一种用于处理海上废弃钻井泥浆的复合破胶剂的制作方法

文档序号:4874123阅读:1811来源:国知局
一种用于处理海上废弃钻井泥浆的复合破胶剂的制作方法
【专利摘要】本发明为一种用于处理海上废弃钻井泥浆的复合破胶剂,特征在于:复合破胶剂由高电荷阳离子有机絮凝剂、无机盐、酸、碱、氧化剂、水组成,过程包括:步骤一:在室温下,向反应器中加入无机盐Al2(SO4)3和水,搅拌使之溶解,然后慢慢向里加入酸和氧化剂,保持PH=2~3,搅拌3~5min放置;步骤二:向反应器中加Al2O3和SiO2,加入水搅拌均匀,置于60℃的水浴中,静置10min后,向里加入一定浓度的碱溶液,快速搅拌30min放置;步骤三:取一定量的海上废弃钻井泥浆于容器中,先加入破胶剂,产生大量气体,待搅拌均匀后,接着加入高电荷阳离子有机絮凝剂,搅拌均匀,最后加入泥浆固化剂,保持PH=8,搅拌10min,进行机械分离,分离得到泥浆出水和泥饼。
【专利说明】一种用于处理海上废弃钻井泥浆的复合破胶剂
【技术领域】
[0001]本发明涉及海上石油天然气钻井【技术领域】,具体为一种用于处理海上废弃钻井泥浆的复合破胶剂。
【背景技术】
[0002]当前全球原油开采量中有32~33%来自于海上,全球的海上石油产量在过去30年已经增长3倍,预计在未来5年还要增长一倍。中国海上油气资源储量为254.03亿吨,占全国油气总资源量的26.0%随着陆上主力油田陆续进入中后开采期,中国未来原油增加量主要靠海上和西部油田,海上油气资源的开发利用在国民经济中占有越来越重要的地位。
[0003]受技术水平和装备所限,目前海上油田作业产生的钻井泥浆岩屑(4~9万吨/年)多数被迫直接排放,少量油层段废弃物被运送到陆上处理;含油废弃泥浆全部被运送到陆地处理,不仅储运及处理成本高,而且达标处理困难。这一现状不仅限制了海上油气资源的开采速度,还给整个海洋经济社会发展带来了巨大威胁。
[0004]目前针对废弃泥浆的工艺处理技术众多,其中化学强化固液分离工艺,简单、灵活,对悬浮物、胶体物质去除率高,其方法主要是向废弃泥浆加化学混凝剂改变钻井泥浆体系物化性质,让更细的颗粒产生聚结,使其在机械辅助分离条件下实现固液分离,但该方法的主要缺点是:(I)混凝剂对废弃泥浆的破胶效果差,不能完全破胶,泥水不易机械分离,分离后的水质浑浊,泥 饼含水率高。(2)混凝剂的加量大。(3)对COD的去除率低。

【发明内容】

[0005]鉴于现有技术存在的不足之处,本发明的目的在于提供复合型破胶剂的制备方法,对海上钻井废弃的泥浆进行处理。
[0006]本发明为一种用于处理海上废弃钻井泥浆的复合破胶剂,其特征在于:
[0007]复合破胶剂由高电荷阳离子有机絮凝剂、无机盐、酸、碱、氧化剂、水组成,其对海上废弃钻井泥浆的破胶脱水处理过程包括:
[0008]步骤一:氧化型阳离子破胶剂的制备:
[0009]在室温下,向反应器中加入一定量的无机盐Al2 (SO4) 3和水,搅拌使之溶解,然后慢慢向里加入酸和氧化剂,保持PH=2~3,搅拌3~5min放置;
[0010]步骤二:泥浆固化剂的制备:
[0011]在室温下,向反应器中称取一定量的Al2O3和SiO2,加入水搅拌均匀,置于60°C的水浴中,静置IOmin后,向里加入一定浓度的碱溶液,快速搅拌30min放置;
[0012]步骤三:废弃钻井泥浆破胶固化处理:
[0013]取一定量的海上废弃钻井泥浆于容器中,先加入一定量步骤一准备的氧化型阳离子破胶剂,产生大量气体,待搅拌均匀后,接着加入一定量的高电荷阳离子有机絮凝剂,搅拌均匀,最后加入一定量的步骤二制备的泥浆固化剂,保持PH=8,搅拌lOmin,进行机械分离,分离得到泥浆出水和泥饼;[0014]其中:步骤一中复合破胶剂的比例为:无机盐10%~20%、酸10%~20%、碱5%~10%、氧化剂2%~8%和水48%~73% ;
[0015]步骤一中的酸为硫酸、盐酸、硝酸;
[0016]步骤一中的氧化剂为漂液、双氧水和高铁酸钾;
[0017]步骤二中的碱为NaOH、CaO、Ca (OH)2, KOH ;
[0018]步骤三中有机絮凝剂的加量0.05%~0.1% ;[0019]步骤三中氧化型阳尚子破胶剂加量为2%~10% ;
[0020]步骤三中泥浆固化剂加量为2%~10% ;
[0021]步骤三中的药剂的加入顺序为,先加酸性阳离子破胶体系或者先加泥浆固化剂。
[0022]本发明的优点和产生的有益效果是:
[0023](I)复合破胶剂能使海上钻井废弃泥浆快速脱稳,固结,使部分有机污染物完全被氧化降解及固结,很难浸出。与现有技术相比,泥浆脱水率更高,为废弃泥浆的后续处理工艺创造良好条件。
[0024](2)本发明原料易购置,成本较低,为产品的工业化规模生产和商品化创造有利条件。
【具体实施方式】
[0025]实施例1
[0026]废弃钻井泥浆的破胶脱水处理方法:
[0027](I)氧化型阳离子破胶体系制备
[0028]在室温下,向烧杯中加入Al2(S04)3(100g,0.29mol),去离子水300ml搅拌使之溶解,随后慢慢向里加入浓H2SO4(100g)和NaClO(20g),搅拌放置。
[0029](2)泥浆固化剂的制备
[0030]在室温下,向反应器中依次称取Al2O3 (15g,0.147mol)和 SiO2 (10g,0.167mol),加入水100ml搅拌均匀,置于60°C的水浴中,搅拌IOmin后,向里加Ca (OH) 2 (50g, 0.676mol),快速搅拌30min放置。
[0031](3)废弃泥浆破胶固化处理
[0032]取7500g废弃钻井泥浆于容器中,先快速加入296g步骤一准备的氧化型阳离子破胶剂,搅拌均匀后,接着加入1%。高电荷阳离子有机混凝剂5g,充分搅拌均匀后,最后加入242g步骤二制备的泥浆固化剂,搅拌lOmin,经机械分离后泥饼固结,含水率为40%,泥浆出水外观透亮,COD降低到900mg/l。
[0033]实施例2
[0034](I)酸性阳离子破胶体系制备
[0035]在室温下,向烧杯中加入Al2(S04)3(100g,0.29mol),去离子水300ml搅拌使之溶解,随后慢慢向里加入浓H2SO4 (100g)和H2O2 (15g),搅拌放置。
[0036](2)泥浆固化剂的制备
[0037]在室温下,向反应器中依次称取Al2O3 (15g,0.147mol)和 SiO2 (10g,0.167mol),加入水100ml搅拌均匀,置于60°C的水浴中,搅拌IOmin后,向里加Ca (OH) 2 (50g, 0.676mol),快速搅拌30min放置。[0038](3)废弃泥浆破胶固化处理
[0039]取7500g废弃钻井泥浆于容器中,先快速加入296g步骤一准备的氧化型阳离子破胶剂,搅拌均匀后,接着加入1%。高电荷阳离子有机混凝剂5g,充分搅拌均匀后,最后加入242g步骤二制备的泥浆固化剂,搅拌lOmin,经机械分离后泥饼固结,含水率为45%,泥浆出水外观透亮,COD降低到1200mg/l。
[0040]实施例3
[0041](I)酸性阳离子破胶体系制备
[0042]在室温下,向烧杯中加入Al2(S04)3(100g,0.29mol),去离子水300ml搅拌使之溶解,随后慢慢向里加入浓H2SO4(100g)和NaClO(20g),搅拌放置。
[0043](2)泥浆固化剂的制备
[0044]在室温下,向反应器中依次称取Al2O3 (15g,0.147mol)和 SiO2 (10g,0.167mol),加入水100ml搅拌均匀,置于60°C的水浴中,搅拌IOmin后,向里加Ca0(50g,0.893mol),快速搅拌30min放置。
[0045](3)废弃泥浆破胶固化处理
[0046]取7500g废弃钻井泥浆于容器中,先快速加入296g步骤一准备的氧化型阳离子破胶剂,搅拌均匀后,接着加入1%。高电荷阳离子有机混凝剂5g,充分搅拌均匀后,最后加入242g步骤二制备的泥浆固化剂,搅拌lOmin,经机械分离后泥饼固结,含水率为40%,泥浆出水外观透亮,COD降低到1000mg/l。
【权利要求】
1.一种用于处理海上废弃钻井泥浆的复合破胶剂,其特征在于: 复合破胶剂由高电荷阳离子有机絮凝剂、无机盐、酸、碱、氧化剂、水组成,其对海上废弃钻井泥浆的破胶脱水处理过程包括: 步骤一:氧化型阳离子破胶剂的制备: 在室温下,向反应器中加入一定量的无机盐Al2 (SO4) 3和水,搅拌使之溶解,然后慢慢向里加入酸和氧化剂,保持PH=2~3,搅拌3~5min放置; 步骤二:泥浆固化剂的制备: 在室温下,向反应器中称取一定量的Al2O3和SiO2,加入水搅拌均匀,置于60°C的水浴中,静置10min后,向里加入一定浓度的碱溶液,快速搅拌30min放置; 步骤三:废弃钻井泥浆破胶固化处理: 取一定量的海上废弃钻井泥浆于容器中,先加入一定量步骤一准备的氧化型阳离子破胶剂,产生大量气体,待搅拌均匀后,接着加入一定量的高电荷阳离子有机絮凝剂,搅拌均匀,最后加入一定量的步骤二制备的泥浆固化剂,保持PH=8,搅拌10min,进行机械分离,分离得到泥浆出水和泥饼; 其中:步骤一中复合破胶剂的比例为:无机盐10%~20%、酸10%~20%、碱5%~10%、氧化剂2%~8%和水48%~73% ; 步骤一中的酸为硫酸、盐酸、硝酸; 步骤一中的氧化剂为漂液、双氧水和高铁酸钾; 步骤二中的碱为 Na0H、Ca0、Ca(0H)2、K0H ; 步骤三中有机絮凝剂的加量0.05%~0.1% ; 步骤三中氧化型阳尚子破胶剂加量为2%~10% ; 步骤三中泥浆固化剂加量为2%~10% ; 步骤三中的药剂的加入顺序为,先加酸性阳离子破胶体系或者先加泥浆固化剂。
【文档编号】C02F103/10GK103524017SQ201310503218
【公开日】2014年1月22日 申请日期:2013年10月23日 优先权日:2013年10月23日
【发明者】李志元, 王素芳, 林蓓, 王腾, 张艳芳 申请人:中国海洋石油总公司, 中海油天津化工研究设计院, 中海油能源发展股份有限公司
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