增稠钻探泥浆废物材料的方法和改性的钻探泥浆废物材料的制作方法
【专利摘要】一种增稠油性和/或水性钻探泥浆废物材料的方法，该方法包括(1)混合具有大于0wt%游离液体的钻探泥浆废物材料与有效量的一种或更多种阴离子聚合物，形成处理过的钻探泥浆废物材料；(2)提供足以增稠处理过的钻探泥浆废物材料的有效量的时间段用于消除游离液体，和(3)任选地运输并弃置增稠的处理过的钻探泥浆废物材料在垃圾填埋场内。该阴离子共聚物是或者(a)由阴离子单体,非离子单体，和交联单体衍生的交联的阴离子共聚物；或者(b)阴离子聚合物和非离子聚合物的非-交联的直链共聚物；或者(c)(a)和(b)的共混物。公开了由前述方法生成的具有0wt%游离液体的改性的钻探泥浆废物材料。
【专利说明】增稠钻探泥浆废物材料的方法和改性的钻探泥浆废物材料
[0001]
[0002]在先专利申请的权益
[0003]本发明专利申请要求2011年5月16日提交的标题为“Process For ThickeningA Drilling Mud Waste Materials And A Modified Drilling Mud Waste Material (增稠钻探泥浆废物材料的方法和改性的钻探泥浆废物材料)”、具有与本发明的发明人相同名义 申请人:的共同未决的在先美国临时专利申请序列N0.61/486，456的权益。该美国临时专利申请序列N0.61/486，456的全部内容在此通过参考引入。
【技术领域】
[0004]本发明涉及增稠钻探泥浆废物材料的方法，其中可任选地安全运输并处置该钻探泥浆废物材料到另一区域，例如，但不限于，垃圾填埋场。特别地，本发明提供这样一种方法，其中通过混合含水的钻探泥浆废物材料(来自钻探工艺的流出物)与有效量的阴离子共聚物，形成处理过的钻探泥浆废物材料，从而增稠它。然后任选地运输处理过的钻探泥浆废物材料以供处置到另一位置，例如垃圾填埋场。
【背景技术】
[0005]在油气工业中，钻探工艺产生与油气操作有关的废物物流。钻探现场的构造和索具(rigging)产生废墟以及钻探活动，所述钻探活动包括例如，但不限于，索具的操作，和使用钻探泥浆系统，钻屑，失效和用过的溶剂，涂料(paint)和涂料废物，管道掺杂材料，砂子和水垢，烷属烃，和液压机流体，所有这些可能污染土壤。使用钻井流体(即，“钻探泥浆”)维持流体静力学压力以供油井控制，携带钻屑到地表，并冷却和润滑钻头。这些钻探泥浆可以是淡水基，海水基，油基或合成的。这些废物材料和废物物流常常被转移到必须容纳且进一步加工它的钻探泥浆废物池中，以便废物 可被合适地处置。处理钻探泥浆废物池耗时且成本高。目前的环境法规要求弃置在垃圾填埋场内的废物材料必须通过本文描述的涂料过滤器液体测试(paint filter liquid test)。当在废物材料的代表性样品上进行时,涂料过滤器液体测试是目标废物材料是否被视为不含任何游离液体和因此在垃圾填埋场内弃置可接受的决定性因素。
[0006]美国专利N0.4，063，386教导了恢复钻探泥浆池的方法，该方法包括用能从漂浮物(floe)中吸收水的干燥物质覆盖泥浆池内的漂浮物，并用土覆盖该物质。美国专利N0.4，063，386公开了吸附剂材料是天然的纤维素材料，所述天然的纤维素材料是锯屑，木片，泥煤，软木，稻草，玉米穗，树叶，或纸张废物材料。美国专利N0.4，063，386还公开了吸附剂材料可以是聚氨酯，聚苯乙烯，聚乙烯或聚丙烯的泡沫体小片。美国专利N0.4，063，386教导了所使用的吸附剂材料量使得它可从泥浆池的漂浮物中吸收所有水。
[0007]美国专利N0.4，353，803教导了废物钻探液流储备池处理有用的絮凝剂，其中该泥浆储备池含有含水的废油井钻探泥浆，其中包括选自下述那些中的阴离子胶体:钻探液流等级的木质磺酸盐和碱可溶的褐煤，基本上由24-49重量份硫酸铝组成的絮凝剂，相对于每重量份每一侧挂羧酸或羧酸盐基具有130-500个侧挂酰胺基且分子量范围为10，000-5百万的聚丙烯酰胺均聚物。美国专利N0.4，353，803教导了分离成良好质量的水和高密度的固体(废钻屑，钻探液流和旋转钻井的副产物的混合物)的方法，所述方法包括结合硫酸铝与聚丙烯酰胺均聚物絮凝剂与该混合物，使混合物内的固体絮凝并在数天内从絮凝的固体中分离水。
[0008]美国专利N0.4，913，585教导了通过使废的钻探泥浆絮凝，聚集，附聚和脱水，并分离出游离水，从而处理废钻探泥浆。美国专利N0.4，913，585中公开的方法稳定废的钻探泥浆以供泥土埋葬。美国专利N0.4，913，585公开了增稠、脱水的钻探泥浆固体，它可进一步用吸水粘合剂处理，以产生具有充足的承压强度的残渣，以支持泥土覆盖岩层且可通过埋葬弃置。美国专利N0.4，913，585公开了吸水粘合剂可以是天然树胶(例如，羧甲基纤维素，瓜尔胶，羟乙基纤维素，卡拉胶，藻酸盐，和低到中等分子量的聚丙烯酰胺聚合物)。美国专利N0.4，913，585教导了添加I加仑聚丙烯酰胺乳液到含固量为约20-35%体积的一桶分离的淤泥中。混合结合的淤泥与聚丙烯酰胺乳液，并装袋和密封在塑料袋中以供运输到垃圾填埋场。美国专利N0.4，913，585进一步教导了分离的钻探泥浆废淤泥，它可通过在分离的废淤泥顶部上施加水可渗透的层，例如砂子，例如4英寸厚的砂子，并在砂子层上放置约1/6英寸厚的聚丙烯酰胺吸附剂粘合剂层，和在聚丙烯酰胺吸附剂粘合剂层的顶部可放置约4英尺的泥土覆盖岩层，从而可对其进一步处理。美国专利N0.4，913，585述及铺放泥土覆盖岩层、吸水剂聚丙烯酰胺层，和砂子挤压淤泥，结果一部分残留的湿含量从淤泥中挤出，并通过砂子层向上过滤且进入到吸水剂粘合剂层(丙烯酰胺层)内。美国专利N0.4，913，585述及吸水剂粘合剂(丙烯酰胺层)保持与废钻探泥浆固体分离。认为在目前的环境垃圾填埋场法规中，根据美国专利N0.4，913，585的教导处理的废淤泥无法通过涂料过滤器液体测试。
[0009]已知添加粉煤灰作为增稠剂到含水钻探泥浆废物材料中。然而，这样做的缺点是要求添加2份粉煤灰到每1份钻探泥浆废物中。已知添加锯屑作为增稠剂到钻探泥浆废物材料中。然而，这样做的缺点是要求3份锯屑到每1份钻探泥浆废物材料中。所得处理过的固体中一半的重量是锯屑。本领域的技术人员已知添加木片作为增稠剂到钻探泥浆废物材料中，但与锯屑添加相比，木片要求甚至更高的木片与钻探泥浆废物材料之比，这是因为木片具有比锯屑低的吸收能力。因此，作为增稠剂，与使用锯屑相比，木片具有甚至更大的缺点。已知生石灰用作加入到钻探泥浆废物材料中的增稠剂，但这种添加要求大于4份生石灰，相对于1份钻探泥浆废物材料，且这种添加的进一步的缺点是生成可能具有危险的热量。已知使用聚丙烯酸的钠盐增稠钻探泥浆废物材料，然而，聚丙烯酸钠盐的吸收能力是该交联共聚物的钾盐的1/3且不经济。
[0010]迄今为止，在钻探泥浆废物池复原(restoration)中使用的已知的吸收方法和脱水方法耗时且昂贵。处理过的淤泥废物池必须通过被垃圾填埋场使用的涂料过滤器测试，以在其弃置之前决定处理过的钻探废物的可接受性。本发明的 申请人:开发了这一方法，它有利地提供钻探泥浆废物材料的含水和非水流体的增稠，结果处理过的废物可在数小时的处理中从钻井现场运输到垃圾填埋场。
[0011]本发明的 申请人:已发现，采用本发明的方法获得了预料不到的结果，因为 申请人:能(I)增稠钻探泥浆池的废物材料，结果处理过的废物中的液体含量被缚牢(tied up)，以便通过垃圾填埋场的弃置试验，(2)采用机械方式，施加本发明方法的超吸收剂阴离子共聚物，(3)实现反应和硬化时间从I小时到小于12小时处理钻探泥浆废物材料；和(4)使得与处理过的钻探泥浆废物材料的体积相比，预处理的钻探泥浆废物材料的总体积的变化最小。因此， 申请人:的方法提供增稠钻探泥浆废物材料的附加的经济优势，同时与使用减少废物中液体水含量但增加处理过的废物体积导致数倍运输的已知的添加剂组合相比，没有显著增加要求运输到垃圾填埋场的处理过的废物的体积。因此， 申请人:的方法满足油气工业中长期摸索但迄今为止未得到满足的需求，即供加工钻探泥浆废物材料和复原其中物理地在那儿定位的钻探泥浆废物池的土地的需求。
【发明内容】
[0012]本发明提供增稠含水钻探泥浆废物材料的方法，该方法包括混合具有大于0%游离液体到约99%游离液体的含水钻探泥浆废物材料与有效量的至少一种阴离子共聚物，形成处理过的钻探泥浆废物材料，和提供足以增稠处理过的钻探泥浆废物材料的有效量的时间段用于消除在未处理的含水钻探泥浆废物材料内存在的游离液体，和任选地运输所述增稠的处理过的钻探泥浆废物材料到垃圾填埋场以供弃置。运输增稠的处理过的钻探泥浆废物材料到垃圾填埋场的任选的步骤会导致其中未处理过的钻探泥浆废物材料物理地放置在那儿的土地的复原。
[0013]在本文描述的本发明的优选实施方案中，该方法包括其中有效量的阴离子共聚物是约4磅-约70磅干重，相对于I长吨湿的含水钻探泥浆废物材料，和更优选约4磅-约30磅干重，相对于I长吨湿的含水钻探泥浆废物。
[0014]本文描述的方法包括其中阴离子共聚物衍生于阴离子单体和非离子单体与交联单体的共聚。优选地，该方法如本文所述，包括其中阴离子单体选自丙烯酸，丙烯酸钠，和丙烯酸钾，及其组合，和其中非离子单体选自丙烯酰胺，和甲基丙烯酰胺，及其组合，和其中交联单体(或试剂)选自N，N’-亚甲基双丙烯酰胺，N-(l_羟基_2，2-二甲氧基乙基)丙烯酰胺，二胺，和硅酸盐及其组合。
[0015]在本发明的优选实施方案中，本文描述的方法包括其中有效量的交联单体(或交联剂)为约I磅/百万份-100份/百万份，以干重计，基于所述阴离子单体和所述非离子单体的结合干重。
[0016]在本发明的更优选的实施方案中，本文描述的方法包括其中阴离子共聚物衍生于阴离子单体(它是丙烯酸)和非离子单体(它是丙烯酰胺)。
[0017]在本发明的另一实施方案中，提供增稠含水钻探泥浆废物材料的方法，该方法包括混合具有大于0%游离液体至100%游离液体的含水钻探泥浆废物材料与有效量的至少一种阴离子均聚物和有效量的至少一种非离子均聚物和有效量的至少一种交联剂，在所述含水钻探泥浆废物材料内就地形成交联的阴离子共聚物以供处理钻探泥浆废物材料，和提供足以增稠处理过的钻探泥浆废物材料的有效量的时间段以供消除未处理过的钻探泥浆废物材料内的游离液体，和任选地运输增稠的处理过的钻探泥浆废物材料到垃圾填埋场以供弃置。在这一方法中，提供一个实施方案，其中包括同时混合阴离子均聚物和非离子均聚物和交联剂(或交联单体)到含水钻探泥浆废物材料内。在该方法的再一实施方案中，提供一种方法，其中包括按序混合阴离子均聚物，非离子均聚物和交联剂到未处理过的含水钻探泥浆废物材料内，形成处理过的钻探泥浆废物材料。在该方法的另一实施方案中，提供一种方法，其中包括按序混合非离子均聚物，阴离子均聚物和交联剂到含水钻探泥浆废物材料内，形成处理过的钻探泥浆废物材料。
[0018]提供一种改性的钻探泥浆废物材料，它包括具有0%游离液体的含水的钻探泥浆废物材料和一种或更多种阴离子共聚物。改性的钻探泥浆废物材料包括其中阴离子共聚物衍生于阴离子单体，非离子单体和交联单体的共聚。
[0019]在另一实施方案中，改性的钻探泥浆废物材料包括其中阴离子单体选自丙烯酸，丙烯酸钠，和丙烯酸钾，及其组合，其中非离子单体选自丙烯酰胺，和甲基丙烯酰胺，及其组合，和其中交联单体选自N，N’-亚甲基双丙烯酰胺，N-(l_羟基-2，2-二甲氧基乙基)丙烯酰胺，二胺，和硅酸盐，及其组合。
[0020]提供一种改性的钻探泥浆废物材料，它包括具有0%游离液体的钻探泥浆废物材料和一种或更多种阴离子聚合物。优选地，改性的钻探泥浆废物材料中的阴离子共聚物是或者(a)由共聚阴离子单体和非离子单体，和交联单体衍生的交联阴离子共聚物，或者(b)阴离子聚合物和非离子聚合物的非-交联的直链共聚物，或者(c) (a)和(b)的组合。该钻探泥浆废物材料可以是水性钻探泥浆废物材料或油性钻探泥浆废物材料，或者油性钻探泥浆废物材料与水性钻探泥浆废物材料的组合。
[0021]另一实施方案提供增稠油性钻探泥浆废物材料的方法，该方法包括混合具有大于0wt%游离液体至99wt%游离液体的油性钻探泥浆废物材料与有效量的至少一种阴离子共聚物，形成处理过的油性钻探泥浆废物材料，其中阴离子共聚物衍生于或者(a)共聚阴离子单体和非离子单体，和交联单体，或者(b)阴离子聚合物和非离子聚合物的非-交联的直链共聚物，或者(c) (a)和(b)的组合的共混物；提供足以增稠处理过的钻探泥浆废物材料的有效量的时间段用于消除游离液体，和任选地运输该增稠的处理过的钻探泥浆废物材料到垃圾填埋场以供弃置.[0022]本发明的另一实施方案提供增稠钻探泥浆废物材料的方法，该方法包括混合具有大于0wt%游离液体至99wt%游离液体的钻探泥浆废物材料与有效量的至少一种阴离子共聚物，形成处理过的钻探泥浆废物材料，其中阴离子共聚物衍生于或者(a)阴离子单体和非离子单体，和交联单体的共聚，从而导致交联的阴离子共聚物；或者(b)阴离子聚合物和非离子聚合物的非-交联的直链共聚物；或者(c) (a)和(b)的组合的共混物；和提供足以增稠处理过的钻探泥浆废物材料的有效量的时间段用于消除游离液体，和任选地运输增稠的处理过的钻探泥浆废物材料到垃圾填埋场以供弃置。钻探泥浆废物材料可以是油性钻探泥浆废物材料或水性钻探泥浆废物材料。在本发明的优选实施方案中，本文描述的方法包括其中非-交联的直链共聚物中的阴离子共聚物为50wt%丙烯酸(阴离子聚合物)和50wt%丙烯酰胺(非离子聚合物)。 [0023]本发明的另一实施方案提供增稠含水的钻探泥浆废物材料的方法，该方法包括混合具有大于0wt%游离液体至99wt%游离液体的含水的钻探泥浆废物材料与有效量的(i)本文描述的至少一种交联的阴离子共聚物，和(ii)本文描述的直链阴离子共聚物，形成处理过的钻探泥浆废物材料；和提供足以增稠处理过的钻探泥浆废物材料的有效量的时间段用于消除游离液体，和任选地运输增稠的处理过的钻探泥浆废物材料到垃圾填埋场以供弃置。优选地，这一方法包括其中以共混物形式添加交联的阴离子共聚物和直链的阴离子共聚物到含水的钻探泥浆废物中。更优选，这一方法包括其中按序以任何顺序添加或者同时添加交联的阴离子共聚物和直链的阴离子共聚物到含水的钻探泥浆中。
[0024]本发明进一步的实施方案提供增稠含水的钻探泥浆废物材料的方法，该方法包括混合具有大于0wt%游离液体至99wt%游离液体的含水的钻探泥浆废物材料与有效量的(i)本文描述的至少一种阴离子均聚物，(ii)本文描述的至少一种直链阴离子共聚物，和(iii)本文描述的交联单体，形成处理过的钻探泥浆废物材料；和提供足以增稠处理过的钻探泥浆废物材料的有效量的时间段用于消除游离液体，和任选地运输增稠的处理过的钻探泥浆废物材料到垃圾填埋场以供弃置。优选地，这一方法包括其中以共混物形式添加非离子均聚物，直链阴离子共聚物，和交联单体到含水的钻探泥浆废物中。更优选，这一方法包括其中按序以任何顺序添加或者同时添加非离子均聚物，直链阴离子共聚物，和交联单体到含水的钻探泥浆中。
[0025]本发明的另一实施方案提供增稠含水的钻探泥浆废物材料的方法，该方法包括混合具有大于0wt%游离液体至99wt%游离液体的含水的钻探泥浆废物材料与有效量的(i)本文描述的至少一种交联的阴离子共聚物，和(ii)本文描述的交联单体，形成处理过的钻探泥浆废物材料；和提供足以增稠处理过的钻探泥浆废物材料的有效量的时间段用于消除游离液体，和任选地运输增稠的处理过的钻探泥浆废物材料到垃圾填埋场以供弃置。优选地，这一方法包括其中以共混物形式添加交联的阴离子共聚物和交联单体到含水的钻探泥浆废物中。更优选，这一方法包括其中按序以任何顺序添加或者同时添加交联的阴离子共聚物和交联单体到含水的钻探泥浆中。
【专利附图】
【附图说明】
[0026]图1示出了被垃圾填埋场操作使用的涂料过滤器试验装置，以测定在代表性的废物样品中游离液体的存在。
[0027]图2示出了垃圾填埋场操作者所使用的涂料过滤器液体试验方法9095B测定树法，以确定代表性的废物样品是否被视为不具有任何游离液体。仅仅那些被视为不具有液体的样品废物可在垃圾填埋场中弃置。
【具体实施方式】
[0028]本发明涉及(a)增稠含水的钻探泥衆废物材料并消除与之缔合(associated)的任何游离水的方法，和(b)基本上不具有(“基本上不含”)与之缔合的任何游离水的改性钻探泥楽废物材料。
[0029]本文所使用的“有效量”是指带来所需结果所需要的组合物量，例如进行与预处理的含水钻探泥浆废物材料有关的全部游离水消除所需的量，所述含水钻探泥浆废物材料具有大于0wt%(0wgt.%)至最多约99wt%(99.0wgt.%)的游离水含量。也就是说有效量是本发明方法中阴离子共聚物的用量，它能缚牢与未处理的钻探泥浆废物材料缔合的全部游离水，从而形成处理过的钻探泥浆废物材料。该处理过的钻探泥浆废物材料能通过本文描述且如图1和2所示的涂料过滤器液体试验。
[0030]本文所使用的“基本上不具有游离水”是指它的全部游离水含量被缚牢在钻探泥浆废物材料的基体内的处理过的含水钻探泥浆废物材料的状态。对处理过的含水的钻探泥浆废物材料进行本发明的方法，其中混合未处理的含水钻探泥浆废物材料与本发明的阴离子共聚物，或者其中在钻探泥浆废物材料内就地形成阴离子共聚物基体。术语“基本上不具有游离水”是指共聚物处理的含水钻探泥浆废物材料螯合了预处理的含水钻探泥浆废物材料中的游离水含量，结果共聚物处理的含水钻探泥浆废物材料可通过"Paint FilterLiquids Test Method (涂料过滤器液体试验方法)9095B",该试验用于测定是否符合美国联邦法典，40CFR264.314和265.314。涂料过滤器液体试验方法9095B被垃圾填埋场用作在接受废物放置在垃圾填埋场内之前，测试含有废物(或垃圾)的可疑液体的标准。因此，例如，基本上不含游离水的含水钻探泥浆废物材料是下述物质:其中在处理之前，起始的游离水含量被阴离子共聚物吸收，达到后处理(改性)的钻探泥浆废物材料通过涂料过滤器液体试验方法9095B所要求的数量级程度。
[0031 ] 本文所使用的术语“共聚物”和“共-聚物”和“杂聚物”具有相同的含义，和这些术语本文可互换使用，且定义为由两种或更多种单体物种衍生的聚合物，这与其中仅仅使用一种单体的术语“均聚物”相反。术语“共聚”是指化学合成共聚物所使用的方法。术语“直链共聚物”是指其中分子形成长链且没有交联结构的共聚物。直链共聚物的分子链可以缠绕，但倾向于保持分子在一起的力是物理而不是化学的。[0032]本发明提供增稠含水的钻探泥浆废物材料的方法，该方法包括混合具有大于0wt%游离液体至99wt%游离液体的含水钻探泥浆废物材料与有效量的至少一种阴离子共聚物，形成处理过的钻探泥浆废物材料，和提供足以增稠处理过的钻探泥浆废物材料的有效量的时间段用于消除在未处理的含水钻探泥浆废物材料内存在的游离液体，和任选地运输所述增稠的处理过的钻探泥浆废物材料到垃圾填埋场以供弃置。运输增稠的处理过的钻探泥浆废物材料到垃圾填埋场的任选步骤将导致未处理的钻探泥浆废物材物理地位于其内的土地复原。发生增稠的时间段的有效量范围例如且不限于约I分钟至48小时或更长。
[0033]在本文描述的本发明的优选实施方案中，该方法包括其中有效量的阴离子共聚物为约4磅-约70磅(Lb)，以干重计，相对于I长吨(IT)所述的含水钻探泥浆废物材料。本文所使用的术语“长吨(IT) ”是指2240磅(2，240Lb)。
[0034]本文描述的方法包括其中阴离子共聚物衍生于阴离子单体和非离子单体，和交联单体的共聚。优选地，该方法如本文所述的，包括其中阴离子单体选自丙烯酸，丙烯酸钠，和丙烯酸钾，及其组合，和其中非离子单体选自丙烯酰胺，和甲基丙烯酰胺，及其组合，和其中交联单体(或交联剂)选自N，N’-亚甲基双丙烯酰胺，N-(l_羟基-2，2-二甲氧基乙基)丙烯酰胺，二胺，和硅酸盐，及其组合。
[0035]在本发明的优选实施方案中，本文描述的方法包括其中有效量的交联单体(或交联剂)为约1份/百万份-100份/百万份，以干重计，基于所述阴离子单体和所述非离子单体的结合干重。
[0036]在本发明的更优选的实施方案中，本文描述的方法包括其中阴离子共聚物衍生于阴离子单体(它是丙烯酸)和非离子单体(它是丙烯酰胺)。
[0037]在本发明的另一实施方案中，提供增稠含水钻探泥浆废物材料的方法，该方法包括混合具有大于0wt%游离液体至约99wt%游离液体的含水钻探泥浆废物材料与有效量的至少一种阴离子均聚物和有效量的至少一种非离子均聚物和有效量的至少一种交联剂，在所述含水钻探泥浆废物材料内就地形成交联的阴离子共聚物以供处理钻探泥浆废物材料，和提供足以增稠处理过的钻探泥浆废物材料的有效量的时间段用于消除在未处理的钻探泥浆废物材料内的游离液体，和任选地运输该增稠的处理过的钻探泥浆废物材料到垃圾填埋场以供弃置。在这一方法中，提供一个实施方案，它包括同时混合阴离子均聚物和非离子均聚物和交联剂(或交联单体)到含水的钻探泥浆废物材料内。在这一方法的又一实施方案中，提供一种方法，其中包括按序混合阴离子均聚物，非离子均聚物和交联剂到未处理的含水的钻探泥浆废物材料内，形成处理过的钻探泥浆废物材料。在这一方法的另一实施方案中，提供一种方法，其中包括按序混合非离子均聚物，阴离子均聚物，和交联剂到含水的钻探泥浆废物材料内，形成处理过的钻探泥浆废物材料。
[0038]提供一种改性的钻探泥浆废物材料，它包括具有0wt%游离液体的含水钻探泥浆废物材料和一种或更多种阴离子共聚物。该改性的钻探泥浆废物材料包括其中阴离子共聚物衍生于阴离子单体，非离子单体，和交联单体的共聚。
[0039]在另一实施方案中，改性的钻探泥浆废物材料包括其中阴离子单体选自丙烯酸，丙烯酸钠，和丙烯酸钾，及其组合，其中非离子单体选自丙烯酰胺，和甲基丙烯酰胺，及其组合，和其中交联单体选自N，N’-亚甲基双丙烯酰胺，N-(l_羟基-2，2-二甲氧基乙基)丙烯酰胺，二胺，和硅酸盐，及其组合。[0040]阴离子共聚物的平均分子量范围为约I百万-约3千万，包括端值。阴离子单体与非离子单体之比为约1:99至约99:1，包括端值。优选地，阴离子单体与非离子单体的重量比为约10:90至约90:10，包括端值，和更优选20:80至约50:50，包括端值。本领域的技术人员要理解，通常通过本发明组合物内赋予处理过的钻探泥浆废物材料所需的液体吸收效果所需的阴离子单元量，测定在阴离子共聚物内阴离子单体与非离子单体单元之比，以实现符合涂料过滤器液体试验方法9095B，并因此满足目前的垃圾填埋场废物接受标准。
[0041]应当在本发明的方法中使用有效量的阴离子共聚物。本领域的技术人员要理解，加入到待处理的未处理的含水钻探泥浆废物材料中的阴离子共聚物的剂量取决于与含水钻探泥浆废物材料缔合的游离水的程度。预处理的含水钻探泥浆废物材料中的游离水含量范围可以大于0至约99wt%(99.0wgt.%)的液体含量，其余为固体内容物。一般地，预处理的含水钻探泥浆废物材料中的游离水含量大于80wt%游离水且其余(20wgt.%)是固体内容物。优选地，在本发明的方法中，有效量例如，但不限于，至少约4磅至约70磅机械混合的阴离子共聚物，包括端值，相对于I长吨湿的预处理的含水钻探泥浆废物材料。在启动本文描述的本发明方法之前，未处理的含水钻探泥浆废物材料可以是新鲜地来自于钻探装置的操作或者可事先进行离心或者置于摇动器设备中，以除去过量的游离水(即例如用机械力预处理)。机械混合本发明方法中的均聚物与共聚物包括本领域已知的任何已知的常规混合设备，且包括，但不限于例如通过桶手工馈送均聚物或共聚物，并用耙子混合，或者通过使用重量大的设备，例如通过螺杆馈送喂料机或传送带装置或者通过反铲(backhoescoop),添加均聚物或共聚物，并采用本领域已知的混合装置，例如，但不限于，反铲搅拌或机械螺丝钻搅拌，进行混合。本文所使用的术语“湿长吨(long wet ton)” (IT)是指2240
(2，2401bs.)。
[0042]本文所使用的“高分子量”共聚物是指高于约100,000的重均分子量，包括端值，和优选高于1，000，000。更优选，本发明的高分子量的共聚物的重均分子量高于约2，000, 000，和最优选重均分子量范围为约2，000, 000-20, 000, 000，或更大。[0043]可使用本领域技术人员已知的任何常规的聚合技术，制备本发明的阴离子共聚物。可通过本领域技术人员已知的任何技术，将本发明的阴离子和非离子均聚物加入到含水的钻探泥浆废物材料中。[0044]可在任何方便的点处将阴离子共聚物添加到含水的钻探泥浆废物材料中。本领域的技术人员要理解，本发明方法的阴离子共聚物的确切添加点(位置)将是油气工业场所特异的。进一步地，不要求添加阴离子均聚物和非离子均聚物和交联单体到未处理的含水钻探泥浆废物材料的添加顺序。可首先添加非离子均聚物到钻探泥浆废物材料中，接着添加阴离子均聚物到非离子均聚物处理过的钻探泥浆废物材料中，和接着添加交联单体(交联剂)，或反之亦然。在本发明的另一实施方案中，该方法包括其中可或者在相同或者不同的添加点处，与交联单体一起，同时添加非离子均聚物和阴离子均聚物到含水的钻探泥浆废物材料中。进一步地，本发明的另一实施方案提供一种方法，包括其中可一起预混非离子单体和阴离子单体和交联单体，形成阴离子共聚物，然后将这一阴离子共聚物在任何方便的添加点(位置)处，添加到含水的钻探泥浆废物材料中。可使用本领域已知的任何合适的添加方法。优选的添加方法包括充分地稀释，以实现阴离子共聚物在含水的钻探泥浆废物材料当中的分散。
[0045]本发明的方法包括以在含水的钻探泥浆废物材料中添加的形式使用特定的化学组合物。这些组合物包括例如，但不限于，通过聚合阴离子单体，任选地非离子单体，和交联剂或单体形成的交联或结构化聚合物的钠或钾盐，丙烯酸和非离子单体，例如丙烯酰胺，和至少一种交联剂的共聚物的钠或钾盐；和用交联剂或单体交联的水解丙烯酰胺聚合物的钠或钾盐。优选的组合物和性能包括堆密度为1.10g/cm3且粒度范围为0.l-5mm(毫米)的丙烯酰胺和丙烯酸钾，l-99mol%丙烯酸钾，和更优选20-70mol%丙烯酸钾的交联共聚物，更优选粒度为0.1-0.5mm(毫米)。交联剂(或单体)可包括例如，但不限于，N，N’-亚甲基双丙烯酰胺，N-(1-羟基-2，2-二甲氧基乙基)丙烯酰胺，二胺，和硅酸盐，例如，但不限于，硅酸钠。
[0046]本发明的另一实施方案提供增稠油性钻探泥浆废物材料的方法，该方法包括混合具有大于0wt%游离液体至99wt%游离液体的油性钻探泥浆废物材料与有效量的至少一种阴离子共聚物，形成处理过的油性钻探泥浆废物材料，其中所述阴离子共聚物衍生于或者
(a)阴离子单体和非离子单体，和交联单体的共聚；或者(b)阴离子聚合物和非离子聚合物的非-交联的直链共聚物；或者(c) (a)和(b)的组合的共混物；和提供足以增稠处理过的油性钻探泥浆废物材料的有效量的时间段用于消除游离液体，和任选地运输增稠的处理过的油性钻探泥浆废物材料到垃圾填埋场以供弃置。在本发明的优选实施方案中，本文描述的方法包括其中非-交联的直链共聚物中的阴离子共聚物是50wt%丙烯酸(阴离子聚合物)和50wt%丙烯酰胺(非离子聚合物)。
[0047]提供一种改性的钻探泥浆废物材料，它包括具有0%游离液体的钻探泥浆废物材料和一种或更多种阴离子聚合物。优选地，改性的钻探泥浆废物材料中的阴离子共聚物或者是(a)由阴离子单体和非离子单体，和交联单体的共聚衍生的交联的阴离子共聚物，或者(b)阴离子聚合物和非离子聚合物的非-交联的直链共聚物，或者(c) (a)和(b)的组合的共混物。该钻探泥浆废物材料可以是水性钻探泥浆废物材料，或油性钻探泥浆废物材料，或其组合。[0048]本发明的另一实施方案提供增稠钻探泥浆废物材料的方法，该方法包括混合具有大于0wt%游离液体至99wt%游离液体的钻探泥浆废物材料与有效量的至少一种阴离子共聚物，形成处理过的钻探泥浆废物材料，其中阴离子共聚物衍生于或者(a)阴离子单体和非离子单体，和交联单体的共聚，从而导致交联的阴离子共聚物；或者(b)阴离子聚合物和非离子聚合物的非-交联的直链共聚物；或者(c) (a)和(b)的组合的共混物；和提供足以增稠处理过的钻探泥浆废物材料的有效量的时间段用于消除游离液体，和任选地运输增稠的处理过的钻探泥浆废物材料到垃圾填埋场以供弃置。该钻探泥浆废物材料可以是油性钻探泥浆废物材料或水性钻探泥浆废物材料。在本发明的优选实施方案中，本文描述的方法包括其中非-交联的直链共聚物中的阴离子共聚物是50wt%丙烯酸(阴离子聚合物)和50wt%丙烯酰胺(非离子聚合物)。
[0049]本发明的另一实施方案提供增稠含水的钻探泥浆废物材料的方法，该方法包括混合具有大于0?丨％游离液体至99wt%游离液体的含水钻探泥浆废物材料与有效量的(i)本文描述的至少一种交联的阴离子共聚物，和(ii)本文描述的直链阴离子共聚物，形成处理过的钻探泥浆废物材料；和提供足以增稠处理过的钻探泥浆废物材料的有效量的时间段用于消除游离液体，和任选地运输增稠的处理过的钻探泥浆废物材料到垃圾填埋场以供弃置。优选地，本发明的方法包括其中以共混物形式添加交联的阴离子共聚物和直链的阴离子共聚物到含水的钻探泥浆废物中。更优选这一方法包括其中按序以任何添加顺序或同时添加交联的阴离子共聚物和直链的阴离子共聚物到含水的钻探泥浆中。
[0050]本发明的进一步的实施方案提供增稠含水的钻探泥浆废物材料的方法，该方法包括混合具有大于0wt%游离液体至99wt%游离液体的含水钻探泥浆废物材料与有效量的(i)本文描述的至少一种非离子均聚物，Qi)本文描述的至少一种直链阴离子共聚物，和
(iii)本文描述的交联单体，形成处理过的钻探泥浆废物材料；和提供足以增稠处理过的钻探泥浆废物材料的有效量的时间段用于消除游离液体，和任选地运输增稠的处理过的钻探泥浆废物材料到垃圾填埋场以供弃置。优选地，这一方法包括其中以共混物形式添加非离子均聚物，直链阴离子共聚物，和交联单体到含水的钻探泥浆废物中。更优选这一方法包括其中按序以任何添加顺序或同时添加非离子均聚物，直链阴离子共聚物，和交联单体到含水的钻探泥浆中。
[0051]本发明的另一实施方案提供增稠含水的钻探泥浆废物材料的方法，该方法包括混合具有大于0?丨％游离液体至99wt%游离液体的含水钻探泥浆废物材料与有效量的(i)本文描述的至少一种交联的阴离子共聚物，和(ii)本文描述的交联单体，形成处理过的钻探泥浆废物材料；和提供足以增稠处理过的钻探泥浆废物材料的有效量的时间段用于消除游离液体，和任选地运输增稠的处理过的钻探泥浆废物材料到垃圾填埋场以供弃置。优选地，这一方法包括其中以共混物形式添加交联的阴离子共聚物和交联单体到含水的钻探泥浆废物中。更优选，这一方法包括其中按序以任何添加顺序或同时添加交联的阴离子共聚物和交联单体到含水的钻探泥浆中。
[0052]实施例
[0053]下述实施例更加详细地证明本发明。这些实施例不打算以任何方式限制本发明的范围。在本发明中，使用阴离子共聚物最佳地增稠含水的钻探泥浆废物材料。该含水的钻探泥浆废物材料例如包括， 但不限于在钻探操作中使用的钻探泥浆，和油井索具、与之缔合的流体和溶剂，来自钻探操作的砂子，粘土，和钻屑。在用本发明的方法处理之前，含水钻探废物材料具有大于Owt%的游离水，和一般地，含水的钻探泥浆废物材料可含有最多约99wt%(99.0wgt.%)的游离水，且其余为约99wt%(99.0wgt%)至lwt%(l.0%)分别来自钻探油井操作中的固体。
[0054]典型地，钻探操作中油气井的钻探操作者管理者可任选地在有或无添加表面活性剂的情况下，首先对最初本身来自于钻探操作且被指定用于弃置到淤泥池内的含水钻探泥浆废物材料进行机械挤压，摇动或离心操作，以便尝试减少含水的钻探泥浆废物材料的含水量从约99.0wt%水到约80.0被％水(其余是固体废物材料)，和优选使钻探泥浆废物材料的含水量减少到小于50.0被％游离水。在以下列出的实施例中，当目测时，用本发明方法处理的钻探泥浆 废物材料具有与钻探泥浆 废物材料缔合的变化量的游尚水，和因此每一钻探泥浆废物材料实施例无法通过被垃圾填埋场使用的涂料过滤器液体测试(以下列出的涂料过滤器液体试验方法9095B)，以确定为在垃圾填埋场内弃置而呈现的材料内存在还是不存在任何游离水。如前所述，若游离水存在于目标废物内，则目标废物被垃圾填埋场拒绝且不被接受以供弃置到垃圾填埋场内。下述实施例表明本发明的方法，其中本发明的方法中的阴离子共聚物吸收其重量150-500倍的水，其中处理过的固体的体积具有最小的变化，其中阴离子共聚物容易添加到废物材料中，其中阴离子共聚物与废物材料的反应快速，且在数分钟到小于约24小时内发生处理过的废物材料的硬化(增稠)，和其中本发明方法的成本是经济的(是使用常规增稠物料，例如锯屑增稠并运输相同体积的处理过的钻探泥浆废物到垃圾填埋场的成本的约1/5)。根据下述实施例，这些和其他优点将是显而易见的。
[0055]在下述实施例1-3中使用的阴离子共聚物衍生于交联的阴离子单体(它是丙烯酸)和非离子单体(它是丙烯酰胺)和交联单体(它是N，N’-亚甲基双丙烯酰胺)，其中阴离子单体与非离子单体之比为30:70。实施例1-3使用水性钻探泥浆废物。在阴离子共聚物内阴离子单体与非离子单体之比的范围为1:99-99:1，优选10:90-90:10，和更优选20:80-50:50。有效量的交联剂或交联单体是约1份/百万份至100份/百万份，以干重计，基于阴离子单体和非离子单体的结合重量。
[0056]实施例4-7使用油性钻探泥浆废物材料。阴离子聚合物分别如实施例4-7中每一个所述。在实施例4-7每一个中，加入到油性钻探泥浆废物材料中的阴离子共聚物的剂量分别为0.75wt%,基于钻探泥浆废物(湿)，或约15磅阴离子共聚物/吨油性钻探泥浆废物。
[0057]实施例1
[0058]提供约12.61吨具有大于I英寸与之缔合的游离水的红土 -水性钻探泥浆废物材料固体以供采用本发明的方法处理。采用反铲的铲子，在这一钻探泥浆废物材料内彻底混合约330磅干燥阴离子共聚物。加入到钻探泥浆废物材料中的阴离子共聚物用量为26.2磅/吨钻探泥浆废物材料。在彻底混合60分钟之后，对一部分处理过的钻探泥浆废物材料进行涂料过滤器液体试验方法9095B(为了方便起见，以下以概述形式列出，第1-10部分，第2次修订，2004年11月)。当不存在与处理过的钻探泥浆废物材料缔合的游离水时，处理过的钻探泥浆废物材料通过涂料过滤器液体试验方法9095B。处理过的钻探泥浆废物材料被垃圾填埋场接受以供弃置。
[0059]涂料过滤器液体试验方法9095B[0060]1.0范围和应用
[0061]1.1使用这一方法，以测定在代表性废物样品内游离液体的存在。
[0062]1.2使用这一方法，以测定符合40CFR264.314和265.314。
[0063]2.0方法概述
[0064]2.1将预定量的材料置于涂料过滤器内。若任何部分的材料通过过滤器且在5分钟的试验时间段内从过滤器中下滴，则该材料被视为含有游离液体。
[0065]3.0 干扰(INTERFERENCES)
[0066]3.1 —旦暴露于碱性材料下，则观察过滤器介质从锥形滤器中分离。若样品未受干扰，贝1J这一发展状态(development)没有引起问题。
[0067]3.2若在样品内任何液体的冻点以下进行试验，则温度可影响试验结果。必须在冻点以上进行试验，且可以，但不要求超过25°C的室温。
[0068]4.0装置与材料
[0069]4.1锥形涂料过滤器一 目数60+/-5%(微细的网目大小)。在当地的涂料商店可获得，例如 Sherwin-Williams and Glidden0
[0070]4.2玻璃漏斗一若具有废物的涂料过滤器不可能在环架上持续其重量，则应当使用有沟槽的玻璃漏斗或具有足够大的瓶口允许至少I英寸的滤网(filter mesh)凸出(protrude)的玻璃漏斗以支持过滤器。漏斗应当有沟槽或者具有大的开口，以便支持涂料过滤器，然而没有干扰液体通过滤网移动到量筒内的运行。
[0071]4.3环架和环或三脚架
[0072]4.4 量筒或烧杯一 100-mL。
[0073]5.0 试剂
[0074]5.1 无。
[0075]6.0样品的收集，保存与处理
[0076]对于该试验来说,要求100-mL或100_g的代表性样品。若不可能获得100-mL或100-g的充分代表废物的样品，则分析员可使用IOOmL或100g的多倍的较大尺寸的样品，即200,300, 400mL 或 g。
[0077]然而，当使用较大样品时，分析员应当将样品分成100-mL或100_g的部分，并独立地测试每一部分。若任何部分含有游离液体，则整个样品视为具有游离液体。若体积法测定样品，则应当缺少大的空域(air space)或孔隙。
[0078]7.0 工序
[0079]7.1图1所示的组装试验装置。
[0080]7.2将样品置于过滤器内。可使用漏斗，提供涂料过滤器的支持。若样品具有如此轻的堆密度，以至于它溢出过滤器，则可通过将滤纸粘贴(taping)在过滤器的内部并高于滤网，过滤器的侧面可向上延伸。当涂料过滤器被填充时，通过轻轻地拍打过滤器的侧面，可促进样品在涂料过滤器内沉降。
[0081]7.3为了确保试验的均一性和标准化，不符合涂料过滤器形状的材料，例如吸附剂垫或枕垫(pillows)应当切割成小片并倾倒在过滤器中。可通过用剪刀，大剪刀，小刀或其他这种装置，切割吸附剂材料，以便尽可能多地保持吸附剂织物的起始完整性，从而实现样品尺寸的减少。密封在织物内的吸附剂应当与所得织物片混合。待测试的颗粒应当减少到小于Icm(即，应当能通过9.5mm(0.375英寸)的标准筛)。应当避免粉碎吸附剂材料，因为这可破坏吸附剂的完整性，并产生通常不会存在的许多“微粒”。
[0082]7.4对于不符合过滤器的大于Icm的脆材料来说，若切割该材料不是实际的话，则轻轻粉碎以减少过大尺寸的颗粒是可接受的。诸如粘土，硅胶和一些聚合物之类的材料可落在这一种类内。
[0083]7.5允许样品经5分钟排放到量筒内。
[0084]7.6若在5分钟的时间段内在量筒内收集任何部分的试验材料，则对于40CFR264.314和265.314的目的来说，该材料被视为含有游离液体。
[0085]8.0质量控制
[0086]8.1应当基于常规，分析副样。
[0087]在上述的涂料过滤器液体试验方法9095B中，〃CFR〃是指美国联邦法典。缩写〃mL〃是指毫升，"g"是指克，"mm"是指毫米，和"min"是指分钟。
[0088]图2示出了由垃圾填埋场的操作者使用的涂料过滤器液体试验方法9095B的测定树法，以确定代表性的废物样品是否被视为不具有任何游离液体。仅仅那些被视为不具有游离液体的样品废物可在垃圾填埋场中弃置。
[0089]实施例2
[0090]通过离心，对含水的钻探泥浆废物材料进行处理，将含湿量从大于90.0wt%降低到小于10wt°/cjf离水。通过本领域技术人员已知的标准离心方法的结果产生的钻探泥浆废物材料的滤饼为26.67吨具有很少游离水的加工过的固体，这通过目测是明显的，这表明游离水仅仅在容器内固体堆(solid pile)的底部边缘上。这是“典型的离心”钻探泥浆废物材料滤饼。向这一离心的钻探泥浆废物材料滤饼中添加220磅干燥的阴离子共聚物，并通过使用反铲，经约60分钟，彻底混合到离心的钻探泥浆废物材料滤饼内。阴离子共聚物的剂量为8.3磅/吨离心的钻探泥浆废物材料滤饼。在彻底混合60分钟之后，对一部分处理过的离心钻探泥浆废物材料滤饼进行涂料过滤器液体试验方法9095B。处理过的离心钻探泥浆废物材料滤饼通过涂料过滤器液体试验方法9095B。不存在与处理过的钻探泥浆废物材料缔合的游离水，和因此处理过的钻探泥浆废物材料被垃圾填埋场接受以供弃置。
[0091]上述实施例的结果表明使用阴离子共聚物的本发明的方法有效地消除了与钻探泥浆废物材料缔合的游离水，产生可在垃圾填埋场内成功地弃置的改性钻探泥浆废物材料。
[0092]实施例3A和3B
[0093] 申请人:提供本发明方法的下述实施例，以证明本发明的数个实施方案。实施例3A示出了添加各种剂量(磅(Lb))的本发明的下述组合物到I吨⑴具有约28wt%含湿量的未处理的含水钻探泥浆废物材料中:(a)丙烯酸单体/丙烯酰胺单体之比为80:20的阴离子单体(它是丙烯酸)和非离子单体(它是丙烯酰胺)的交联阴离子共聚物(组合物3A-1) ; (b) (i)组合物3A-1的交联的阴离子共聚物和(ii)丙烯酸单体/丙烯酰胺单体之比为50:50的阴离子单体(它是丙烯酸)和非离子单体(它是丙烯酰胺)的直链阴离子共聚物的50/50wt%共混物(组合物3A-2) ; (c)33/33/33wt%(i)丙烯酰胺的非离子均聚物，(ii)丙烯酸单体/丙烯酰胺单体之比为30:70的阴离子单体(它是丙烯酸单体)和非离子单体(它是丙烯酰胺单体)的直链阴离子共聚物，和(iii)硅酸钠(交联剂)的共混物(组合物3A-3);和(d)25/25/50wt%i)丙烯酰胺的非离子均聚物，(ii)丙烯酸单体/丙烯酰胺单体之比为30:70的阴离子单体(它是丙烯酸单体)和非离子单体(它是丙烯酰胺单体)的直链阴离子共聚物，和(iii)硅酸钠(交联剂)的共混物(组合物3A-4)。实施例3A示出了对于组合物3A-1，3A-2, 3A-3，和3A-4来说，每一添加剂量的结果。实施例3A示出了在5磅剂量/吨钻探泥浆废物材料下，作为共混物(组合物3A-3和3A-4)，添加有效量的非离子均聚物，直链阴离子共聚物，和交联剂(或交联单体)的共混物到未处理的含水钻探泥浆废物材料中的本发明方法，下文称为“添加(the additions) ”产生在含水钻探泥浆废物材料中消除任何游离水的结果，当与单独添加相同的5磅剂量的本发明的交联的阴离子共聚物(组合物3A-1) /吨钻探泥浆废物材料到所述未处理的钻探泥浆废物材料中相比时。实施例3B示出了添加各种剂量(磅(Lb))的下述本发明的组合物到I吨具有约28被％含湿量的未处理的含水钻探泥浆废物材料中:(a)按序添加(添加可以是任何顺序添加)(i)硅酸钠(交联剂)和(ii)阴离子单体(它是丙烯酸)和非离子单体(它是丙烯酰胺)的交联的阴离子共聚物，所述共聚物具有丙烯酸单体/丙烯酰胺单体之比为20:80(组合物3B-3);和
(b)按序添加(添加可以是任何顺序添加)(i)硅酸钠(交联剂)和(ii)阴离子单体(它是丙烯酸)和非离子单体(它是丙烯酰胺)的交联的阴离子共聚物，所述交联的阴离子共聚物具有丙烯酸单体/丙烯酰胺单体之比为30:70(组合物3B-4)。实施例3B示出了使用阴离子单体(它是丙烯酸)和非离子单体(它是丙烯酰胺)的交联的阴离子共聚物，该交联的阴离子共聚物具有丙烯酸单体/丙烯酰胺单体之比为20:80(组合物3B-1)，将其加入到具有约28wt%含湿量的未处理的含水钻探泥浆废物材料中。实施例3B还示出了为了比较目的，使用硅酸钠(交联剂)添加到具有约28被％含湿量的所述未处理的含水钻探泥浆废物中(对比组合物3B-2)。实施例3B示出了对于组合物3B1，3B-2, 3B-3，和3B-4来说每一添加剂量的结果。实施例3B示出了添加有效量的交联的阴离子共聚物与交联剂，例如，但不限于硅酸钠的本发明方法(下文称为“添加(the additions)”)，因为按序添加(所述添加可按照任何所需的添加顺序进行)消除在含水钻探泥浆废物材料内的任何游离水，与单独添加交联剂到未处理的钻探泥浆废物材料中相比。涂料过滤器液体试验方法9095B证明对于组合物3A-1，3A-2, 3A-3, 3A-4, 3B-3, 3B-4和涉及组合物3B-1，对于10和20磅剂量/吨来说，表1和2中列出的可见外观的结果，其中测定到在处理过的钻探泥浆废物材料内残留的任何游离水不存在。因此，涂料过滤器液体试验证明本发明的方法实现了 100%消除与钻探泥浆废物材料缔合的任何游离水。
[0094]实施例3A[0095]用有效量表1列出的组合物，其中包括直链非离子均聚物，直链阴离子共聚物和硅酸钠的共混物处理含有约28%湿气的未处理的含水钻探泥浆废物材料充足的时间量，参见表1)，就地形成由该添加衍生的交联的共聚物。处理过的钻探泥浆废物材料不含任何游离水。
[0096]表1
[0097]
【权利要求】
1.增稠含水的钻探泥浆废物材料的方法，该方法包括混合具有大于Owt%游离液体至99wt%游离液体的含水的钻探泥浆废物材料与有效量的至少一种阴离子共聚物，形成处理过的钻探泥浆废物材料，其中所述阴离子共聚物衍生于阴离子单体和非离子单体，和交联单体的共聚；和 提供足以增稠所述处理过的钻探泥浆废物材料的有效量的时间段用于消除所述游离液体，和任选地运输所述增稠的处理过的钻探泥浆废物材料到垃圾填埋场以供弃置。
2.权利要求1的方法，其中所述有效量的所 述阴离子共聚物为约4磅至约70磅/长吨所述含水的钻探泥浆废物材料，以干重计。
3.权利要求1的方法，其中所述阴离子共聚物内所述阴离子单体与所述非离子单体之比为1:99至99:1。
4.权利要求3的方法，包括其中所述阴离子单体选自丙烯酸，丙烯酸钠，和丙烯酸钾，及其组合，和其中所述非离子单体选自丙烯酰胺和甲基丙烯酰胺，及其组合，和其中所述交联单体选自N，N’-亚甲基双丙烯酰胺，N-(l_羟基-2，2-二甲氧基乙基)丙烯酰胺，二胺，和硅酸盐，及其组合。
5.权利要求3的方法，包括其中所述有效量的所述交联单体是约1份/百万份至100份/百万份，以干重计，基于所述阴离子单体和所述非离子单体的结合重量。
6.权利要求1的方法，包括其中所述阴离子共聚物衍生于是丙烯酸的阴离子单体和是丙烯酰胺的非离子单体。
7.一种增稠含水的钻探泥浆废物材料的方法，该方法包括: 混合具有大于0wt%游离液体至99wt%游离液体的含水的钻探泥浆废物材料与有效量的至少一种阴离子均聚物和有效量的至少一种非离子均聚物和有效量的至少一种交联剂，在所述的含水的钻探泥浆废物材料内就地形成交联的阴离子共聚物以供处理所述钻探泥浆废物材料；和 提供足以增稠所述处理过的钻探泥浆废物材料的有效量的时间段用于消除所述游离液体，和任选地运输所述增稠的处理过的钻探泥浆废物材料到垃圾填埋场以供弃置。
8.权利要求7的方法，包括同时混合所述阴离子均聚物和所述非离子均聚物和所述交联剂到所述含水的钻探泥浆废物材料内。
9.权利要求7的方法，包括按序混合所述阴离子均聚物，所述非离子均聚物和所述交联剂到所述含水的钻探泥浆废物材料内。
10.权利要求7的方法，包括按序混合所述非离子均聚物，所述阴离子均聚物，和所述交联剂到所述含水的钻探泥浆废物材料内。
11.一种改性的钻探泥浆废物材料，它包括: 具有0%游离液体的含水的钻探泥浆废物材料； 和一种或更多种阴离子共聚物，其中所述阴离子共聚物衍生于阴离子单体和非离子单体，和交联单体的共聚。
12.权利要求11的改性的钻探泥浆废物材料，其中所述阴离子共聚物中所述阴离子单体与所述非离子单体之比为1:99至99:1。
13.权利要求12的改性的钻探泥浆废物材料，其中所述阴离子单体选自丙烯酸，丙烯酸钠，和丙烯酸钾，及其组合，和其中所述非离子单体选自丙烯酰胺，和甲基丙烯酰胺，及其组合，和其中所述交联单体选自N，N’ -亚甲基双丙烯酰胺，N- (1-羟基-2，2- 二甲氧基乙基)丙烯酰胺，二胺，和硅酸盐，及其组合。
14.一种增稠油性钻探泥浆废物材料的方法，该方法包括混合具有大于Owt%游离液体至99wt%游离液体的油性钻探泥浆废物材料与有效量的至少一种阴离子共聚物，形成处理过的油性钻探泥浆废物材料，其中所述阴离子共聚物衍生于或者(a)阴离子单体和非离子单体，和交联单体的共聚；或者(b)阴离子聚合物和非离子聚合物的非-交联的直链共聚物；或者(c) (a)和(b)的组合的共混物；和 提供足以增稠所述处理过的油性钻探泥浆废物材料的有效量的时间段用于消除所述游离液体，和任选地运输所述增稠的处理过的油性钻探泥浆废物材料到垃圾填埋场以供弃置。
15.权利要求14的方法，包括其中所述(b)非-交联的直链共聚物中的阴离子共聚物是50wt%丙烯酸和50wt%丙烯酰胺。
16.提供一种改性的钻探泥浆废物材料，它包括: 具有0%游离液体的钻探泥浆废物材料和一种或更多种阴离子共聚物，其中所述阴离子共聚物是或者(a)衍生于阴离子单体和非离子单体，和交联单体的共聚的交联阴离子共聚物，或者(b)阴离子聚合物和非离子聚合物的非-交联的直链共聚物，或者(c) (a)和(b)的组合的共混物。
17.权利要求16的改性的钻探泥浆废物材料，其中所述钻探泥浆废物材料是或者水性钻探泥浆废物材料，油性钻探泥浆废物材料，或其组合。
18.—种增稠钻探泥浆废物材料的方法，该方法包括: 混合具有大于0wt%游离液体至99wt%游离液体的钻探泥浆废物材料与有效量的至少一种阴离子共聚物，形成处理过的钻探泥浆废物材料，其中所述阴离子共聚物衍生于或者(a)阴离子单体和非离子单体，和交联单体的共聚，从而导致交联的阴离子共聚物；或者(b)阴离子聚合物和非离子聚合物的非-交联的直链共聚物；或者(c) (a)和(b)的组合的共混物；和 提供足以增稠处理过的钻探泥浆废物材料的有效量的时间段用于消除游离液体，和任选地运输增稠的处理过的钻探泥浆废物材料到垃圾填埋场以供弃置。
19.权利要求18的方法，包括其中所述钻探泥浆废物材料是油性钻探泥浆废物材料或水性钻探泥浆废物材料，或其组合。
20.权利要求18的方法，包括其中所述非-交联的直链共聚物中的所述阴离子共聚物是50wt%丙烯酸和50wt%丙烯酰胺。
21.—种增稠含水的钻探泥浆废物材料的方法，该方法包括: 混合具有大于0wt%游离液体至99wt%游离液体的含水的钻探泥浆废物材料与有效量的(i)至少一种交联的阴离子共聚物和(ii)直链阴离子共聚物，形成处理过的钻探泥浆废物材料；和 提供足以增稠所述处理过的钻探泥浆废物材料的有效量的时间段用于消除所述游离液体，和任选地运输所述增稠的处理过的钻探泥浆废物材料到垃圾填埋场以供弃置。
22.权利要求21的方法，包括其中以共混物形式添加所述交联的阴离子共聚物和所述直链阴离子共聚物到所述含水的钻探泥浆废物中。
23.权利要求21的方法，包括其中按序以任何添加顺序或同时添加所述交联的阴离子共聚物和所述直链阴离子共聚物到所述含水的钻探泥浆中。
24.一种增稠含水的钻探泥浆废物材料的方法，该方法包括: 混合具有大于Owt%游离液体至99wt%游离液体的含水的钻探泥浆废物材料与有效量的(i)至少一种非离子均聚物，(ii)至少一种直链阴离子共聚物，和(iii)交联单体，形成处理过的钻探泥浆废物材料；和 提供足以增稠所述处理过的钻探泥浆废物材料的有效量的时间段用于消除所述游离液体，和任选地运输所述增稠的处理过的钻探泥浆废物材料到垃圾填埋场以供弃置。
25.权利要求24的方法，包括其中以共混物形式添加所述非离子均聚物，所述直链阴离子共聚物，和所述交联单体到所述含水的钻探泥浆废物中。
26.权利要求24的方法，包括其中按序以任何添加顺序或同时添加所述非离子均聚物，所述直链阴离子共聚物，和所述交联单体到所述含水的钻探泥浆中。
27.一种增稠含水的钻探泥浆废物材料的方法，该方法包括: 混合具有大于Owt%游离液体至99wt%游离液体的含水的钻探泥浆废物材料与有效量的(i)至少一种交联的阴离子共聚物，和(ii)交联单体，形成处理过的钻探泥浆废物材料；和 提供足以增稠所述处理过的钻探泥浆废物材料的有效量的时间段用于消除所述游离液体，和任选地运输所述增稠的处理过的钻探泥浆废物材料到垃圾填埋场以供弃置。
28.权利要求27的方法，包括其中以共混物形式添加所述交联的阴离子共聚物和所述交联单体到所述含水的钻探泥浆废物中。
29.权利要求27的方法，包括其中按序以任何添加顺序或同时添加所述交联的阴离子共聚物和所述交联单体到所述含水的钻探泥浆中。
【文档编号】C09K8/035GK103649265SQ201280030083
【公开日】2014年3月19日 申请日期:2012年5月14日 优先权日:2011年5月16日
【发明者】C·D·埃曼, J·T·乔治, J·S·赫斯格, C·W·沃甘, T·W·格罗夫 申请人:汉威尔公司