专利名称:钻井泥浆固—液分离法的制作方法
本发明属于一种新的钻井泥浆固-液分离方法。
钻井竣工后，作为钻井时临时护壁和提升钻屑的工作介质-泥浆，即成废物。排出后污染农田、造成公害，带来巨大的经济损失。可行的办法是将泥浆中的固体部分和水分离后分别排除。通常是在废浆中加入可絮凝固体的药剂，使悬浮于水中的固体形成絮团后，借重力沉降，然后，将析出的水排掉，实现固-液分离。但往往效果不理想，絮团沉降速度慢、费时费药，难以将固体和液体迅速、有效地分离。
美国专利《钻井泥浆的水土分离法》(U·S·P4，127，482)提供了一种分离方法;是将至少一种或多种固体絮凝剂分散到泥浆中，使悬浮固体形成指定尺寸的絮团后，经由筛网、水泵抽滤，排除部分水。它使用两种类型高分子量的聚丙烯酰胺为固体絮凝剂，一种为非离子型，由聚丙烯酰胺、少量的脂肪酸脂和少量表面活性剂组成;另一种为阴离子型，由聚丙烯酰胺和脂肪酸的聚氧乙烯酯组成。由于此类高分子絮凝剂属非水解体和弱水解体，难溶于水，在泥浆中分散程度较差，对泥浆中固体的絮凝效果不理想，使得处理泥浆步骤繁杂。使用时要配合其它试剂，并要阴、非两种类型絮凝剂同时配合使用方能有效。而且此方法处理经济效果欠佳，经筛网抽滤后总排水量还达不到泥浆体积的50%，难以将固体和液体较彻底的分离。
本发明的目的是提供一种新的固-液分离方法，不须经筛网抽滤便可使泥浆中固-液迅速有效地分开，且药源广、药价低廉、工艺简单，便于大量废泥浆的处理，十分经济可行。
本发明的方法要点为将一种或多种能降低泥浆比表面自由焓的药剂分散到泥浆中，降低泥浆的表面张力后，再将一种高分子量的絮凝剂分散到泥浆中，加入量以形成絮团直径大于4mm为准。絮团形成后游离水即形成，可直接从上部排放澄清水。
降低泥浆比表面自由焓的药剂最好采用表面活性剂。
效果和经济价值较理想的表面活性剂为阴离子型的。
絮凝剂可采用高分子量的非离子、阳离子、阴离子型变性聚丙烯酰胺。效果较好的是阳离子型的聚丙烯酰胺，以其水解体效果为最佳。
为了提高絮凝效果，处理泥浆的过程中若絮团直径不大于4mm时，可再加入一些无机盐类，效果较好的是铝类无机盐，以三聚氯化铝效果为最好。
上述药剂最好以水溶液加入。
表面活性剂的溶液重量百分浓度以0.01～1%为宜。
高分子量的变性聚丙烯酰胺絮凝剂的水解度以10～45%为宜。
无机盐溶液宜接近饱和，铝类无机盐的重量百分浓度为10～35%。
在使用本方法添加药剂的整个过程中，最好注意控制泥浆的PH值为中性。
本发明突破习惯上仅靠普通絮凝剂来进行固-液分离的泥浆处理方法，而针对钻井泥浆的高分散、高稳定性，采用表面活性剂降低它的比表面自由焓，从而使泥浆中固体颗粒间的界面张力降到最小值，致使泥浆中固体颗粒间能发生较多的碰撞，破坏泥浆的稳定性后，在有机高分子絮凝剂的作用下，使泥浆中微小的颗粒在瞬间形成较大的絮团(直径大于4mm)沉于底部。与已有的方法相比，本发明固-液分离效果良好。析出的水清彻透明、无色、无味、无毒害。经环保部门检测，此水达工业水排放标准。处理后的泥浆自然分水量占泥浆体积的50%以上，若经简单机械压挤(可用一滤包包住泥渣)可得含水量20%左右的泥饼，尚能进一步缩合利用，如烧制优质陶瓷，作为土壤改良剂等，变害为宝，获显著的社会、经济效益。
本发明的实施方案举例如下一、首先将重量百分浓度为0.1～1%的溴比三乙基十六烷铵盐及重量百分浓度为0.05～0.1%烷基磺酸盐水溶液按泥浆体积的0.005～5%分散到泥浆中，然后按泥浆体积的0.001～1%加水解度为35%的阳离子型变性聚丙烯酰胺水解体，絮团立即形成。若絮团直径不大于4mm，再加入饱和硫酸铝钾复盐水溶液。整个过程中控制泥浆的PH值小于7。
二、首先将重量百分浓度为0.01～0.1%的歧化松香钠及重量百分浓度为0.05～0.5%的硬脂酸钠水溶液按泥浆体积的0.005～5%分散到泥浆中，然后按泥浆体积的0.001～1%加入水解度为40%的阴离子型变性聚丙烯酰胺水解体，絮团立即形成。若絮团直径不大于4mm，再加入饱和三聚氯化铝水溶液。整个过程控制泥浆的PH值大于7。
三、首先将重量百分浓度为0.01～5%的聚氧乙烯十二烷基苯酚酯按泥浆体积的0.005～5%分散到泥浆中，然后按泥浆体积的0.001～1%加入水解度为15%的非离子型变性聚丙烯酰胺水解体，絮团立即形成。若絮团直径不大于4mm，再加入饱和六偏磷酸钠水溶液，整个过程控制泥浆的PH值接近7。
权利要求
1.一种钻井泥浆固——液分离法，将絮凝剂及无机盐类水溶液分散到泥浆中，使悬浮固体形成指定尺寸的絮团，以便进行固——液分离，其特征在于首先将一种或多种能降低泥浆比表面自由焓的药剂分散到泥浆中，降低泥浆的表面张力后，再将一种高分子量的絮凝剂分散到泥浆中，加入量以形成絮团直径大于4mm为准。絮团形成后游离水即形成，直接从上部排放澄清水。
2.一种如权利要求
1所说的固-液分离法，其特征在于采用表面活性剂来降低泥浆的比表面自由焓，絮凝剂采用高分子量的变性聚丙烯酰胺。
3.一种如权利要求
2所说的固-液分离法，其特征在于表面活性剂的溶液重量百分浓度为0.01～1%，高分子量的变性聚丙烯酰胺系水解度为10～45%的水解体。
4.一种如权利要求
3所说的固-液分离法，其特征在于所说的表面活性剂为阴离子型。
5.一种如权利要求
4所说的固-液分离法，其特征在于所说的高分子量的聚丙烯酰胺为阳离子型。
6.一种如权利要求
1至5之一所说的固-液分离法，其特征在于当絮团直径不大于4mm时，加入可提高絮凝效果的无机盐类。
7.一种如权利要求
6所说的固-液分离法，其特征在于所说的无机盐为铝类无机盐。
8.一种如权利要求
7所说的固-液分离法，其特征在于所说的铝类无机盐为三聚氯化铝。
9.一种如权利要求
1、2、3、4、5、7、8之一所说的固-液分离法，其特征在于游离水形成后，用滤包经机械压挤排除水分。
10.一种如权利要求
6所说的固-液分离法，其特征在于游离水形成后，用滤包经机械压挤排除水分。
专利摘要
本发明属于一种新的钻井泥浆固——液分离方法。它首先将一种或多种能降低泥浆比表面自由焓的药剂分散到泥浆中，降低泥浆的表面张力后，再将一种高分子量的絮凝剂分散到泥浆中，加入量以形成絮团直径大于4mm为准。絮团形成后游离水即形成，可自然排放占泥浆总量50％以上的水，也可用滤包经机械压挤出更多水分。本发明药源广、药价低廉、工艺简单，便于大量废泥浆的处理及综合利用。
文档编号B01D21/01GK86102135SQ86102135
公开日1987年10月14日 申请日期1986年3月29日
发明者吕照阔, 赵鸿章 申请人:淮南矿业学院导出引文BiBTeX, EndNote, RefMan