遲曉梅

（蓬萊榮洋鉆采環(huán)保服務(wù)有限公司，山東蓬萊，265600）

引言

在石油鉆井作業(yè)過程中，會(huì)產(chǎn)生大量的廢棄鉆井液、廢水、以及鉆屑等廢棄物。鉆井液大多都是泥漿形態(tài)，一般會(huì)有油基、水基以及復(fù)合基的區(qū)別。水基泥漿對(duì)于環(huán)境的影響不大，沒有什么污染，不過其他兩種泥漿如果隨意排放到周邊環(huán)境中，就會(huì)危害到周邊的環(huán)境。隨著全球環(huán)境污染的日益嚴(yán)重，人們的環(huán)保意識(shí)也逐漸加強(qiáng)，對(duì)于相關(guān)的廢棄物的容忍度也是越來(lái)越低，對(duì)于污染物的處理標(biāo)準(zhǔn)也逐步提升。

1 微波的特點(diǎn)

當(dāng)電磁波的頻率在300MHz與300GHz之間的時(shí)候，我們就可以稱之為微波，它只是無(wú)線電波的一個(gè)頻帶，毫米波、厘米波以及分米波都屬于是微波。多數(shù)無(wú)線電波的頻率都要低于微波頻率，并且波粒二象性同樣也是微波的一種性質(zhì)。微波具有吸收、反射以及穿透等三種基本特性。能夠輕易的穿透瓷器、塑料以及玻璃，而經(jīng)過水和食物的時(shí)候，則會(huì)被吸收，使其溫度上升，而反射則主要是在面對(duì)金屬類物品的時(shí)候會(huì)發(fā)生。

1.1 微波具有似聲性、似光性

微波的波長(zhǎng)和我們常見的物體的尺寸差不多，甚至還會(huì)小一些，跟光波和聲波比較類似，性能相近，也就是我們所說(shuō)的似聲性、似光性。因此經(jīng)常被用來(lái)制作天線系統(tǒng)，也可以當(dāng)作微波波導(dǎo)或者是喇叭天線。

1.2 微波具有穿透性

由于微波具有非常高的頻率，因此具有很強(qiáng)的穿透性，它可以穿透電離層甚至是離子體，并且可以進(jìn)入物體的內(nèi)部比較深的位置。建筑、地表、云層以及雨雪都擋不住微波，不會(huì)受到時(shí)間和氣候的影響，因此在遙感技術(shù)中使用的非常多，也經(jīng)常會(huì)用作進(jìn)行通信。

1.3 微波具有信息性

微波具有很大的信息容量，是優(yōu)秀的信息載體，比低頻電波更加優(yōu)良。微波作為信號(hào)可以提供很多的信息，包括極化信息、相位信息以及多普勒信息等，都可以提供，這對(duì)于進(jìn)行探測(cè)、收集信息以及遙感控制來(lái)說(shuō)是非常重要的。

2 微波單模諧振腔的工作原理

微波發(fā)生器的磁控管使用的是直流電源，它可以形成一個(gè)交變電場(chǎng)，這個(gè)交變電場(chǎng)會(huì)對(duì)范圍內(nèi)的物體產(chǎn)生作用，通過微波使得物體內(nèi)的極性分子產(chǎn)生急速的碰撞與轉(zhuǎn)動(dòng)，次數(shù)能夠達(dá)到25億次/秒以上，在電場(chǎng)的不斷變化下就會(huì)發(fā)生熱效應(yīng)，但是在分子受熱加速運(yùn)動(dòng)以后又會(huì)阻礙電場(chǎng)變化引起的分子運(yùn)動(dòng)，兩者之間產(chǎn)生了摩擦，就把電能轉(zhuǎn)換成了分子的熱能，進(jìn)一步加劇這種摩擦的程度，使得溫度快速升高，最終達(dá)到加熱物體的目的。

3 實(shí)驗(yàn)部分

3.1 實(shí)驗(yàn)方法以及使用的裝置

為了體現(xiàn)微波單模諧振腔處理的作用，我們對(duì)此進(jìn)行了實(shí)驗(yàn)，并對(duì)實(shí)驗(yàn)結(jié)果進(jìn)行了記錄和分析。首先是確定使用的微波裝置的類型，要求裝置的頻率和功率都要滿足使用要求，同時(shí)需要配備專用的自動(dòng)以及手動(dòng)調(diào)頻器，對(duì)其進(jìn)行控制和調(diào)整，提升裝置的性能。然后是收集鉆井廢棄物，將裝有廢棄物的裝置放在微波裝置的電磁場(chǎng)中，一般會(huì)放在中部，然后開啟微波裝置，開始對(duì)廢棄物進(jìn)行處理工作，并記錄處理情況。

3.2 樣品性質(zhì)的選擇

對(duì)于排放的石油鉆井廢棄物要進(jìn)行篩選，控制廢棄物中的水分以及油質(zhì)量，同時(shí)注意它的密度情況。一般來(lái)說(shuō)如果密度達(dá)到了 1.74kg/L，并且水分質(zhì)量也在6.0%上下的時(shí)候，我們就會(huì)認(rèn)定這些廢棄物的含油量過高，超出標(biāo)準(zhǔn)，需要進(jìn)行進(jìn)一步處理，所以一定要做好樣品的檢驗(yàn)，這才才能做好對(duì)于廢棄物參數(shù)的掌控，及時(shí)的進(jìn)行處理，防止超標(biāo)，影響生產(chǎn)。

4 結(jié)果和討論

4.1 石油鉆井廢棄物微波脫油的正交試驗(yàn)設(shè)計(jì)

相關(guān)數(shù)據(jù)表明石油鉆井廢棄物微波處理效率和微波設(shè)備工作的效率是正比關(guān)系，微波設(shè)備的功率決定著廢棄物處理的效率。對(duì)其他一些產(chǎn)生影響的物質(zhì)進(jìn)行分析研究時(shí)發(fā)現(xiàn)，在石油鉆井廢棄物的微波脫油處理上，其效率和一些相關(guān)的影響因素之間，有著一定的關(guān)聯(lián)。我們?cè)谶M(jìn)行石油鉆井廢棄物微波脫油時(shí)，根據(jù)當(dāng)時(shí)的實(shí)際情況和要求，相應(yīng)的對(duì)一些影響要素做一些適當(dāng)?shù)恼{(diào)節(jié)，使油鉆井廢棄物微波脫油的工作效率能夠得到更大的提高。

4.2 石油鉆井廢棄物水含量對(duì)其微波脫油效率的影響

及時(shí)的對(duì)收集到的廢棄物的樣品鍵入不同量的水分，制成待測(cè)物質(zhì)，用于進(jìn)行對(duì)水分含量對(duì)于廢棄物微波處理效果的影響的測(cè)驗(yàn)。經(jīng)過測(cè)驗(yàn)后發(fā)現(xiàn)，待測(cè)物種的水分含量越高，越容易進(jìn)行脫油處理，效率也更好一些。可見，在通過微波對(duì)石油鉆井廢棄物進(jìn)行處理的時(shí)候，水分的加入可能有助于物質(zhì)能夠受到均勻加熱，并且因?yàn)樗直绘i在物質(zhì)內(nèi)部不能蒸發(fā)，使得水分的溫度已經(jīng)超過了它的沸點(diǎn)，同樣也可以提高加熱物質(zhì)的速度，提高升油分分離的效率。

4.3 石油鉆井廢棄物微波處理回收油和殘?jiān)惺Ｓ嘤偷男再|(zhì)

把通過微波處理分離實(shí)驗(yàn)得到的油和梳理后還殘留殘?jiān)纳倭渴Ｓ嘤妥錾V的分析。整個(gè)過程中殘?jiān)锸Ｓ嗟挠秃突厥沼傻某煞譀]有改變，和鉆井泥漿里加的油是一樣的成分，進(jìn)而可以作為油基泥漿，進(jìn)行循環(huán)使用。

5 結(jié)束語(yǔ)

現(xiàn)代社會(huì)對(duì)于石油的需求量是非常大的，對(duì)石油工程的建設(shè)和開采帶來(lái)了很大的壓力，需要提高石油開采的效率和質(zhì)量，而通過微波單模諧振腔處理技術(shù)對(duì)石油鉆井廢棄物的處理，能有有效的提高石油的產(chǎn)量和質(zhì)量，在一定程度上緩解生產(chǎn)壓力，還能減少對(duì)于環(huán)境帶來(lái)的污染，這也是石油生產(chǎn)重要的研究課題。隨著科學(xué)技術(shù)的不斷進(jìn)步，越來(lái)越多的先進(jìn)技術(shù)融入到了微波單模諧振腔處理中來(lái)，使得它的處理效果更加優(yōu)越，促進(jìn)了石油生產(chǎn)技術(shù)的發(fā)展。

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