在钻井过程中,不可避免的会产生钻井液污水,其组分复杂多变,不进行有效的无害化处理,会对环境和人类带来直接或间接的危害。目前,国内外现有的钻井液污水处理技术都存在自身的局限性,如对成份敏感、处理成本较高、需要添加化学药剂等,难以满足石油钻井现场的时效性和空间性,其推广应用受到了限制。针对以上钻井液污水处理上的困难,论文研究了对钻井液污水的物理蒸发处理方法,主要进行以下工作:(1)通过对钻井液污水成分及特点的分析,研究了蒸发温度与产量的关系;模拟研究了各组分在不同温度下的蒸发情况,并与实验结果比较分析其出水水质,建立了处理水品质与蒸发温度的数值关系模型,得到了最佳蒸发温度为79℃;同时实验结果表明,单纯的负压蒸发处理不能使所有样本出水水质的化学需氧量(Chemical Oxygen Demand,COD)和石油类指标达到《污水综合排放标准》(GB 8978—1996)二级排放标准,需要辅以其他工艺。(2)在钻井液污水蒸发冷凝研究的基础上,通过对主要参数进行理论计算与设备选型,提出了一套基于机械式蒸汽再压缩(Mechamical Vapor Recompression,MVR)的钻井液污水处理工艺与装置。(3)开展实验研究,针对实验中出现的堵塞、起泡问题进行研究,对工艺及装置进行优化,并对两种不同组分的钻井液污水进行连续运行实验验证,设备运行正常,出水水质各项指标稳定,完全达到了国家二级排放标准。通过以上研究工作,确定了一种适用于不同组分的钻井液污水处理工艺,处理水质的各项指标达到国家排放标准。实现了对钻井液污水的无害化、减量化处理。该工艺自动化程度高,操作安全简单,仅需外部供电,处理成本低、设备撬装化后满足随井场搬迁的需求,具有很好的市场前景。