含油钻屑生物降解技术.ppt

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1、含油钻屑生物降解技术,汇报提纲,一、国内外含油钻屑处理技术简介二、国内外钻井废弃物处理法律法规三、含油钻屑生物降解技术,含油钻屑不经处理就排放，会对环境造成严重危害，主要危害包括以下方面：1、对地表水和地下水资源的污染；2、破坏土壤，对植物生长不利，甚至造成土壤无法返耕；3、重金属等有毒有害物质滞留土壤，影响植物的生长和微生 物的繁殖，通过食物链的作用进人人体，危害人体健康；4、影响海水与大气的交换，降低海水中的溶解氧，造成海洋 生物或海上渔业的巨大损失。,一、国内外含油钻屑处理技术简介,（1）centrifugal separation 离心分离法,6,体积（包括电机）（mm3）：长*宽*高

2、=2780*2070*1870重量（kg）：5180动力需要：380-440V/3-phase/60Hz/150A（1）75hp离心电机（2）0.5hp润滑油泵,一、国内外含油钻屑处理技术简介,转速：890rpm筛布规格：32,45,60,65目处理量：60t/h,（2）Incineration 焚烧法,需要设备：焚烧炉等 优点：需要设备少，工艺简单 缺点：容易导致二次污染 建议：含油钻屑可以作为制砖厂的材料，经过焚烧后的钻屑可用于铺路或填井场。,一、国内外含油钻屑处理技术简介,（3）用超临界CO2清洗含油钻屑,OBM Cuttings SCO2 Cleaning Principle,Raw

3、OBM Cuttings(13%Oil Content)and Processed Cuttings(less than 1%Oil Content),一、国内外含油钻屑处理技术简介,混合材料为一种粉末和木屑。该粉末具有很好的吸油性能，木屑为木材加工厂的副产品，主要是起疏松作用。这两种原料混合使用是一种良好的烃类改良剂。将除去基液后的钻屑与混合料(粉末和木屑)充分混合。然后将它平辅在一个大场地，让它具有足够的氧气和水分，能很快生物降解，同时固氮，成为一种肥料，进入表土层和次表土层，可让植物吸收。经过这样降解后，残留物没有毒性，对环境没有影响。,（4）Mixing with flyash 复合混

4、合法,一、国内外含油钻屑处理技术简介,（5）溶剂萃取法,利用对钻屑油分有极强溶解能力的各种溶剂，达到含油钻屑脱油的目的，使用的溶剂有二氯三氟乙烷等。,（6）热解吸法(蒸馏法),这种方法是将含油钻屑装到柱形蒸馏器中，旋转蒸馏器并在其外侧用燃料器加热，含油钻屑在圆筒中翻滚，对大部分液体(油和水)蒸发后再进行冷凝收集，钻屑含油量达到排放标准后直接排放。,一、国内外含油钻屑处理技术简介,（7）乳化分离法,先在油基钻井液钻屑中加入表面活性剂水溶液使油性组份与表面活性剂形成微乳，再用离心分离的方法使乳化液与钻屑分离，通过改变温度等条件实现乳化液破乳过程，破乳后的乳化液分为三层，其中下层为水相，中层为表面活

5、性剂相，上层为油相。表面活性剂可回收重复利用，油相可以用来配泥浆。该法受制于成本和设备性能，固相物石油烃含量往往远高于安全排放标准。,一、国内外含油钻屑处理技术简介,（8）回注法,将废钻井液或含油钻屑浆化后注入环形空间或安全地层是近年来国外分外重视的一项技术。该法具有安全、就地处置等优点，但处理费用较高，且对地层有严格的要求。,一、国内外含油钻屑处理技术简介,通过厌氧堆腐、微生物有氧分解、植物降解石油烃和对重金属、放射性元素富集与固定以及营建景观绿地等程序完成对废弃钻屑的无害化处理。生物处理技术被认为是比较经济和具有永续利用的环保型技术。,（9）Biodegradation 微生物处理法,一、

6、国内外含油钻屑处理技术简介,（10）参与的含油钻屑处理案例,上述成本不含间接成本，例如履约保函，民事保函，后勤人员工资（含社保以及法律收益），人员车费，办公室租赁，住所，PICKUP车，叉车，审计，电台，对讲机，人员培训，安全设备的费用，合同税，代理费以及实验室试剂消耗等。,曾参与墨西哥RENOSA油基钻井液项目(计划123口井，119口井使用油基泥浆)，在项目运作过程中，油基钻屑处理方式有掩埋法，复合混合法（出口到美国），热解法。,一、国内外含油钻屑处理技术简介,汇报提纲,一、国内外含油钻屑处理技术简介二、国内外钻井废弃物处理法律法规三、含油钻屑生物降解技术,国外有关法律法规总结,对柴油的使

7、用均有严格的限制，对钻屑含油量的限制日趋严格。,二、国内外钻井废弃物处理法律法规,国内有关法律法规总结,二、国内外钻井废弃物处理法律法规,国内有关法律法规总结,二、国内外钻井废弃物处理法律法规,国内有关法律法规总结,未来钻井液的处理方法主要取决于国家相关管理法规的变化。虽然目前作业者按现行的法律规定以合法的方式处理钻井废弃物，但将来他们可能面临更严格的法规要求。,二、国内外钻井废弃物处理法律法规,国家标准污水综合排放标准第三十三条 处理污水一级排放指标,废油基钻井液污染物含量,二、国内外钻井废弃物处理法律法规,海洋石油勘探开发超标排污费收费标准,二、国内外钻井废弃物处理法律法规,汇报提纲,一、

8、国内外含油钻屑处理技术简介二、国内外钻井废弃物处理法律法规三、含油钻屑生物降解技术,石油降解土著工程菌种筛选路线,从含油钻屑中筛选具有降解能力的优势微生物，进行分离、初步鉴定及其降解能力的研究，为生物处理工艺提供可靠的菌种，工艺路线如下：,三、含油钻屑生物降解技术,菌种筛选结果,三、含油钻屑生物降解技术,H4-1，H4-3两种石油降解土著菌的降解率达到55%以上。降解菌剂是一种混合菌群，专门设计为降解石油烃，该菌群采自国内油田。筛选出的降解菌可以配制成固体或者是液体状态，固态菌细菌计数 50亿/g，在推荐条件下储存，最大损失1.0 log/年；液态细菌计数最低 1亿/ml，在推荐条件下储存，最

9、大损失1.0 log/6个月。,菌种筛选结果,三、含油钻屑生物降解技术,实验结果,三、含油钻屑生物降解技术,微生物反应器建造后处理油基钻屑集运厌氧预处理微生物降解植物降解及景观营建,技术路线,微生物反应器建造：生物反应器长15米，宽10米，净深1米，四周为砖砌240mm厚挡土墙，底部为C15的砼结构。底部与四周均作防渗处理。反应器底部每隔1m铺设直径50mm的渗滤管与水槽相连。渗滤管包被200mm厚砂石层作为滤水层。反应器四周安装喷头，保证均匀喷淋。,三、含油钻屑生物降解技术,油基钻井液钻屑集运：将脱油后仍不能达到排放标准的油基钻井液钻屑（总烃含量2-10%的钻屑）收集运输到处理场。菌剂、营养

10、添加剂及辅料准备：采用专门筛选的石油烃降解菌种，也可以采用生物工程技术培育的高效增强菌种制备成石油烃降解菌剂备用（要求有效菌种不少于5109个/g）。按照砂质土壤：植物纤维：有机肥料=1：1：1的比例混匀，制备发酵辅料备用。厌氧预处理：测试油基钻井液钻屑中C、N、P等主要元素含量，按核算剂量向油基钻井液钻屑中添加营养混配剂，保C:N:P=100:10:1,集中堆置，厌氧发酵约30天，使含油量降低到20000mg/kg以下。,技术路线,三、含油钻屑生物降解技术,好氧微生物降解：向经过厌氧预处理的油基钻井液钻屑，加入微生物降解菌剂，添加量为1.0kg菌剂/t油基钻井液钻屑，菌剂含有效活菌数为510

11、9个/g，将油基钻井液钻屑按40cm厚度摊铺在微生物反应器内，进行日常管理：喷灌含水率维持在35%40%；翻耕每三天进行一次。处理时间约45-60天，含油量可降低到10000mg/kg以下。,技术路线,三、含油钻屑生物降解技术,植物降解石油烃，重金属和放射性元素富集与固定以及营建景观绿地：经上述过程处理后的物料运到填埋场作为栽植基质，按具有当地自然和人文景观特征设计要求，种植本地适生的土著或外来物种植物，进入植物降解过程，其目的是利用植物根系的生理活动进一步对油基钻井液钻屑中的石油烃进行降解，富集和固定重金属和放射性元素，防止渗入土壤和地下水层。经过一个生长季，使含油量降低到3000mg/kg

12、土以下，达到环保标准，与此同时，在填埋场形成具有当地植物群落特征的绿地景观。,技术路线,三、含油钻屑生物降解技术,处理能力 处理非水基钻屑150t/批次，处理后钻屑含油量为0.10.3，年处理量约900-1200吨，具体规模根据工作量大小确定。,项目规模及所需设备,所需设备及产品 旋耕、喷灌系统、翻土机、粉碎机、割灌机、抽水泵、软水管线等、活动值班房、降解菌剂、营养添加剂,三、含油钻屑生物降解技术,设备安装：10天 后处理非水基钻屑集运及菌剂制备：20天 厌氧预处理：20天 微生物降解:45-60天 植物修复及绿地景观营建：180天,时间进度表,三、含油钻屑生物降解技术,费用预算,处理费用概算,三、含油钻屑生物降解技术,结 论,筛选出的石油降解土著工程菌可以满足含油钻屑生物法处理的要求；技术路线包含厌氧堆腐、微生物有氧分解、植物降解石油烃和重金属、放射性元素富集与固定等程序，具有工艺可行性；按照该技术处理的岩屑可以满足排放要求。,