CN104946215A - 一种利用瓜胶压裂液废水配制钻井液的方法 - Google Patents

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张洁
申志兵
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Abstract

一种利用瓜胶压裂液废水配制钻井液的方法，搅拌下在容器中将膨润土分散于瓜胶压裂液废水中，再向容器中的混合液中加入碱溶液调节pH值至9-10，然后搅拌下向容器中加入抑泡剂，再向容器中加入聚糖，搅拌均匀，然后向容器中加入苯甲酸钠和六次甲基四胺，搅拌均匀，最后向容器中加入流型调节剂，搅拌均匀即得到钻井液，本发明将压裂作业产生的废水进行二次利用，是利用了其中含有低分子量瓜胶和铵盐的特点，可以降低钻井液成本，与聚糖和木质素、腐殖酸类材料组配，形成抑制性钻井液体系，其中的主要材料均为天然产物材料，具有显著的环保性，是对宝贵水资源的充分利用。

Description

一种利用瓜胶压裂液废水配制钻井液的方法
技术领域
本发明涉及瓜胶基压裂废液二次使用技术领域，具体涉及一种利用瓜胶压裂液废水配制钻井液的方法。
背景技术
水力压裂是油气田开发中常用的增产措施，尤其是低渗透油气田的生产，压裂作业成为主要措施。压裂时需要使用大量的具有较高粘度的压裂液将支撑剂（通常石英砂）携带入压开的裂缝，为了使支撑剂在运移过程中悬浮于胶液中不沉降，压裂液需要有较高的粘度，一般通过使用瓜胶+交联剂配制压裂液。压裂施工结束后，压裂液会破胶之后返排出地层，在油气层中留下裂缝，使油层与井筒之间建立起一条新的流体通道。压裂能增产的同时也产生了大量的压裂废水，其中含有低分子量的瓜胶、硼酸盐、硫酸盐、表面活性剂等成分，需要进行综合处理才能达到排放标准。与此同时，在钻井方面需要大量的水来配制钻井液，特别是在水源短缺的偏远地区，水源成为制约钻井的重要因素。
发明内容
为了克服上述现有技术的缺点，本发明的目的在于提供一种利用瓜胶压裂液废水配制钻井液的方法，节约了水资源。
为了达到上述目的，本发明采用的技术方案为：
一种利用瓜胶压裂液废水配制钻井液的方法，包括以下步骤：
第一步，搅拌下在容器中将膨润土分散于20-100倍质量瓜胶压裂液废水中，所述膨润土为工业级及其以上纯度钻井用膨润土，所述瓜胶压裂液废水为油田瓜胶基压裂作业后返排的废水；
第二步，向容器中的混合液中加入质量浓度为1-10%的碱溶液调节pH值至9-10，搅拌均匀，所述碱溶液为工业级及其以上纯度碳酸钠、碳酸钾、氢氧化钠、氢氧化钾及其组合物；
第三步，搅拌下向容器中加入与压裂废水质量的比为1:500-5000的抑泡剂，搅拌均匀，所述抑泡剂为工业级及其以上纯度的乳化硅油、正丁醇、正戊醇、正己醇、聚氧乙烯聚氧丙烯季戊四醇醚、聚氧乙烯聚氧丙醇胺醚、聚氧丙烯甘油醚和聚氧丙烯聚氧乙烯甘油醚、聚二甲基硅氧烷及其组合物；
第四步，搅拌下向容器中加入与压裂废水质量的比为1:10-200的聚糖，搅拌均匀，所述聚糖为工业级及其以上纯度的瓜胶、皂角胶、黄原胶、羧甲基淀粉、羧甲基纤维素、甲基纤维素及其组合物；
第五步，向容器中加入苯甲酸钠和六次甲基四胺，苯甲酸钠与聚糖的质量比为1:100-2000，六次甲基四胺与聚糖的质量比为1:100-2000，搅拌均匀，所述苯甲酸钠和六次甲基四胺为工业级及其以上纯度产品；
第六步，向容器中加入与压裂废水质量的比为1: 10-500的流型调节剂，搅拌均匀即得到钻井液，所述流型调节剂为工业级及其以上纯度的木质素磺酸钠、木质素磺酸钙、腐植酸钠、腐植酸钾及其组合物。
本发明的有益效果为：将压裂作业产生的废水进行二次利用，首先是对宝贵水资源的充分利用，其次是利用了其中含有低分子量瓜胶和铵盐的特点，节约钻井液材料，降低成本10%以上。与聚糖和木质素、腐殖酸类材料组配，可以形成抑制性钻井液体系。其中的主要材料均为天然产物材料，具有显著的环保性。
具体实施方式
下面结合具体实施例对本发明作进一步描述。
实施例1
一种利用瓜胶压裂液废水配制钻井液的方法，包括以下步骤：
第一步，搅拌下在容器中将膨润土分散于20倍质量瓜胶压裂液废水中，所述膨润土为工业级钻井用膨润土，所述瓜胶压裂液废水为油田瓜胶基压裂作业后返排的废水；
第二步，向容器中的混合液中加入质量浓度为1%的碱溶液调节pH值至9，搅拌均匀，所述碱溶液为工业级纯度的碳酸钠；
第三步，搅拌下向容器中加入与压裂废水质量的比为1: 500的抑泡剂，搅拌均匀，所述抑泡剂为工业级纯度聚氧乙烯聚氧丙烯季戊四醇醚；
第四步，搅拌下向容器中加入与压裂废水质量的比为1: 50的聚糖，搅拌均匀，所述聚糖为工业级纯度的皂角胶；
第五步，向容器中加入苯甲酸钠和六次甲基四胺，苯甲酸钠与聚糖的质量比为1: 100，六次甲基四胺与聚糖的质量比为1: 2000，搅拌均匀，所述苯甲酸钠和六次甲基四胺为工业级纯度产品；
第六步，向容器中加入与压裂废水质量的比为1: 100的流型调节剂，搅拌均匀即得到钻井液，所述流型调节剂为工业级纯度的木质素磺酸钠。
本发明的有益效果为：将压裂作业产生的废水进行二次利用，节约水资源，并且利用了其中含有低分子量瓜胶和铵盐，节约钻井液材料，降低成本15%。
实施例2
一种利用瓜胶压裂液废水配制钻井液的方法，包括以下步骤：
第一步，搅拌下在容器中将膨润土分散于25倍质量瓜胶压裂液废水中，所述膨润土为工业级钻井用膨润土，所述瓜胶压裂液废水为油田瓜胶基压裂作业后返排的废水；
第二步，向容器中的混合液中加入质量浓度为2%的碱溶液调节pH值至10，搅拌均匀，所述碱溶液为工业级纯度的氢氧化钠；
第三步，搅拌下向容器中加入与压裂废水质量的比为1:1000的抑泡剂，搅拌均匀，所述抑泡剂为工业级纯度的乳化硅油；
第四步，搅拌下向容器中加入与压裂废水质量的比为1:100的聚糖，搅拌均匀，所述聚糖为工业级纯度的黄原胶；
第五步，向容器中加入苯甲酸钠和六次甲基四胺，苯甲酸钠与聚糖的质量比为1:200，六次甲基四胺与聚糖的质量比为1:1000，搅拌均匀，所述苯甲酸钠和六次甲基四胺为工业级纯度产品；
第六步，向容器中加入与压裂废水质量的比为1: 50的流型调节剂，搅拌均匀即得到钻井液，所述流型调节剂为工业级纯度的木质素磺酸钙。
本发明的有益效果为：将压裂作业产生的废水进行二次利用，节约水资源，并且利用了其中含有低分子量瓜胶和铵盐，节约钻井液材料，降低成本18%。
实施例3
一种利用瓜胶压裂液废水配制钻井液的方法，包括以下步骤：
第一步，搅拌下在容器中将膨润土分散于30倍质量瓜胶压裂液废水中，所述膨润土为工业级纯度钻井用膨润土，所述瓜胶压裂液废水为油田瓜胶基压裂作业后返排的废水；
第二步，向容器中的混合液中加入质量浓度为3%的碱溶液调节pH值至9.5，搅拌均匀，所述碱溶液为工业级纯度碳酸钾；
第三步，搅拌下向容器中加入与压裂废水质量的比为1:2000的抑泡剂，搅拌均匀，所述抑泡剂为工业级纯度的聚氧乙烯聚氧丙醇胺醚；
第四步，搅拌下向容器中加入与压裂废水质量的比为1:40的聚糖，搅拌均匀，所述聚糖为工业级纯度的羧甲基淀粉；
第五步，向容器中加入苯甲酸钠和六次甲基四胺，苯甲酸钠与聚糖的质量比为1:150，六次甲基四胺与聚糖的质量比为1:2000，搅拌均匀，所述苯甲酸钠和六次甲基四胺为工业级产品；
第六步，向容器中加入与压裂废水质量的比为1:100的流型调节剂，搅拌均匀即得到钻井液，所述流型调节剂为工业级纯度的腐植酸钠。
本发明的有益效果为：将压裂作业产生的废水进行二次利用，节约水资源，并且利用了其中含有低分子量瓜胶和铵盐，节约钻井液材料，降低成本20%。
实施例4
一种利用瓜胶压裂液废水配制钻井液的方法，包括以下步骤：
第一步，搅拌下在容器中将膨润土分散于40倍质量瓜胶压裂液废水中，所述膨润土为工业级纯度钻井用膨润土，所述瓜胶压裂液废水为油田瓜胶基压裂作业后返排的废水；
第二步，向容器中的混合液中加入质量浓度为5%的碱溶液调节pH值至10，搅拌均匀，所述碱溶液为工业级纯度碳酸钠；
第三步，搅拌下向容器中加入与压裂废水质量的比为1: 2000的抑泡剂，搅拌均匀，所述抑泡剂为质量比为1:2工业级纯度的聚氧丙烯甘油醚和聚氧丙烯聚氧乙烯甘油醚；
第四步，搅拌下向容器中加入与压裂废水质量的比为1: 50的聚糖，搅拌均匀，所述聚糖为工业级纯度的羧甲基纤维素；
第五步，向容器中加入苯甲酸钠和六次甲基四胺，苯甲酸钠与聚糖的质量比为1:1000，六次甲基四胺与聚糖的质量比为1:1000，搅拌均匀，所述苯甲酸钠和六次甲基四胺为化学纯产品；
第六步，向容器中加入与压裂废水质量的比为1:150的流型调节剂，搅拌均匀即得到钻井液，所述流型调节剂为工业级纯度的腐植酸钾。
本发明的有益效果为：将压裂作业产生的废水进行二次利用，节约水资源，并且利用了其中含有低分子量瓜胶和铵盐，节约钻井液材料，降低成本12%。
实施例5
一种利用瓜胶压裂液废水配制钻井液的方法，包括以下步骤：
第一步，搅拌下在容器中将膨润土分散于50倍质量瓜胶压裂液废水中，所述膨润土为工业级纯度的钻井用膨润土，所述瓜胶压裂液废水为油田瓜胶基压裂作业后返排的废水；
第二步，向容器中的混合液中加入质量浓度为10%的碱溶液调节pH值至9，搅拌均匀，所述碱溶液为化学纯的碳酸钠；
第三步，搅拌下向容器中加入与压裂废水质量的比为1: 2000的抑泡剂，搅拌均匀，所述抑泡剂为工业级纯度的聚二甲基硅氧烷；
第四步，搅拌下向容器中加入与压裂废水质量的比为1:100的聚糖，搅拌均匀，所述聚糖为工业级纯度的甲基纤维素；
第五步，向容器中加入苯甲酸钠和六次甲基四胺，苯甲酸钠与聚糖的质量比为1: 1000，六次甲基四胺与聚糖的质量比为1:200，搅拌均匀，所述苯甲酸钠和六次甲基四胺为分析纯产品；
第六步，向容器中加入与压裂废水质量的比为1:100的流型调节剂，搅拌均匀即得到钻井液，所述流型调节剂为工业级纯度的质量比为1:1的木质素磺酸钠和腐植酸钠组合物。
本发明的有益效果为：将压裂作业产生的废水进行二次利用，节约水资源，并且利用了其中含有低分子量瓜胶和铵盐，节约钻井液材料，降低成本18%。
实施例6
一种利用瓜胶压裂液废水配制钻井液的方法，包括以下步骤：
第一步，搅拌下在容器中将膨润土分散于40倍质量瓜胶压裂液废水中，所述膨润土为工业级纯度的钻井用膨润土，所述瓜胶压裂液废水为油田瓜胶基压裂作业后返排的废水；
第二步，向容器中的混合液中加入质量浓度为3%的碱溶液调节pH值至10，搅拌均匀，所述碱溶液为工业级纯度的氢氧化钠；
第三步，搅拌下向容器中加入与压裂废水质量的比为1:5000的抑泡剂，搅拌均匀，所述抑泡剂为工业级度质量比为1:2的乳化硅油和聚二甲基硅氧烷组合物；
第四步，搅拌下向容器中加入与压裂废水质量的比为1:80的聚糖，搅拌均匀，所述聚糖为工业级纯度的质量比为1:1的羧甲基淀粉和羧甲基纤维素组合物；
第五步，向容器中加入苯甲酸钠和六次甲基四胺，苯甲酸钠与聚糖的质量比为1:100，六次甲基四胺与聚糖的质量比为1:1500，搅拌均匀，所述苯甲酸钠和六次甲基四胺为工业级产品；
第六步，向容器中加入与压裂废水质量的比为1:150的流型调节剂，搅拌均匀即得到钻井液，所述流型调节剂为工业级纯度的质量比为1:2的木质素磺酸钙和腐植酸钾组合物。
本发明的有益效果为：将压裂作业产生的废水进行二次利用，节约水资源，并且利用了其中含有低分子量瓜胶和铵盐，节约钻井液材料，降低成本18%。

Claims (7)

1.一种利用瓜胶压裂液废水配制钻井液的方法，其特征在于，包括以下步骤：
第一步，搅拌下在容器中将膨润土分散于20-100倍质量瓜胶压裂液废水中，所述膨润土为工业级及其以上纯度钻井用膨润土，所述瓜胶压裂液废水为油田瓜胶基压裂作业后返排的废水；
第二步，向容器中的混合液中加入质量浓度为1-10%的碱溶液调节pH值至9-10，搅拌均匀，所述碱溶液为工业级及其以上纯度碳酸钠、碳酸钾、氢氧化钠、氢氧化钾及其组合物；
第三步，搅拌下向容器中加入与压裂废水质量的比为1:500-5000的抑泡剂，搅拌均匀，所述抑泡剂为工业级及其以上纯度的乳化硅油、正丁醇、正戊醇、正己醇、聚氧乙烯聚氧丙烯季戊四醇醚、聚氧乙烯聚氧丙醇胺醚、聚氧丙烯甘油醚和聚氧丙烯聚氧乙烯甘油醚、聚二甲基硅氧烷及其组合物；
第四步，搅拌下向容器中加入与压裂废水质量的比为1:10-200的聚糖，搅拌均匀，所述聚糖为工业级及其以上纯度的瓜胶、皂角胶、黄原胶、羧甲基淀粉、羧甲基纤维素、甲基纤维素及其组合物；
第五步，向容器中加入苯甲酸钠和六次甲基四胺，苯甲酸钠与聚糖的质量比为1:100-2000，六次甲基四胺与聚糖的质量比为1:100-2000，搅拌均匀，所述苯甲酸钠和六次甲基四胺为工业级及其以上纯度产品；
第六步，向容器中加入与压裂废水质量的比为1: 10-500的流型调节剂，搅拌均匀即得到钻井液，所述流型调节剂为工业级及其以上纯度的木质素磺酸钠、木质素磺酸钙、腐植酸钠、腐植酸钾及其组合物。
2.根据权利要求1所述的一种利用瓜胶压裂液废水配制钻井液的方法，其特征在于，包括以下步骤：
第一步，搅拌下在容器中将膨润土分散于20倍质量瓜胶压裂液废水中，所述膨润土为工业级钻井用膨润土，所述瓜胶压裂液废水为油田瓜胶基压裂作业后返排的废水；
第二步，向容器中的混合液中加入质量浓度为1%的碱溶液调节pH值至9，搅拌均匀，所述碱溶液为工业级纯度的碳酸钠；
第三步，搅拌下向容器中加入与压裂废水质量的比为1: 500的抑泡剂，搅拌均匀，所述抑泡剂为工业级纯度聚氧乙烯聚氧丙烯季戊四醇醚；
第四步，搅拌下向容器中加入与压裂废水质量的比为1: 50的聚糖，搅拌均匀，所述聚糖为工业级纯度的皂角胶；
第五步，向容器中加入苯甲酸钠和六次甲基四胺，苯甲酸钠与聚糖的质量比为1: 100，六次甲基四胺与聚糖的质量比为1: 2000，搅拌均匀，所述苯甲酸钠和六次甲基四胺为工业级纯度产品；
第六步，向容器中加入与压裂废水质量的比为1: 100的流型调节剂，搅拌均匀即得到钻井液，所述流型调节剂为工业级纯度的木质素磺酸钠。
3.根据权利要求1所述的一种利用瓜胶压裂液废水配制钻井液的方法，其特征在于，包括以下步骤：
第一步，搅拌下在容器中将膨润土分散于25倍质量瓜胶压裂液废水中，所述膨润土为工业级钻井用膨润土，所述瓜胶压裂液废水为油田瓜胶基压裂作业后返排的废水；
第二步，向容器中的混合液中加入质量浓度为2%的碱溶液调节pH值至10，搅拌均匀，所述碱溶液为工业级纯度的氢氧化钠；
第三步，搅拌下向容器中加入与压裂废水质量的比为1:1000的抑泡剂，搅拌均匀，所述抑泡剂为工业级纯度的乳化硅油；
第四步，搅拌下向容器中加入与压裂废水质量的比为1:100的聚糖，搅拌均匀，所述聚糖为工业级纯度的黄原胶；
第五步，向容器中加入苯甲酸钠和六次甲基四胺，苯甲酸钠与聚糖的质量比为1:200，六次甲基四胺与聚糖的质量比为1:1000，搅拌均匀，所述苯甲酸钠和六次甲基四胺为工业级纯度产品；
第六步，向容器中加入与压裂废水质量的比为1: 50的流型调节剂，搅拌均匀即得到钻井液，所述流型调节剂为工业级纯度的木质素磺酸钙。
4.根据权利要求1所述的一种利用瓜胶压裂液废水配制钻井液的方法，其特征在于，包括以下步骤：
第一步，搅拌下在容器中将膨润土分散于30倍质量瓜胶压裂液废水中，所述膨润土为工业级纯度钻井用膨润土，所述瓜胶压裂液废水为油田瓜胶基压裂作业后返排的废水；
第二步，向容器中的混合液中加入质量浓度为3%的碱溶液调节pH值至9.5，搅拌均匀，所述碱溶液为工业级纯度碳酸钾；
第三步，搅拌下向容器中加入与压裂废水质量的比为1:2000的抑泡剂，搅拌均匀，所述抑泡剂为工业级纯度的聚氧乙烯聚氧丙醇胺醚；
第四步，搅拌下向容器中加入与压裂废水质量的比为1:40的聚糖，搅拌均匀，所述聚糖为工业级纯度的羧甲基淀粉；
第五步，向容器中加入苯甲酸钠和六次甲基四胺，苯甲酸钠与聚糖的质量比为1:150，六次甲基四胺与聚糖的质量比为1:2000，搅拌均匀，所述苯甲酸钠和六次甲基四胺为工业级产品；
第六步，向容器中加入与压裂废水质量的比为1:100的流型调节剂，搅拌均匀即得到钻井液，所述流型调节剂为工业级纯度的腐植酸钠。
5.根据权利要求1所述的一种利用瓜胶压裂液废水配制钻井液的方法，其特征在于，包括以下步骤：
第一步，搅拌下在容器中将膨润土分散于40倍质量瓜胶压裂液废水中，所述膨润土为工业级纯度钻井用膨润土，所述瓜胶压裂液废水为油田瓜胶基压裂作业后返排的废水；
第二步，向容器中的混合液中加入质量浓度为5%的碱溶液调节pH值至10，搅拌均匀，所述碱溶液为工业级纯度碳酸钠；
第三步，搅拌下向容器中加入与压裂废水质量的比为1: 2000的抑泡剂，搅拌均匀，所述抑泡剂为质量比为1:2工业级纯度的聚氧丙烯甘油醚和聚氧丙烯聚氧乙烯甘油醚；
第四步，搅拌下向容器中加入与压裂废水质量的比为1: 50的聚糖，搅拌均匀，所述聚糖为工业级纯度的羧甲基纤维素；
第五步，向容器中加入苯甲酸钠和六次甲基四胺，苯甲酸钠与聚糖的质量比为1:1000，六次甲基四胺与聚糖的质量比为1:1000，搅拌均匀，所述苯甲酸钠和六次甲基四胺为化学纯产品；
第六步，向容器中加入与压裂废水质量的比为1:150的流型调节剂，搅拌均匀即得到钻井液，所述流型调节剂为工业级纯度的腐植酸钾。
6.根据权利要求1所述的一种利用瓜胶压裂液废水配制钻井液的方法，其特征在于，包括以下步骤：
第一步，搅拌下在容器中将膨润土分散于50倍质量瓜胶压裂液废水中，所述膨润土为工业级纯度的钻井用膨润土，所述瓜胶压裂液废水为油田瓜胶基压裂作业后返排的废水；
第二步，向容器中的混合液中加入质量浓度为10%的碱溶液调节pH值至9，搅拌均匀，所述碱溶液为化学纯的碳酸钠；
第三步，搅拌下向容器中加入与压裂废水质量的比为1: 2000的抑泡剂，搅拌均匀，所述抑泡剂为工业级纯度的聚二甲基硅氧烷；
第四步，搅拌下向容器中加入与压裂废水质量的比为1:100的聚糖，搅拌均匀，所述聚糖为工业级纯度的甲基纤维素；
第五步，向容器中加入苯甲酸钠和六次甲基四胺，苯甲酸钠与聚糖的质量比为1: 1000，六次甲基四胺与聚糖的质量比为1:200，搅拌均匀，所述苯甲酸钠和六次甲基四胺为分析纯产品；
第六步，向容器中加入与压裂废水质量的比为1:100的流型调节剂，搅拌均匀即得到钻井液，所述流型调节剂为工业级纯度的质量比为1:1的木质素磺酸钠和腐植酸钠组合物。
7.根据权利要求1所述的一种利用瓜胶压裂液废水配制钻井液的方法，其特征在于，包括以下步骤：
第一步，搅拌下在容器中将膨润土分散于40倍质量瓜胶压裂液废水中，所述膨润土为工业级纯度的钻井用膨润土，所述瓜胶压裂液废水为油田瓜胶基压裂作业后返排的废水；
第二步，向容器中的混合液中加入质量浓度为3%的碱溶液调节pH值至10，搅拌均匀，所述碱溶液为工业级纯度的氢氧化钠；
第三步，搅拌下向容器中加入与压裂废水质量的比为1:5000的抑泡剂，搅拌均匀，所述抑泡剂为工业级度质量比为1:2的乳化硅油和聚二甲基硅氧烷组合物；
第四步，搅拌下向容器中加入与压裂废水质量的比为1:80的聚糖，搅拌均匀，所述聚糖为工业级纯度的质量比为1:1的羧甲基淀粉和羧甲基纤维素组合物；
第五步，向容器中加入苯甲酸钠和六次甲基四胺，苯甲酸钠与聚糖的质量比为1:100，六次甲基四胺与聚糖的质量比为1:1500，搅拌均匀，所述苯甲酸钠和六次甲基四胺为工业级产品；
第六步，向容器中加入与压裂废水质量的比为1:150的流型调节剂，搅拌均匀即得到钻井液，所述流型调节剂为工业级纯度的质量比为1:2的木质素磺酸钙和腐植酸钾组合物。
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