CN105419748B - 一种基于含油污泥的钻井液用封堵防塌剂及其制备方法 - Google Patents

一种基于含油污泥的钻井液用封堵防塌剂及其制备方法 Download PDF

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Abstract

本发明涉及一种基于含油污泥的钻井液用封堵防塌剂及其制备方法，其技术方案是：包括以下重量份组分，含油污泥30~80份；石油沥青30~80份；磺化剂30~160份；氢氧化钠溶液10~200份；轻质有机溶剂30~300份；表面活性剂1~20份；降滤失剂1~30份；惰性填充材料1~30份；本发明的有益效果是：可用于水基钻井液中，有较好的降低滤失量及抑制泥页岩水化膨胀的能力，同时能较好的润滑钻头的能力；在制备过程中含油污泥得到充分利用，无有害物质排出，为油田含油污泥处理利用提供了新途径，提高了油田含油污泥处理利用率；本发明可以缓解油田大量含油污泥难以处理的压力，为钻井液用封堵防塌剂提供更廉价的原材料。

Description

一种基于含油污泥的钻井液用封堵防塌剂及其制备方法
技术领域
本发明涉及一种采油井用封堵防塌剂，特别涉及一种基于含油污泥的钻井液用封堵防塌剂及其制备方法。
背景技术
含油污泥是石油勘探开发、运输、炼制及含油污水处理工程中所产生的含油固体废弃物，具有生产量大、含油量高、重质油组分高、综合利用方式少、处理难度大等特点。含油污泥已被列入《国家危险废物目录》中的含油废物类，《国家清洁生产促进法》要求必须对含油污泥进行无害化处理。含油污泥中富含大量烃类，实施油泥资源化符合可持续发展的战略方针和循环型经济的要求。
含油污泥的处理与应用是国内外石油生产领域环境保护的重要内容，是较难解决而又急需解决的问题之一，也是制约石油化工环境质量持续提高和经济可持续发展的一大难题。
国内外现有的含油污泥资源化利用技术主要包括：溶剂萃取回收油技术、利用含油污泥生产燃料、生产建筑材料、生产注水井调剖剂等。上述方法工艺复杂，成本较高，大量的含油污泥仍得不到妥善的资源化利用。
发明内容
本发明的目的就是针对现有技术存在的上述缺陷，提供一种基于含油污泥的钻井液用封堵防塌剂及其制备方法。
本发明提到的一种基于含油污泥的钻井液用封堵防塌剂，包括以下重量份组分，
含油污泥 30~80份；
石油沥青 30~80份；
磺化剂 30~160份；
氢氧化钠溶液 10~200份；
轻质有机溶剂 10~200份；
表面活性剂 0~20份；
降滤失剂 0~30份；
惰性填充材料 0~30份；
所述的含油污泥为稠油污泥，干基油溶率在50%以上，所述的磺化剂为质量分数为20%的发烟硫酸，所述的氢氧化钠溶液为质量分数为40%的氢氧化钠溶液，所述的轻质有机溶剂为轻质煤油，所述的表面活性剂为十二烷基苯磺酸钠，所述的降滤失剂为磺化褐煤，所述的惰性填充材料为超细碳酸钙。
本发明提到的一种基于含油污泥的钻井液用封堵防塌剂的制备方法，按如下步骤进行：
A）将含油污泥放入烘箱中烘干去除水分，备用；
B）向反应容器中加入30~80份的含油污泥、30~80份的石油沥青，再加入10~200份轻质有机溶剂，升温至30~50℃，保温搅拌0.5~2h；缓慢加入30~160份磺化剂，加入完成后搅拌反应1~3h；
C）向反应容器中加入10~200份质量分数为40%的氢氧化钠溶液，调节pH为碱性，再搅拌1h，静置，将有机溶剂层分离，剩余产物A烘干、粉碎，粉碎过200目标准筛得固体粉末备用；
D）将产物A与1~20份表面活性剂、1~30份降滤失剂、1~30份惰性填充材料混拌均匀后，置于干混机中，干混50min，出料，得到所需要的钻井液用封堵防塌剂。
本发明的有益效果是：可用于水基钻井液中，有较好的降低滤失量及抑制泥页岩水化膨胀的能力，同时能较好的润滑钻头的能力；在制备过程中含油污泥得到充分利用，无有害物质排出，为油田含油污泥处理利用提供了新途径，提高了油田含油污泥处理利用率；本发明可以缓解油田大量含油污泥难以处理的压力，为钻井液用封堵防塌剂提供更廉价的原材料。
具体实施方式
实施例1：本发明提到的一种基于含油污泥的钻井液用封堵防塌剂，包括以下重量份组分，
含油污泥 30g；
石油沥青 30 g；
磺化剂 30 g；
氢氧化钠溶液 10 g；
轻质有机溶剂 10 g；
表面活性剂 0-20g；
降滤失剂 0-30g；
惰性填充材料 0-30 g；
所述的含油污泥为稠油污泥，干基油溶率在50%以上，所述的磺化剂为质量分数为20%的发烟硫酸，所述的氢氧化钠溶液为质量分数为40%的氢氧化钠溶液，所述的轻质有机溶剂为轻质煤油，所述的表面活性剂为十二烷基苯磺酸钠，所述的降滤失剂为磺化褐煤，所述的惰性填充材料为超细碳酸钙。
其制备方法，包括如下步骤：
A）将含干基油溶率在50%以上的稠油污泥放入烘箱中烘干去除水分，备用；
B）将30g烘干后的稠油污泥、30g粉碎成小块的石油沥青溶解于10g的轻质煤油中，升温至30℃，保温搅拌1h；搅拌过程中缓慢加入40g20%发烟硫酸，加入完成后保温反应1h；
C）反应完成后加入10g40%的氢氧化钠溶液，调节pH为8左右，再搅拌1h；静置，有机溶剂层回收，剩余产物放入烘箱中烘干，粉碎过200目标准筛得固体粉末备用；
D）取40g上述固体粉末、0-20g十二烷基苯磺酸钠、0-30g磺化褐煤、0-30g超细碳酸钙材料置于干混机中，干混50min，出料，制得最终产物。
实施例2，本发明提到的一种基于含油污泥的钻井液用封堵防塌剂，包括以下重量份组分，
含油污泥 55g；
石油沥青 55g；
磺化剂 95g；
氢氧化钠溶液 105g；
轻质有机溶剂 105g；
表面活性剂 10g；
降滤失剂 15g；
惰性填充材料 15g；
所述的含油污泥为稠油污泥，干基油溶率在50%以上，所述的磺化剂为质量分数为20%的发烟硫酸，所述的氢氧化钠溶液为质量分数为40%的氢氧化钠溶液，所述的轻质有机溶剂为轻质煤油，所述的表面活性剂为十二烷基苯磺酸钠，所述的降滤失剂为磺化褐煤，所述的惰性填充材料为超细碳酸钙。
其制备方法，包括如下步骤：
A）将含干基油溶率在50%以上的稠油污泥放入烘箱中烘干去除水分，备用；
B）将55g烘干后的稠油污泥、55g粉碎成小块的石油沥青溶解于105g的轻质煤油中，升温至40℃，保温搅拌1h；搅拌过程中缓慢加入95g20%发烟硫酸，加入完成后保温反应2h；
C）反应完成后加入105g40%的氢氧化钠溶液调节pH为8左右，再搅拌1h；静置，有机溶剂层回收，剩余产物放入烘箱中烘干，粉碎过200目标准筛得固体粉末备用；
D）取40g上述固体粉末、10g十二烷基苯磺酸钠、15g磺化褐煤、15g超细碳酸钙材料置于干混机中，干混50min，出料，制得最终产物。
实施例3，本发明提到的一种基于含油污泥的钻井液用封堵防塌剂，包括以下重量份组分，
含油污泥 80g；
石油沥青 80 g；
磺化剂 160 g；
氢氧化钠溶液 200 g；
轻质有机溶剂 200 g；
表面活性剂 0~20 g；
降滤失剂 0~30 g；
惰性填充材料 0~30 g；
所述的含油污泥为稠油污泥，干基油溶率在50%以上，所述的磺化剂为质量分数为20%的发烟硫酸，所述的氢氧化钠溶液为质量分数为40%的氢氧化钠溶液，所述的轻质有机溶剂为轻质煤油，所述的表面活性剂为十二烷基苯磺酸钠，所述的降滤失剂为磺化褐煤，所述的惰性填充材料为超细碳酸钙。
其制备方法是：
A）将含干基油溶率在50%以上的稠油污泥放入烘箱中烘干去除水分，备用；
B）将80g烘干后的稠油污泥、80g粉碎成小块的石油沥青溶解于200g的轻质煤油中，升温至50℃，保温搅拌3h；搅拌过程中缓慢加入160g20%发烟硫酸，加入完成后保温反应2h；
C）反应完成后加入200g40%的氢氧化钠溶液调节pH为8左右，再搅拌1h；静置，有机溶剂层回收，剩余产物放入烘箱中烘干，粉碎过200目标准筛得固体粉末备用；
D）取40g上述固体粉末、20g十二烷基苯磺酸钠、30g磺化褐煤、30g超细碳酸钙材料置于干混机中，干混50min，出料，制得最终产物。
为说明本发明的积极效果，采用滤失量和线性膨胀抑制率对实例中的封堵防塌剂进行评价；
1）称取12.00g的封堵防塌剂，加入到400ml的膨润土浆中，放入高速搅拌机上搅拌20min，然后装入老化罐中120℃/12h老化，然后放入高温高压滤失仪中测定120℃下的高温高压滤失量，如表1所示；
2）称取10.00g烘干后的钠膨润土，在压力机上10MPa/5min，制取实验样，备用；称取4.00g的封堵防塌剂，加入到200ml去离子水中搅拌30min，倒入线性膨胀测量仪中测定8h的线性膨胀量，计算相对于5%KCl水溶液的线性膨胀抑制率，如表1所示；
表1封堵防塌剂高温高压滤失量及线性膨胀抑制率
由上表数据可以看出，本发明的基于含油污泥的钻井液用封堵防塌剂有着较好的降低高温高压滤失量，同时兼顾防塌效果。
以上所述，仅是本发明的部分较佳实施例，任何熟悉本领域的技术人员均可能利用上述阐述的技术方案加以修改或将其修改为等同的技术方案。因此，依据本发明的技术方案所进行的任何简单修改或等同置换，尽属于本发明要求保护的范围。

Claims (1)

1.一种基于含油污泥的钻井液用封堵防塌剂，其特征是：包括以下重量份组分，
含油污泥 30~80份；
石油沥青 30~80份；
磺化剂 30~160份；
氢氧化钠溶液 10~200份；
轻质有机溶剂 10~200份；
表面活性剂 1~20份；
降滤失剂 1~30份；
惰性填充材料 1~30份；
所述的含油污泥为稠油污泥，干基油溶率在50%以上，所述的磺化剂为质量分数为20%的发烟硫酸，所述的氢氧化钠溶液为质量分数为40%的氢氧化钠溶液，所述的轻质有机溶剂为轻质煤油，所述的表面活性剂为十二烷基苯磺酸钠，所述的降滤失剂为磺化褐煤，所述的惰性填充材料为超细碳酸钙；
其制备方法，按如下步骤进行：
A）将含油污泥放入烘箱中烘干去除水分，备用；
B）向反应容器中加入30~80份的含油污泥、30~80份的石油沥青，再加入10~200份轻质有机溶剂，升温至30~50℃，保温搅拌0.5~2h；缓慢加入30~160份磺化剂，加入完成后搅拌反应1~3h；
C）向反应容器中加入10~200份质量分数为40%的氢氧化钠溶液，调节pH为碱性，再搅拌1h，静置，将有机溶剂层分离，剩余产物A烘干、粉碎，粉碎过200目标准筛得固体粉末备用；
D）将产物A与1~20份表面活性剂、1~30份降滤失剂、1~30份惰性填充材料混拌均匀后，置于干混机中，干混50min，出料，得到所需要的钻井液用封堵防塌剂。
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