海上鉆屑脈沖熱驅(qū)脫油技術(shù)的過程評價與脈沖管洗滌器研究.pdf

1、本文針對海上鉆屑處理的特殊性，提出了海上鉆屑脈沖熱驅(qū)脫油技術(shù)。其總體方案為：以輕質(zhì)溶劑稀釋和清洗巖屑，再將重質(zhì)油(油基泥漿)與輕質(zhì)溶劑分離，重質(zhì)油可匯入振動篩下鉆井液，溶劑循環(huán)使用。巖屑中所含輕質(zhì)溶劑以高溫干燥方式驅(qū)除，使巖屑中不含油與溶劑，可拋海處理，干燥出來的溶劑循環(huán)使用。該方法可在鉆井平臺的限定范圍內(nèi)安全進(jìn)行，并達(dá)到環(huán)保排放標(biāo)準(zhǔn)，且經(jīng)濟(jì)效益顯著。 利用HYSYS化工流程模擬軟件對提出的多個可行工藝方案進(jìn)行了模擬計算，對海上

2、鉆屑脈沖熱驅(qū)脫油技術(shù)中各工藝設(shè)備的物流與熱力學(xué)參數(shù)進(jìn)行了評價。從工藝的可實施性、耗能及技術(shù)性能指標(biāo)情況綜合考慮，確定了最佳工藝流程方案。最終流程方案中，整個工藝過程的能耗為300kW/h，溶劑消耗量為12kg/h。 針對鉆屑洗滌工藝過程，開發(fā)了新型混合洗滌設(shè)備-脈沖管洗滌器，并用Fluent6.2提供的歐拉多相流模型和RNG k-ε湍流模型對其進(jìn)行了液固兩相湍流流場的數(shù)值模擬。分析了脈沖管洗滌器內(nèi)的流場和顆粒的運(yùn)動情況。并對其性

3、能進(jìn)行了實驗測試。結(jié)果表明：脈沖管洗滌器特殊的結(jié)構(gòu)設(shè)計，增強(qiáng)了管內(nèi)流體的湍動，增加了顆粒的停留時間，從而提高了混合洗滌的效果。 對精餾過程進(jìn)行了實驗測試。測試結(jié)果表明：巖屑洗滌后的溶劑跟油基泥漿混合液可以順利通過精餾過程分離。對精餾分離前后的油基泥漿和溶劑的色譜分析測試結(jié)果表明處理前后油基泥漿的成分基本沒有變化，可以返回鉆井過程循環(huán)使用；溶劑也可循環(huán)利用。 經(jīng)國家海洋局北海監(jiān)測分局的檢驗結(jié)果表明：由實驗得到的樣品中鉆屑中