摘要:鉆(zhan)(zhan)井(jing)(jing)(jing)廢(fei)(fei)(fei)水(shui)(shui)(shui)、鉆(zhan)(zhan)井(jing)(jing)(jing)柴(chai)油(you)機(ji)廢(fei)(fei)(fei)氣(qi)(qi)(qi)污染物和(he)排氣(qi)(qi)(qi)噪(zao)聲是石油(you)天(tian)然氣(qi)(qi)(qi)鉆(zhan)(zhan)探作業環(huan)境(jing)保護的(de)(de)(de)主要治(zhi)理(li)(li)對象(xiang)。根據熱力學原理(li)(li)和(he)氣(qi)(qi)(qi)液動量(liang)(liang)、熱量(liang)(liang)、質量(liang)(liang)傳遞相變(bian)機(ji)理(li)(li),研(yan)發了鉆(zhan)(zhan)井(jing)(jing)(jing)廢(fei)(fei)(fei)水(shui)(shui)(shui)廢(fei)(fei)(fei)氣(qi)(qi)(qi)同(tong)步消減(jian)(jian)新技(ji)術(shu)(shu)。其(qi)技(ji)術(shu)(shu)原理(li)(li)為(wei)(wei):鉆(zhan)(zhan)井(jing)(jing)(jing)廢(fei)(fei)(fei)水(shui)(shui)(shui)與(yu)柴(chai)油(you)機(ji)廢(fei)(fei)(fei)氣(qi)(qi)(qi)兩相流直(zhi)接接觸傳熱傳質,廢(fei)(fei)(fei)氣(qi)(qi)(qi)余熱消減(jian)(jian)廢(fei)(fei)(fei)水(shui)(shui)(shui),廢(fei)(fei)(fei)水(shui)(shui)(shui)吸收廢(fei)(fei)(fei)氣(qi)(qi)(qi)煙(yan)塵(chen)同(tong)時使廢(fei)(fei)(fei)氣(qi)(qi)(qi)降溫降噪(zao)減(jian)(jian)阻(zu),替代(dai)柴(chai)油(you)機(ji)排氣(qi)(qi)(qi)消聲器。為(wei)(wei)此,設計(ji)了與(yu)鉆(zhan)(zhan)井(jing)(jing)(jing)190型渦(wo)輪(lun)增壓柴(chai)油(you)機(ji)配(pei)套的(de)(de)(de)ST系列廢(fei)(fei)(fei)水(shui)(shui)(shui)廢(fei)(fei)(fei)氣(qi)(qi)(qi)現場(chang)同(tong)步處理(li)(li)示范(fan)裝置,并在四(si)川龍崗和(he)新疆克拉瑪依等(deng)多(duo)種地質結構的(de)(de)(de)油(you)氣(qi)(qi)(qi)鉆(zhan)(zhan)井(jing)(jing)(jing)現場(chang)實施。結果(guo)表明,單臺810kW柴(chai)油(you)機(ji)1200r/min工況下平均消減(jian)(jian)廢(fei)(fei)(fei)水(shui)(shui)(shui)能力為(wei)(wei)0.538m3/h,廢(fei)(fei)(fei)氣(qi)(qi)(qi)煙(yan)塵(chen)基本消除,降噪(zao)效果(guo)比消聲器提高4.2%～23.7%(倍(bei)頻帶)而背壓降低70%以(yi)上(shang),柴(chai)油(you)機(ji)功率損失(shi)比減(jian)(jian)少1%。實踐證明,該技(ji)術(shu)(shu)改變(bian)了鉆(zhan)(zhan)井(jing)(jing)(jing)廢(fei)(fei)(fei)水(shui)(shui)(shui)末端(duan)治(zhi)理(li)(li)的(de)(de)(de)現狀,以(yi)源頭治(zhi)理(li)(li)方(fang)式實現鉆(zhan)(zhan)井(jing)(jing)(jing)現場(chang)廢(fei)(fei)(fei)水(shui)(shui)(shui)不加藥、不外(wai)排、不轉運(yun),為(wei)(wei)提高鉆(zhan)(zhan)探作業環(huan)保水(shui)(shui)(shui)平提供了可(ke)靠的(de)(de)(de)技(ji)術(shu)(shu)保障,對建立石油(you)天(tian)然氣(qi)(qi)(qi)鉆(zhan)(zhan)探清潔生產體系具有重要意義,并可(ke)以(yi)大幅度(du)減(jian)(jian)少鉆(zhan)(zhan)井(jing)(jing)(jing)現場(chang)廢(fei)(fei)(fei)水(shui)(shui)(shui)池征(zheng)地和(he)基建投(tou)資,產生顯著(zhu)的(de)(de)(de)經濟(ji)、環(huan)境(jing)和(he)社會效益。 

關鍵(jian)詞:鉆井廢水,柴油機廢氣,源頭(tou)治理,環境保(bao)護,節能減排

0引言

世(shi)界各(ge)國(guo)(guo)對石(shi)油(you)(you)天然氣(qi)鉆(zhan)采(cai)環(huan)(huan)保(bao)采(cai)取(qu)越來越嚴(yan)(yan)格的(de)(de)措(cuo)施(shi),歐洲北海油(you)(you)氣(qi)田(tian)、科(ke)威特大(da)布爾甘油(you)(you)田(tian)和美國(guo)(guo)馬塞(sai)勒(le)斯(si)頁巖(yan)氣(qi)田(tian)等(deng)(deng)不同國(guo)(guo)家(jia)與類型油(you)(you)氣(qi)鉆(zhan)采(cai)廢(fei)水管理(li)(li)(li)均傾向于(yu)零排放和循環(huan)(huan)利(li)用,規避環(huan)(huan)境風(feng)險[1-3]。我國(guo)(guo)鉆(zhan)井(jing)廢(fei)水處理(li)(li)(li)技(ji)(ji)術近10年(nian)來有很大(da)進展,但仍以末端治理(li)(li)(li)、達標排放為(wei)主[4-6]。為(wei)適應(ying)我國(guo)(guo)日益嚴(yan)(yan)格的(de)(de)環(huan)(huan)保(bao)法規和公眾的(de)(de)環(huan)(huan)保(bao)要求,石(shi)油(you)(you)行業(ye)“十(shi)一五”規劃(hua)提(ti)出(chu)了增產不增污(wu),建立環(huan)(huan)境友好石(shi)油(you)(you)天然氣(qi)鉆(zhan)采(cai)清潔生產體系(xi)的(de)(de)任務(wu)[7]。四川大(da)學(xue)承擔(dan)國(guo)(guo)家(jia)“863”計劃(hua)課題(ti)對鉆(zhan)井(jing)廢(fei)水源頭治理(li)(li)(li)技(ji)(ji)術進行系(xi)統(tong)研(yan)究(jiu),與廣漢欣(xin)欣(xin)實業(ye)有限公司(si)共同開發了鉆(zhan)井(jing)廢(fei)水廢(fei)氣(qi)同步(bu)消減(jian)新技(ji)(ji)術及成套橇裝(zhuang)設備[8]。本文基于(yu)在(zai)四川龍(long)崗和新疆克拉瑪(ma)依等(deng)(deng)多種地質(zhi)結構的(de)(de)油(you)(you)氣(qi)鉆(zhan)井(jing)現場示范應(ying)用中(zhong)積累的(de)(de)原始資料,介紹(shao)該技(ji)(ji)術的(de)(de)原理(li)(li)(li)、設計要點、現場實施(shi)效果及其產生的(de)(de)環(huan)(huan)境與經濟效益。

1技術(shu)原(yuan)理與設計要點

1.1廢水廢氣同步消減原理與流程根據氣液兩相流直接接觸傳熱傳質等焓過程原理[9],設柴油機排氣溫度(t)、濕含量(H)、比熱(Cp),與廢水傳熱傳質達到飽和溫度(ts)、飽和濕含量(Hs),廢水汽化熱(γ),則單位質量廢氣飽和增濕量理論值為:Δw=Hs-H=Cγp

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