項目

鉆井液成分包括粘土、加重劑、水和各種藥劑等。在石油 鉆井中具有潤滑鉆頭，保護井壁等作用。鉆井完成后部分鉆井液被廢棄，因其含有較多無機鹽和重金屬等對環境存在潛在威 脅因此應對廢棄鉆井液進行合規化處置。固相、液相分離為當 前廢棄鉆井液的主要處置方式。 現階段經常使用的壓濾機、離心機等分離出的固相含液率 大約在 ７０％ ～ ８０％ 之間。針對出泥含水較高的問題公司采 用“振動篩分 ＋ 破膠脫穩 ＋ 隔膜板框壓榨”三段式處置工藝，能 將鉆井液固相、液相分離后出泥含水率控制在 ５５％ —６５％ 。

隔膜式板框壓濾機結構及運行原理工作原理

隔膜壓濾機板框壓緊后向模板間打入大量廢液，固相 留在模板間的濾布里，液相流出。待進液完成后，啟動壓榨泵 向隔膜內加壓注水使隔膜膨脹從而達到模板間污泥再次脫水 形成泥餅，降低污泥含水率。

隔膜壓濾機工作關鍵因素

振動篩分效果

廢棄鉆井液經振動篩分單元將大顆粒廢物篩分出去，避免 對進料泵和板框濾板及濾布造成堵塞、損壞。

破膠脫穩效果

加入破膠劑和脫穩劑破壞廢棄鉆井液穩定結構，促進固液 分離效果提高隔膜板框壓濾機運行效率。

進料時間

板框運行可以設置固定的進料時間，進料時間越長，固相 含水率越低，但進料時間較長會影響板框處理量。

廢棄鉆井液含水率

泵入板框壓濾機的水基泥漿含液不能太高，水基泥漿含水 率過高使水基泥漿化學調理池占地面積大、調理難度增加，從 而延長了螺桿泵進料時間，進而增加電耗［2］。通常，水基泥漿 進壓濾設備前控制含水率低于 ９８％ 。

反壓榨壓力

壓濾機的濾板一般以“ＴＰＥ 彈性物質、無堿玻纖、聚丙烯” 等材料制作，因此具備耐高溫、耐高壓的性能。壓榨泵運行后， 如果壓力達不到特定值，壓濾機的濾板鼓脹程度就受到影響， 濾板鼓脹達不到特定值，會直接影響深度脫水的效果，所以隔 膜壓濾機的壓榨壓力通常要高于 １ＭＰａ。

工程實例?

現場應用 公司廢棄鉆井液固相、液相分離采用“振動篩分 ＋ 破膠脫 穩 ＋ 隔膜板框壓榨”三段式處理工藝，公司選用的隔膜壓濾機過濾面積為 ５０ｍ2 。高壓隔膜廂式自動拉板壓濾機 過濾面積／ ｍ2 ５０ 濾室容積／ ｍ３ ＞ ０． ７５ 濾板材質 增強聚丙烯／ ＴＰＥ 彈性體 進料壓力／ ＭＰａ ≤１． ０ 壓榨壓力／ ＭＰａ ≤１． ６ 濾板尺寸／ ｍｍ １０００ 壓濾機主體材質 耐高壓鋼材。

振動篩分

廢棄水基鉆井液首先經過振動篩分單元除去顆粒較大廢 物，減少后續廢棄鉆井液轉運泵和板框濾布的堵塞和損壞。降 低壓濾機處理成本。

破膠脫穩

破膠脫穩是廢棄鉆井液處置的重要條件，主要通過向廢棄 鉆井液添加藥劑輔以攪拌，破壞其穩定結構，促進廢棄鉆井液 的固相、液相分離。攪拌一段時間后泵送至板框進行處理。

板框壓濾脫水

廢棄水基鉆井液經過脫穩處理后，漿液經加壓進入板框壓 濾機，壓濾液經濾液收集池收集后泵送至公司廢液處理單元， 板框處理出的固相進行資源化處置。 板框壓濾機主要工作流程分為進料 – 反吹 – 壓榨 – 卸料 – 清洗濾布。清洗濾布不需要每個壓榨流程都進行，需根據濾 布情況進行水洗，一般一周到兩周時間清洗一次。

進料過濾

脫穩后廢棄水基鉆井液由螺桿泵送至隔膜板框，液相透過 濾布流入儲水箱，固體被濾板間濾布阻留壓成濾餅。隨著進料 時間的演出，過濾壓力逐漸提高，進料慢慢完成。廢液進料由 變頻螺桿泵控制。

反壓榨

進料完成后，啟動反壓榨泵向濾板內加壓注水，利用濾板 張力對濾板間物料擠壓、脫水，一般壓榨過程持續半小時即可， 提高物料含固率。

卸料

壓榨結束后，打開液壓泵拉開濾板，拉板器前行取板，取板 后將濾板拉至壓緊板處后進行卸料，重復以上過程直至卸料完 畢后壓緊板框進行下一個壓榨流程。

清洗濾布

經一周的運行濾布會造成污泥阻塞，影響過濾效果，需用 帶高壓的水源清洗一次。

?結論

采用隔膜板框壓濾機，通過優化工藝參數，調整設備運行 參數，可以實現水基鉆井液固液分離且固相、液相分離后固相 含固率大于 4０％ 。為合規化處理廢棄鉆井液提供保障。