CN104479659A - 一种油基钻屑清洗和基础油回收方法 - Google Patents

一种油基钻屑清洗和基础油回收方法 Download PDF

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Abstract

本发明公开了一种油基钻屑清洗和基础油回收的方法，属于油气田含油固体和含油液体废弃物净化处理技术领域。本发明采用阴离子表面活性剂和长链叔胺组合的脂肪醇溶液作为油基钻屑的清洗剂，带水清洗后再通入CO2使固液室温静置分离。适合于多种油基钻屑清洗和基础油的回收，不需要额外添加任何种类的絮凝剂和高分子破乳剂，处理后水的化学需氧量(COD)小于50mg/L，基础油回收率大于95％，可用于油基钻井液的配制，固体残留油量小于0.3％。

Description

一种油基钻屑清洗和基础油回收方法
技术领域
本发明涉及一种油基钻屑清洗和基础油回收的方法，属于油气田含油固体和含油液体废弃物净化处理技术领域。
背景技术
随着对石油基资源的需求日益增加，世界各国对页岩气资源的开采已经成为新的热潮。在当前的页岩气资源开采技术中，普遍需要使用油基钻井液，会产生大量的油基钻井废液。在油基钻井废液中，存在大量的表面包裹基础油剂的固体颗粒，统称为油基钻屑。通常，油基钻屑含油量较高。若不及时有效地处置，一则导致资源浪费，二则对环境产生显著的毒害污染。如何无害化处理油基钻屑成为世界各国关注的焦点技术问题。已经建立的处理技术主要包括：热裂解和热馏技术，有机溶剂萃取洗涤技术，表面活性剂洗涤分离技术，包裹压制成块技术。热裂解和热馏技术能耗较高、设备投资较大，有机溶剂萃取技术有机溶剂挥发对环境和操作者毒性较大、且存在闪点低等安全隐患，包裹压制成块技术存在油剂渗漏问题，表面活性剂洗涤分离技术存在配方复杂、废水中表面活性剂残留、COD偏高等技术问题。
发明内容
本发明目的在于提供一种油基钻屑清洗和基础油回收的方法。
本发明所述一种油基钻屑清洗和基础油回收的方法，其特征是采用阴离子表面活性剂和长链叔胺组合的脂肪醇溶液作为清洗剂，清洗后再通入CO2使固液静置分离，具体步骤如下：
(1)清洗剂的配制：将阴离子表面活性剂和长链叔胺在室温条件下按照等物质的量的阴离子表面活性剂和长链叔胺质量的10-50％添加脂肪醇配制而成。
所述的阴离子表面活性剂是指十二烷基硫酸钠(SDS)、十二烷基苯磺酸盐(LAS)、脂肪醇聚氧乙烯醚硫酸酯盐(AES)中的一种或几种混合物。
所述的长链叔胺是指长链碳原子个数在12至18的二甲基叔胺中的一种或几种混合物。
所述的脂肪醇是指甲醇、乙醇、异丙醇、丙二醇、丙醇、丁醇中的一种或几种混合物。
(2)清洗过程：将油基钻屑与水混合后，按照油基钻屑质量的1-10％添加(1)中清洗剂，室温搅拌0.5-2.5小时。
(3)固液分离过程：室温搅拌下，向(2)中混合物料体系中通入CO2，直至体系中固液分离。静置0.5-2.5小时后，体系中出现固体、水和油三相分离，分别回收水、油和固体。
本发明的有益效果是：适合于多种油基钻屑清洗和基础油的回收，不需要额外添加任何种类的絮凝剂和高分子破乳剂，处理后水的化学需氧量(COD)小于50mg/L，基础油回收率大于95％，可用于油基钻井液的配制，固体残留油量小于0.3％。
具体实施方式
实施例1-5中所用清洗剂阴离子表面活性剂与长链叔胺组合配制见表1。实施例6-7所用清洗剂与实施例5类同。
表1清洗剂阴离子表面活性剂与长链叔胺组合
向表1中表面活性剂组合物中按照表面活性剂组合物质量的10-50％添加甲醇、乙醇、异丙醇、丙二醇、丙醇、丁醇中的一种或几种混合物配制得到实施例1-5所用清洗剂。
实施例1-5中所用油基钻屑物理性质描述见表2。实施例6-7所用油基钻屑与实施例4相同。
表2油基钻屑物理性质一览
实施例编号 含油率 含水率 总固体含量
1 11.7％ 9.3％ 90.7％
2 43.1％ 2.2％ 97.8％
3 21.8％ 1.5％ 98.5％
4 51.8％ 1.5％ 98.5％
5 32.9％ 10.3％ 89.7％
实施例1油基钻屑清洗和基础油回收
取表2中含油率11.7％、含水率9.3％和总固体含量90.7％的油基钻屑1.5Kg，加水1.0Kg，常温搅拌下，添加表1中QX1清洗剂68g(含混合醇33％)，持续搅拌1小时后，通入CO2直至分层，此时，体系中可见固体颗粒沉降在容器底部，水相为中间层，清澈透明，油层为上层，油水界面清晰。分出油相和水相，油相质量为196.9g，基础油回收率96.3％；固体颗粒中残油率为0.24％，水相的总COD值为41.3mg/L。
实施例2油基钻屑清洗和基础油回收
取表2中含油率43.1％、含水率1.5％和总固体含量98.5％的油基钻屑4.5Kg，加水2.0Kg，常温搅拌下，添加表1中QX3清洗剂450g(含混合醇30％)，持续搅拌1小时后，通入CO2直至分层，此时，体系中可见固体颗粒沉降在容器底部，水相为中间层，清澈透明，油层为上层，油水界面清晰。分出油相和水相，油相质量为1805.8g，基础油回收率95.2％；固体颗粒中残油率为0.28％，水相的总COD值为47.3mg/L。
实施例3油基钻屑清洗和基础油回收
取表2中含油率21.8％、含水率1.5％和总固体含量98.5％的油基钻屑4.5Kg，加水2.0Kg，常温搅拌下，添加表1中QX3清洗剂450g(含混合醇30％)，持续搅拌1小时后，通入CO2直至分层，此时，体系中可见固体颗粒沉降在容器底部，水相为中间层，清澈透明，油层为上层，油水界面清晰。分出油相和水相，油相质量为1240.7g，基础油回收率95.8％；固体颗粒中残油率为0.22％，水相的总COD值为44.1mg/L。
实施例4油基钻屑清洗和基础油回收
取表2中含油率51.8％、含水率1.5％和总固体含量98.5％的油基钻屑4.5Kg，加水2.0Kg，常温搅拌下，添加表1中QX4清洗剂450g(含混合醇30％)，持续搅拌1小时后，通入CO2直至分层，此时，体系中可见固体颗粒沉降在容器底部，水相为中间层，清澈透明，油层为上层，油水界面清晰。分出油相和水相，油相质量为2569.7g，基础油回收率98.2％；固体颗粒中残油率为0.05％，水相的总COD值为33.2mg/L。
实施例5油基钻屑清洗和基础油回收
取表2中含油率32.9％、含水率10.3％和总固体含量89.7％的油基钻屑4.5Kg，加水2.0Kg，常温搅拌下，添加表1中QX5清洗剂450g(含混合醇30％)，持续搅拌1小时后，通入CO2直至分层，此时，体系中可见固体颗粒沉降在容器底部，水相为中间层，清澈透明，油层为上层，油水界面清晰。分出油相和水相，油相质量为1596.5g，基础油回收率96.5％；固体颗粒中残油率为0.09％，水相的总COD值为43.9mg/L。
实施例6油基钻屑清洗和基础油回收
取表2中含油率51.8％、含水率1.5％和总固体含量98.5％的油基钻屑4.5Kg，加水2.0Kg，常温搅拌下，添加表1中QX4清洗剂150g(含混合醇30％)，持续搅拌1小时后，通入CO2直至分层，此时，体系中可见固体颗粒沉降在容器底部，水相为中间层，清澈透明，油层为上层，油水界面清晰。分出油相和水相，油相质量为2380.4g，基础油回收率99.1％；固体颗粒中残油率为0.11％，水相的总COD值为39.2mg/L。
实施例7油基钻屑清洗和基础油回收
取表2中含油率51.8％、含水率1.5％和总固体含量98.5％的油基钻屑4.5Kg，加水2.0Kg，常温搅拌下，添加表1中QX4清洗剂100g(含混合醇10％)，持续搅拌1小时后，通入CO2直至分层，此时，体系中可见固体颗粒沉降在容器底部，水相为中间层，清澈透明，油层为上层，油水界面清晰。分出油相和水相，油相质量为2360.7g，基础油回收率98.9％；固体颗粒中残油率为0.10％，水相的总COD值为38.2mg/L。

Claims (2)

1.一种油基钻屑清洗和基础油回收的方法，其特征是采用阴离子表面活性剂和长链叔胺组合的脂肪醇溶液作为清洗剂，清洗后再通入CO2使固液静置分离，具体步骤如下：
(1)清洗剂的配制：将阴离子表面活性剂和长链叔胺在室温条件下按照等物质的量的阴离子表面活性剂和长链叔胺质量的10-50％添加脂肪醇配制而成。
(2)清洗过程：将油基钻屑与水混合后，按照油基钻屑质量的1-10％添加(1)中清洗剂，室温搅拌0.5-2.5小时。
(3)固液分离过程：室温搅拌下，向(2)中混合物料体系中通入CO2，直至体系中固液分离。静置0.5-2.5小时后，体系中出现固体、水和油三相分离，分别回收水、油和固体。
2.所述的阴离子表面活性剂和长链叔胺组合的脂肪醇溶液是指十二烷基硫酸钠(SDS)、十二烷基苯磺酸盐(LAS)、脂肪醇聚氧乙烯醚硫酸酯盐(AES)中的一种或几种混合物与长链碳原子个数在12至18的二甲基叔胺中的一种或几种混合物的组合，所述的脂肪醇是指甲醇、乙醇、异丙醇、丙二醇、丙醇、丁醇中的一种或几种混合物，脂肪醇按照阴离子表面活性剂与长链二甲基叔胺组合物重量的10-50％添加。
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