板框厢式隔膜压滤机
项目
钻井液成分包括粘土、加重剂、水和各种药剂等。在石油 钻井中具有润滑钻头，保护井壁等作用。钻井完成后部分钻井液被废弃，因其含有较多无机盐和重金属等对环境存在潜在威 胁因此应对废弃钻井液进行合规化处置。固相、液相分离为当 前废弃钻井液的主要处置方式。 现阶段经常使用的压滤机、离心机等分离出的固相含液率 大约在 ７０％ ～ ８０％ 之间。针对出泥含水较高的问题公司采 用“振动筛分 ＋ 破胶脱稳 ＋ 隔膜板框压榨”三段式处置工艺，能 将钻井液固相、液相分离后出泥含水率控制在 ５５％ —６５％ 。
隔膜式板框压滤机结构及运行原理工作原理
隔膜压滤机板框压紧后向模板间打入大量废液，固相 留在模板间的滤布里，液相流出。待进液完成后，启动压榨泵 向隔膜内加压注水使隔膜膨胀从而达到模板间污泥再次脱水 形成泥饼，降低污泥含水率。
隔膜压滤机工作关键因素
振动筛分效果
废弃钻井液经振动筛分单元将大颗粒废物筛分出去，避免 对进料泵和板框滤板及滤布造成堵塞、损坏。
破胶脱稳效果
加入破胶剂和脱稳剂破坏废弃钻井液稳定结构，促进固液 分离效果提高隔膜板框压滤机运行效率。
进料时间
板框运行可以设置固定的进料时间，进料时间越长，固相 含水率越低，但进料时间较长会影响板框处理量。
废弃钻井液含水率
泵入板框压滤机的水基泥浆含液不能太高，水基泥浆含水 率过高使水基泥浆化学调理池占地面积大、调理难度增加，从 而延长了螺杆泵进料时间，进而增加电耗［2］。通常，水基泥浆 进压滤设备前控制含水率低于 ９８％ 。
反压榨压力
压滤机的滤板一般以“ＴＰＥ 弹性物质、无碱玻纤、聚丙烯” 等材料制作，因此具备耐高温、耐高压的性能。压榨泵运行后， 如果压力达不到特定值，压滤机的滤板鼓胀程度就受到影响， 滤板鼓胀达不到特定值，会直接影响深度脱水的效果，所以隔 膜压滤机的压榨压力通常要高于 １ＭＰａ。
工程实例
现场应用 公司废弃钻井液固相、液相分离采用“振动筛分 ＋ 破胶脱 稳 ＋ 隔膜板框压榨”三段式处理工艺，公司选用的隔膜压滤机过滤面积为 ５０ｍ2 。高压隔膜厢式自动拉板压滤机 过滤面积／ ｍ2 ５０ 滤室容积／ ｍ３ ＞ ０． ７５ 滤板材质 增强聚丙烯／ ＴＰＥ 弹性体 进料压力／ ＭＰａ ≤１． ０ 压榨压力／ ＭＰａ ≤１． ６ 滤板尺寸／ ｍｍ １０００ 压滤机主体材质 耐高压钢材。
振动筛分
废弃水基钻井液首先经过振动筛分单元除去颗粒较大废 物，减少后续废弃钻井液转运泵和板框滤布的堵塞和损坏。降 低压滤机处理成本。
破胶脱稳
破胶脱稳是废弃钻井液处置的重要条件，主要通过向废弃 钻井液添加药剂辅以搅拌，破坏其稳定结构，促进废弃钻井液 的固相、液相分离。搅拌一段时间后泵送至板框进行处理。
板框压滤脱水
废弃水基钻井液经过脱稳处理后，浆液经加压进入板框压 滤机，压滤液经滤液收集池收集后泵送至公司废液处理单元， 板框处理出的固相进行资源化处置。 板框压滤机主要工作流程分为进料 – 反吹 – 压榨 – 卸料 – 清洗滤布。清洗滤布不需要每个压榨流程都进行，需根据滤 布情况进行水洗，一般一周到两周时间清洗一次。
进料过滤
脱稳后废弃水基钻井液由螺杆泵送至隔膜板框，液相透过 滤布流入储水箱，固体被滤板间滤布阻留压成滤饼。随着进料 时间的演出，过滤压力逐渐提高，进料慢慢完成。废液进料由 变频螺杆泵控制。
反压榨
进料完成后，启动反压榨泵向滤板内加压注水，利用滤板 张力对滤板间物料挤压、脱水，一般压榨过程持续半小时即可， 提高物料含固率。
卸料
压榨结束后，打开液压泵拉开滤板，拉板器前行取板，取板 后将滤板拉至压紧板处后进行卸料，重复以上过程直至卸料完 毕后压紧板框进行下一个压榨流程。
清洗滤布
经一周的运行滤布会造成污泥阻塞，影响过滤效果，需用 带高压的水源清洗一次。
结论
采用隔膜板框压滤机，通过优化工艺参数，调整设备运行 参数，可以实现水基钻井液固液分离且固相、液相分离后固相 含固率大于 4０％ 。为合规化处理废弃钻井液提供保障。
