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一种油基泥浆清洗剂及制备方法 Download PDF

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Abstract

本发明公开一种油基泥浆清洗剂，其组成为：20‑40份润湿剂、5‑15份十二烷基苯磺酸钠、5‑15份op‑10、5‑10份碳酸钠、1‑5份硅酸钠、20‑40份水。其制备方法为：将氢氧化钠溶解成20％的水溶液备用；向反应釜投加硬脂酸，加热搅拌，当温度升至120℃时恒温搅拌，加入二乙醇胺，搅拌均匀后，再缓慢加入20％氢氧化钠水溶液，搅拌4h，再加入冰醋酸，反应完成时，停止搅拌，自然冷却待用；向反应釜投加硅酸钠和水，搅拌溶解，溶解完全后依次加入前述溶液、二烷基苯磺酸钠、op‑10、碳酸钠，搅拌均匀后即为产品。本发明水溶性好；处理设备简单，操作简易，用量少，费用低，油回收率高，不产生二次污染，既能回收油，变废为宝；降低了成本又提高了收益，并且能很好的保护环境。

Description

一种油基泥浆清洗剂及制备方法
技术领域
本发明涉及油基泥浆的处理，该剂具有较强的油泥分离作用，有良好的水溶性，能彻底的将废弃油基泥浆中的油、水、泥、砂分离。
背景技术
钻井泥浆是油气田钻井工程的血液，为了实现安全、快速地钻井，泥浆中添加大量处理剂，处理剂造成CODCr、石油类、色度等污染指标高。随着我国油气勘探开发的发展，多分支井、水平井和复杂地质井钻井越来越多，井壁稳定的问题越来越突出，油基钻井液技术受到越来越多的重视而不断的发展，相应产生的废弃油基钻井液的数量不断增加。目前相当数量的废弃钻井油基泥浆不经处理直接采用填埋或回注地层的方法，不但浪费了大量的矿物油资源,而且会导致土壤、地表和地下水的污染，直接或间接对动植物及人体健康产生巨大的危害。当前我国废弃油基钻井液的环保处理技术总体水平不高，存在成本高、效果差、技术配套能力差等问题。废弃油基钻井液无害化处理技术严重阻碍着油基钻井液技术的发展，已成为制约我国油气勘探开发业务发展的瓶颈之一。由于我国环保部门对环境污染治理要求愈来愈严格，发展绿色循环经济已成为可持续发展的关键。大量废弃油基钻井液没有安全有效出路，已成为油田的严重负担。从环境保护和经济效益角度出发，寻找一种经济高效的废弃油基钻井液处理与油回收技术尤为迫切和重要。因此，我们开展了废弃油基钻井液无害化处理技术研究,形成一套技术可行，经济合理的处理技术，实现清洁钻井，促进油气勘探开发与环境保护协调发展，对整个石油行业的发展具有非常重要的意义。
现有技术中，焚烧法对设备要求高，操作复杂，易产生二次污染；热解吸法对反应条件要求较高，处理费用较高，操作也比较复杂；溶剂萃取法对设备要求高，有机萃取液用量大，危险性高；生物处理法只能用于低含油量油基泥浆，并且时间较长。
发明内容
本发明的目的在于：提供一种处理油基泥浆的新型复合清洗剂，涉及油基泥浆的处理，该剂具有较强的油泥分离作用，有良好的水溶性，能彻底的将废弃油基泥浆中的油、水、泥、砂分离。本文中复合清洗剂是指能使油基泥浆中的油泥砂分离的药剂。
本发明的目的是这样实现的：
一种油基泥浆清洗剂，配方为：取20-40份润湿剂、5-15份十二烷基苯磺酸钠、5-15份op-10、5-10份碳酸钠、1-5份硅酸钠、20-40份水。
本发明的最佳配制：取30份润湿剂、15份十二烷基苯磺酸钠、7份op-10、10份碳酸钠、3份硅酸钠、35份水。
本发明的润湿剂的合成原料比例为：硬脂酸：二乙醇胺：氢氧化钠：冰醇酸＝100:100:1:20。
其合成控制步骤为：
1)润湿剂的合成：
(1)将氢氧化钠溶解成20％的水溶液备用；
(2)向反应釜投加硬脂酸，加热搅拌，当温度升至120℃时恒温搅拌，加入二乙醇胺，搅拌均匀后，再缓慢加入20％氢氧化钠水溶液，继续搅拌4小时；加入冰醋酸，搅拌10-20分钟，自然冷却后即为润湿剂；
(3)上述合成原料质量比例为：硬脂酸：二乙醇胺：氢氧化钠：冰醇酸＝100:100:1:20；
2)清洗剂的复配：
向反应釜投加硅酸钠和水，搅拌溶解，溶解完全后依次加入润湿剂、二烷基苯磺酸钠、op-10、碳酸钠，搅拌均匀后即为本发明的油基泥浆清洗剂。
上述反应搅拌速度均为120-160转/分钟。
上述的油基泥浆清洗剂
合成所需的药剂，均为市售产品。
将油基泥浆加入到加热罐中，然后再加入同体积水，加热升温到45℃--55℃，恒温搅拌，按400--1000ppm加入本发明的油基泥浆清洗剂，搅拌0.5—1小时，停止搅拌，静置1h，分层。即可分离出油，实现其有效回收。
本发明具有如下优点，
水溶性好；对油基泥浆处理具有设备简单，操作简易，用量少，费用低，油回收率高，不产生二次污染，既能回收油分，变废为宝；又可取代传统的油基泥浆处理方法，既降低了成本又提高了收益，并且能很好的保护环境。
具体实施方式
下面对照实施例对本发明产品作进一步的说明。
实施例1
原料配制：取20份润湿剂、5份十二烷基苯磺酸钠、5份op-10、5份碳酸钠、1份硅酸钠、20份水；
其合成控制步骤为：
1)润湿剂的合成：
(1)将氢氧化钠溶解成20％的水溶液备用；
(2)向反应釜投加硬脂酸，加热搅拌，当温度升至120℃时恒温搅拌，加入二乙醇胺，搅拌均匀后，再缓慢加入20％氢氧化钠水溶液，继续搅拌4h。反应完成后加入冰醋酸中和，反应完成时，停止搅拌，自然冷却后即为润湿剂。
(3)上述合成原料质量比例为：硬脂酸：二乙醇胺：氢氧化钠：冰醇酸＝100:100:1:20。
2)本发明油基泥浆清洗剂的复配：
向反应釜投加硅酸钠和水，搅拌溶解，溶解完全后依次加入润湿剂、二烷基苯磺酸钠、op-10、碳酸钠，搅拌均匀后即为产品。
上述反应搅拌速度均为120-160转/分钟。
本发明合成所需的药剂，均为市售产品。
本产品的性能验证：以常规方法与现有油基泥浆处理方法进行对比，评价其性能如下：
1、水溶性评价
在一百毫升水样中分别加入药剂，投加药剂量为30克，充分摇匀后在常温下恒温静置5min观察，结果见表1。
表1
药剂 溶液外观
新型复合清洗剂 可溶
由上表得知，药剂的水溶性均良好。
2、清洗效果评价
对油基泥浆处理，试验方法为，将油基泥浆加入到加热罐中，然后再加入同体积水，加热升温到45℃，恒温搅拌，按500ppm加入上述油基泥浆清洗剂，搅拌0.5h，停止搅拌，静置1h，观察出现分层。
处理效果见表2。
表2
实施例2
原料配制：取30份润湿剂、15份十二烷基苯磺酸钠、7份op-10、10份碳酸钠、3份硅酸钠、35份水；
其合成控制步骤为：
1)润湿剂的合成：
(1)将氢氧化钠溶解成20％的水溶液备用；
(2)向反应釜投加硬脂酸，加热搅拌，当温度升至120℃时恒温搅拌，加入二乙醇胺，搅拌均匀后，再缓慢加入20％氢氧化钠水溶液，继续搅拌4h。反应完成后加入冰醋酸中和，反应完成时，停止搅拌，自然冷却后即为润湿剂。
(3)上述合成原料质量比例为：硬脂酸：二乙醇胺：氢氧化钠：冰醇酸＝100:100:1:20。
2)清洗剂的复配：
向反应釜投加硅酸钠和水，搅拌溶解，溶解完全后依次加入润湿剂、二烷基苯磺酸钠、op-10、碳酸钠，搅拌均匀后即为产品。
上述反应搅拌速度均为120-160转/分钟。
本发明合成所需的药剂，均为市售产品。
本产品的性能验证：以常规方法与现有油基泥浆处理方法进行对比，评价其性能如下：
1、水溶性评价
在一百毫升水样中分别加入药剂，投加药剂量为30克，充分摇匀后在常温下恒温静置5min观察，结果见表3。
表3
药剂 溶液外观
新型复合清洗剂 可溶
由上表得知，药剂的水溶性均良好。
2、清洗效果评价
对油基泥浆处理，试验方法为，将油基泥浆加入到加热罐中，然后再加入同体积水，加热升温到45℃，恒温搅拌，按800ppm加入上述油基泥浆清洗剂，搅拌0.5h，停止搅拌，静置1h，观察出现分层。
处理效果见表4。
表4
由上表得知，本药剂在较少的投加量情况下，能够很好的将油基泥浆中的油、水、泥、砂分离，既能回收油分，变废为宝，又能很好的保护环境。
实施例3
原料配制：取30份润湿剂、15份十二烷基苯磺酸钠、7份op-10、10份碳酸钠、3份硅酸钠、35份水；
其合成控制步骤为：
1)润湿剂的合成：
(4)将氢氧化钠溶解成20％的水溶液备用；
(5)向反应釜投加硬脂酸，加热搅拌，当温度升至120℃时恒温搅拌，加入二乙醇胺，搅拌均匀后，再缓慢加入20％氢氧化钠水溶液，继续搅拌4h。反应完成后加入冰醋酸中和，反应完成时，停止搅拌，自然冷却后即为润湿剂。
(6)上述合成原料质量比例为：硬脂酸：二乙醇胺：氢氧化钠：冰醇酸＝100:100:1:20。
2)清洗剂的复配：
向反应釜投加硅酸钠和水，搅拌溶解，溶解完全后依次加入润湿剂、二烷基苯磺酸钠、op-10、碳酸钠，搅拌均匀后即为产品。
上述反应搅拌速度均为120-160转/分钟。
本发明合成所需的药剂，均为市售产品。
本产品的性能验证：以常规方法与现有油基泥浆处理方法进行对比，评价其性能如下：
1、水溶性评价
在一百毫升水样中分别加入药剂，投加药剂量为30克，充分摇匀后在常温下恒温静置5min观察，结果见表5。
表5
药剂 溶液外观
新型复合清洗剂 可溶
由上表得知，药剂的水溶性均良好。
2、清洗效果评价
对油基泥浆处理，试验方法为，将油基泥浆加入到加热罐中，然后再加入同体积水，加热升温到50℃，恒温搅拌，按800ppm加入上述油基泥浆清洗剂，搅拌0.5h，停止搅拌，静置1h，观察出现分层。
处理效果见表6。
表6
由上表得知，本药剂在较少的投加量情况下，能够很好的将油基泥浆中的油、水、泥、砂分离，既能回收油分，变废为宝，又能很好的保护环境。
实施例4
原料配制：取30份润湿剂、15份十二烷基苯磺酸钠、7份op-10、10份碳酸钠、3份硅酸钠、35份水；
其合成控制步骤为：
1)润湿剂的合成：
(7)将氢氧化钠溶解成20％的水溶液备用；
(8)向反应釜投加硬脂酸，加热搅拌，当温度升至120℃时恒温搅拌，加入二乙醇胺，搅拌均匀后，再缓慢加入20％氢氧化钠水溶液，继续搅拌4h。反应完成后加入冰醋酸中和，反应完成时，停止搅拌，自然冷却后即为润湿剂。
(9)上述合成原料质量比例为：硬脂酸：二乙醇胺：氢氧化钠：冰醇酸＝100:100:1:20。
2)清洗剂的复配：
向反应釜投加硅酸钠和水，搅拌溶解，溶解完全后依次加入润湿剂、二烷基苯磺酸钠、op-10、碳酸钠，搅拌均匀后即为产品。
上述反应搅拌速度均为120-160转/分钟。
本发明合成所需的药剂，均为市售产品。
本产品的性能验证：以常规方法与现有油基泥浆处理方法进行对比，评价其性能如下：
1、水溶性评价
在一百毫升水样中分别加入药剂，投加药剂量为30克，充分摇匀后在常温下恒温静置5min观察，结果见表7。
表7
药剂 溶液外观
新型复合清洗剂 可溶
由上表得知，药剂的水溶性均良好。
2、清洗效果评价
对油基泥浆处理，试验方法为，将油基泥浆加入到加热罐中，然后再加入同体积水，加热升温到55℃，恒温搅拌，按800ppm加入上述油基泥浆清洗剂，，搅拌0.5h，停止搅拌，静置1h，观察出现分层。
处理效果见表8。
表8
由上表得知，本药剂在较少的投加量情况下，能够很好的将油基泥浆中的油、水、泥、砂分离，既能回收油分，变废为宝，又能很好的保护环境。
实施例5
原料配制：取40份润湿剂、15份十二烷基苯磺酸钠、15份op-10、10份碳酸钠、5份硅酸钠、20份水；
其合成控制步骤为：
1)润湿剂的合成：
(1)将氢氧化钠溶解成20％的水溶液备用；
(2)向反应釜投加硬脂酸，加热搅拌，当温度升至120℃时恒温搅拌，加入二乙醇胺，搅拌均匀后，再缓慢加入20％氢氧化钠水溶液，继续搅拌4h。反应完成后加入冰醋酸中和，反应完成时，停止搅拌，自然冷却后即为润湿剂。
(3)上述合成原料质量比例为：硬脂酸：二乙醇胺：氢氧化钠：冰醇酸＝100:100:1:20。
2)清洗剂的复配：
向反应釜投加硅酸钠和水，搅拌溶解，溶解完全后依次加入润湿剂、二烷基苯磺酸钠、op-10、碳酸钠，搅拌均匀后即为产品。
上述反应搅拌速度均为120-160转/分钟。
本发明合成所需的药剂，均为市售产品。
本产品的性能验证：以常规方法与现有油基泥浆处理方法进行对比，评价其性能如下：
1、水溶性评价
在一百毫升水样中分别加入药剂，投加药剂量为30克，充分摇匀后在常温下恒温静置5min观察，结果见表9。
表9
药剂 溶液外观
新型复合清洗剂 可溶
由上表得知，药剂的水溶性均良好。
2、清洗效果评价
对油基泥浆处理，试验方法为，将油基泥浆加入到加热罐中，然后再加入同体积水，加热升温到50℃，恒温搅拌，按1000ppm加入上述油基泥浆清洗剂，搅拌0.5h，停止搅拌，静置1h，观察出现分层。
处理效果见表10。
表10
由上表得知，本药剂在较少的投加量情况下，能够很好的将油基泥浆中的油、水、泥、砂分离，既能回收油分，变废为宝，又能很好的保护环境。
实施例6
四川某井场，平均每年有100口作业井，每口井产生300-400吨的废弃油基泥浆，每年产生废弃油基泥浆30000-40000吨，其中含油量达到49.4％，之前处理方法为经过简单回收后剩余焚烧，不但浪费资源，并且严重污染环境，使用本发明的油基泥浆清洗剂，原油回收率达到99.7％，即每年回收原油15000吨，按每吨1200元计，一年回收1800万元的油。处理后的泥、砂含油率低于0.2％，可直接填埋或用于筑路使用。

Claims (4)

1.一种油基泥浆清洗剂，其组成为：20-40份润湿剂、5-15份十二烷基苯磺酸钠、5-15份op-10、5-10份碳酸钠、1-5份硅酸钠、20-40份水；所述润湿剂组成为：硬脂酸：二乙醇胺：氢氧化钠：冰醇酸＝100:100:1:20。
2.根据权利要求1所述的油基泥浆清洗剂，其特征在于，其最佳配方为：30份润湿剂、15份十二烷基苯磺酸钠、7份op-10、10份碳酸钠、3份硅酸钠、35份水。
3.一种油基泥浆清洗剂的制备方法，步骤为：
1)润湿剂的合成：
将氢氧化钠溶解成20％的水溶液备用；
向反应釜投加硬脂酸，加热搅拌，当温度升至120℃时恒温搅拌，加入二乙醇胺，搅拌均匀后，再缓慢加入20％氢氧化钠水溶液，继续搅拌4h；加入冰醋酸，搅拌10--20分钟，自然冷却后即为润湿剂；
2)清洗剂的复配：
向反应釜投加硅酸钠和水，搅拌溶解，溶解完全后依次加入润湿剂、二烷基苯磺酸钠、op-10、碳酸钠，搅拌均匀后即为产品；
上述反应搅拌速度均为120--160转/分钟。
4.一种油基泥浆清洗剂的使用方法，步骤为：将油基泥浆加入到加热罐中，然后再加入同体积水，加热升温到45℃--55℃，恒温搅拌，按400--1000ppm加入权利要求1至3之一所述的油基泥浆清洗剂，搅拌0.5—1小时，停止搅拌，静置1h，分层。
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