科技支撑计划书(修)

甘肃省科技支撑计划项目申请书项目名称:陇东地区钻井废弃液和压裂返排液无害化处理及资源化利用申请单位名称:庆阳能源化工集团沃德石油技术有限公司项目负责人:张新国联系电话:[phone]推荐单位名称:庆阳市科技局填报日期:2016.1.10甘肃省科学技术厅制项目序号立项编号计划类别科技支撑计划项目类别社发类专项主管处室社发处一、单位情况单位名称庆阳能源化工集团沃德石油技术有限公司单位性质国营企业组织机构代码07358667-1通讯地址甘肃省庆阳市宁县和盛镇工业园区所在地宁县和盛邮编745000法人代表张新国职工总数65（人）其中大专以上人员33（人）研究开发人员18（人）开户银行甘肃银行股份有限公司庆阳分行营业部账号662301012548100010开户银行地址甘肃省庆阳市西峰区和谐广场西侧上年度主要经济指标（单位：万元）总产值2163万元利税总额109万元销售总额1988万元年研究开发经费180万元其他主要参加单位序号单位名称组织机构代码1西安石油大学43709909-02陇东学院43905185-9二、项目情况项目名称陇东地区钻井废弃液和压裂返排液无害化处理及资源化利用所属技术领域循环经济与可持续发展计划起止时间2016-1-1至2017-12-31技术来源自有技术项目活动类型产业化推广创新类型改进创新预期技术水平创新性重大改进先进性国内先进预期成果技术标准新工艺论文著作专利其他预期技术标准制定企业标准预期知识产权获得国外发明专利0项国内发明专利0项其他2项项目现处阶段中试阶段是否产学研项目否项目已有知识产权情况已获发明专利数0项正在申请发明专利数2项已获实用新型专利数1项正在申请实用新型专利数0项项目简介（限100字）针对陇东地区油田废弃物严重污染周边水质土壤的现状，通过对复配破稳分离技术及多级组合逐级消解等关键技术研究应用，变废为宝，实现钻井废弃液及压裂返排液的无害化、资源化，为油田污染治理提供了有效解决途径。三、项目成员项目负责人姓名张新国性别男民族汉证件类型身份证证件号370521197003031633年龄45职称高级从事专业油田化学项目分工项目总负责最高学历本科职务总经理传真[phone]手机[phone]联系电话[e-mail]项目组人数9人高级1人中级3人初级3其他2项目联系人姓名张小柔性别女民族汉证件类型身份证证件号632801199010120023年龄25职称从事专业化工项目分工最高学历本科职务化验员传真[phone]手机[phone]联系电话[e-mail]项目组主要研究人员姓名身份证号性别年龄职称学历从事专业项目任务分工所在单位职务张新国370521197003031633男45高级本科油田化学项目总策划庆阳能化集团石油技术有限公司总经理张振琰622801196812181017男48高级本科油气工程压裂返排液专业技术指导庆阳能化集团石油技术有限公司专业技术人员赵徽燕622801197007060081女46中级本科钻井工程钻井废弃液专业技术指导庆阳能化集团石油技术有限公司专业技术人员张光奎370521198909101639男26初级硕士应用化学化学制剂及配方选择庆阳能化集团石油技术有限公司专业技术人员张小柔632801199010120023女25初级本科化工现场应用及效果分析庆阳能化集团石油技术有限公司化验员五、投资预算计划投资总额300万元其中：已投资143.5万元计划新增投资其中：申请科技经费35万元，自筹121.5万元，贷款万元，其他万元省级科技计划经费预算明细序号预算科目名称支出金额(万元)1办公费0.72印刷费03咨询费1.14手续费05水费2.66电费1.87邮电费08差旅费19因公出国（境）费用010维修（护）费1.811租赁费2.212会议费113培训费0.914专用燃料费0.715劳务费2.816管理费2.717委托业务费1.418其他交通费用0.819其他商品和服务支出1.720专用材料费11.8五、项目概述（限300字）针对陇东地区油田废弃物严重污染周边水质土壤的现状，结合对污染源成分研究，开发出成套处理技术及工艺方案：(1)钻井废弃液经复配破稳分离等技术，应用物理化学方法，实现固液分离，针对固相不同成分研制差异化配方，制成免烧砖等可利用资源，排放水达一级标准就地利用。(2)压裂返排液应用多级组合逐级消解等技术，固相经微生物降解，达到彻底无害化，液相可达一级排放水标准，可循环利用。项目的实施，将填补陇东油区石油污染物无公害化处理和资源化利用技术的空白，同时解决重金属等有害物质污染水质土壤的问题，并将节约50～70万元/口井污染处理费用，制作免烧砖将增加约20万元/口井利润，为陇东地区约100口井油田污染治理提供了有效解决途径。六、项目的目标与任务（限1000字）1．项目确定的项目目标与任务需求分析2．项目目标与任务解决的主要技术难点和问题分析1、项目确定的项目目标与任务需求分析：1.1、项目目标与任务根据陇东地区油田地质和水质环境的特点，本着消除污染、化害为利的目的，改变传统的钻井废液和压裂返排液的处理方法，研究并形成一套废液无害化处理及资源化利用的方法、工艺和处理技术，为陇东地区可持续发展贡献力量。本项目实施后，建成处理钻井废液1000方立方米/年的作业线，可起到区域示范作用，将陆续带动周边庆城、镇原等地区处理约100口钻井废液，可生产达标免烧砖约5000万匹，回收再利用废弃泥浆9万立方米。项目主要任务是实现石油钻井废弃液及压裂返排液的无公害化处理及资源化利用，具体实施措施：(1)根据废弃钻井液的特性开发及成分特性，只有选择合适的固液分离用脱稳剂和絮凝剂，确定了最佳配方，才能达到脱稳絮凝的最佳效果；采用国内先进设备，并根据钻井废液不同密度浓度，差异化的设置工艺参数，确定最合理指标，才能达到好的分离效果。(2)若要实现固液分离出的固相资源化利用，必须对其含有大量的高价金属离子、有机物和无机物进行无害化处理。对此，项目研究人员要针对不同含量，密度的废液进行化学制剂选型及配比，确定不同固化配方，实现最佳的固化效果。(3)根据压裂返排液的特点、组成成分及回注要求，从技术上可靠、投资运行经济可行，操作管理方便等入手，必须设计多级组合技术，使高含油、高悬浮物等逐级消解，以达到回注（排放）要求。(4)高性能的药剂如破胶剂和专用复合絮凝剂、混凝剂是处理压裂返排液的基础；先进的超滤反渗透处理系统和压滤机等设备，是实现分离净化核心。如何实现经济与效果的完美统一，就显得格外重要。1.2任务需求分析钻井液和压裂液的成分及组成体系相当复杂，一种高难度降解的胶态悬浮体系，具有高悬浮物（1000～10000mg/L）、高化学需氧量COD（4000～20000mg/L）、高油类（500～2000mg/L）、高色度、高矿化度等特性；同时还具有复杂性、多变性、分散性等特点。其危害环境的主要化学成分有烃类、苯类、盐类、各类聚合物、重金属离子、重晶石中的杂物和沥青等改性物，这些废弃物若存留于井场储存池，随着储存池的渗漏、溢出、淹没等，就会对周围的大气、土壤、地表水、地下水、农田和空气等人类生态环境造成十分严重的污染。2008年《国家危险废物名录》中已将“废弃钻井液处理产生的污泥”列入国家危险废物名录内。陇东油田废水具有分散式排放的特点，污染点源分布广泛、污染物类别多，且分布水平不一，排放量大，处理难度较大。2015年将原油产量达到800万吨。据统计，钻一口2500～3200m的普通油气井，钻井液废弃物接近500～1000m3；每钻完一口井，都要在原地留下几个废弃泥浆池，陇东区块有500口井，就有500个废弃泥浆池，每个泥浆池中的钻井废液约1000方。因此，如何变废为宝、消除污染，实现可持续发展，成为陇东乃至长庆油田快速发展过程中迫切需要解决的重要问题，无论从成本还是环保角度考虑，无害化处理和资源化利用都是油气工业发展的必然趋势。本项目在现有固液分离处理油田废液的基础上，实现了资源循环利用及生物降解技术推广，市场需求大，前景广阔。2、项目目标与任务解决的主要技术难点和问题分析(1)废液成分复杂，无害化处理难度大陇东地区采用的全部是水基钻井液。水基钻井液是由固相、液相和化学处理剂三部分组成。化学处理剂种类繁多，仅我国就有16大类260多种。其中相当一部分化学处理剂本身具有不同程度的毒性，加上钻井液中含有高浓度的盐、重金属离子、油脂、高碱性等物质。选择出合适配比的脱稳剂才能达到最理想效果，过硬的专业知识及反复的试验论证才能实现。本项目为实现最佳的处理效果，研制了不同化学脱稳絮凝配方及固化配方，为污染处理的可操作性提供了有效保障。(2)资源化利用质量控制条件严格若想实现油田废液资源化利用，就必须对固液分离后固化配比进行大量试验研究。例如在免烧砖制作工程中，必须加入特定比例的激发剂和粘接剂，严格控制免烧砖的质量条件（包括材料配比、含水率、搅拌时间、养护温度、天气变化等），搅拌均匀后通过制砖机压制成免烧砖，其抗压强度平均值才能达到7.5MPa，符合建筑用砖和国家环保要求。本项目研发组通过大量实验数据及反复尝试，已经掌握了相关核心技术及工艺要素，具备了产业化生产的条件。同时，废弃物处理废水能达到《污水综合排放标准》（GB8978-1996）一级排放标准，国内成功案例不多，难度较大，必须具备先进设备、工艺及化学制剂才能得以实现。(3)设备先进性高，工艺难度大钻井废弃液采用应用效果显著的复配破稳分离技术，利用物理化学方法，并采用GNSC12A-24螺旋输送机、GNZS752E-DM振动床、GNCD930C钻屑甩干机、GNLW363CD卧式离心机等系列国内先进设备，确定最佳工艺参数，才能达到处理效果。压裂返排液需经传输-均质调节系统、加药混合破胶-离心分离系统、集成微纳米气泡-混合氧化反应系统及特种超滤-反渗透系统等多级技术高效组合才能实现彻底的无害化处理要求。(4)作业环境特殊,处理难度大我国许多油田，特别是一些老油田钻井井位就在稻田、麦田、河流及居民区附近，钻井废弃物对环境与人类的影响更加直接，同时也加大了废弃钻井液处理的难度。针对上述情况，公司因地制宜，制定了将废液运输到泥浆储备站后集中处理的方案，满足个性化需求。七、现有工作基础与优势（限1000字）1．国内外现有技术、知识产权和技术标准现状及预期分析2．项目申请单位及主要参与单位研究基础（已有的研究开发经历，科技成果、科研条件与研究开发队伍现状等）1、国内外现有技术、知识产权和技术标准现状及预期分析国外石油工业发达国家普遍重视钻井废弃物处理技术的开发研究。从上世纪50年代就开始加强对废弃钻井液的处理，开发和采用了一系列先进的无害化处理技术。同时，很早就开始对钻井液处理剂和各种钻井液体系进行生物降解实验和生物毒性评价实验，积极研究钻井液体系可能对环境造成的污染和相应的治理办法。目前，国内钻井废弃泥浆处理主要技术方法：(1)简单处理后就地排放(2)注入安全地层或井眼环行空间(3)就地填埋处理(4)泥浆转化水泥浆（MTC）技术(5)固化处理(6)固液分离(7)土地耕作覆盖(8)干燥焚烧法(9)异地集中处理(10)生物物处理法等。压裂返排液的处理主要些方法：(1)废液池储存(2)焚烧(3)回注(4)絮凝沉降(5)生物及生物化学法(6)高级氧化(7)Fe/C微电解组合等。我国传统的处理方法都存在经济与环境不能两全的问题，处理效果好，成本太高；成本低的，环保要求又达不到要求。本项目开发钻井废弃液及压裂返排液处理工艺方案，在有效减少环境污染的同时，还能实现资源可利用，实现了环保与经济和谐发展。中石化胜利石油工程有限公司渤海钻井总公司的发明专利《钻井废弃泥浆一体化处理方法》（专利号：CN104747107A），提出了分类分治，不添加固化剂进行固液分离，实现废弃泥浆的减量化；南方石油勘探开发有限责任公司的实用新型专利