento inorgánicos y agentes compuestos multifuncionales con alto grado de polimerización, para maximizar las características de las aguas residuales de perforación y lograr el mejor efecto de tratamiento. Las principales minas de la Oficina de Sichuan han hecho algunos intentos útiles a este respecto, como el agente de tratamiento de aguas residuales de perforación Co-H en la zona minera del sur de Sichuan.

4. Explorar procesos de tratamiento viables.

La coagulación química es el proceso "tradicional" para el tratamiento de aguas residuales de perforación. No ha habido ningún nuevo avance en la tecnología de tratamiento de aguas residuales de perforación. Explorar procesos de tratamiento viables es otra dirección de investigación para el tratamiento de aguas residuales de perforación. La depuración biológica de las aguas residuales de perforación se ha convertido en un método de tratamiento prometedor debido a su bajo coste y fácil gestión. Sichuan Bureau Chuandong Drilling Company cultiva plantas acuáticas en aguas residuales de perforación para purificarlas, lo que tiene un buen efecto de degradación del aceite, el fenol y otros contaminantes en las aguas residuales.

Recomendaciones

Según la norma integral de vertidos de aguas residuales, el principal índice de emisión de contaminantes en las aguas residuales de perforación es CODcr<200 mg/L. En el trabajo real de control de la contaminación, a medida que aumenta el metraje de perforación, el uso del sistema de lodo se vuelve cada vez más complejo. Esto se debe a que durante el proceso de perforación, debido a la alta temperatura y presión en el fondo del pozo, el proceso requiere. El sistema de lodo debe ser muy estable, lo que a su vez requiere aditivos de tratamiento de lodo, y esto requiere que los aditivos de tratamiento de lodo tengan buena estabilidad, como los sulfonatos, que se descargan nuevamente en las aguas residuales de perforación y no se degradan fácilmente, lo que aumenta la dificultad de tratamiento de aguas residuales de perforación y hace que las aguas residuales se descarguen en el cuerpo de agua receptor. El ciclo de autopurificación del agente de tratamiento de lodo es muy largo y no tendrá un gran impacto en la carga de todo el cuerpo de agua receptor ni causará accidentes de contaminación. Por lo tanto, se recomienda proponer indicadores apropiados de emisiones de CODcr de aguas residuales de perforación al revisar la norma nacional.

Conclusión

Las aguas residuales de perforación son la principal fuente de contaminación para las empresas de exploración petrolera. El desarrollo de sus métodos y tecnologías de tratamiento es importante para proteger el medio ambiente ecológico, garantizando el buen progreso de la producción. La exploración petrolera y la mejora de las relaciones con las comunidades locales son de gran importancia.