CN106318660A - 油基钻屑清洗液、油基钻屑的清洗方法 - Google Patents
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Abstract
本发明提供了一种油基钻屑清洗液、油基钻屑的清洗方法，该油基钻屑清洗液包括：A组分、B组分与C组分；所述A组分为破乳剂；所述B组分为表面活性剂；所述C组分为水；所述破乳剂、表面活性剂与水的质量比为(1.6～2.0)：(0.6～0.8)：(100～150)。与现有技术相比，本发明在油基钻屑清洗液中加入破乳剂，可破坏油基钻屑中携带的油基钻井液乳状液的稳定性，使液相从固相颗粒表面脱离，并且，破乳剂也可与表面活性剂协同作用，降低了油水界面张力，更好地起到清洗油组分的效果；另外该油基钻屑清洗液由破乳剂、表面活性剂与水组成，成本低，操作简单。
Description
技术领域
本发明属于石油与天然气行业钻井固体废弃物处理技术领域，尤其涉及一种油基钻屑清洗液、油基钻屑的清洗方法。
背景技术
页岩气勘探、开发过程中油基钻井液的使用，产生了大量的油基钻屑，因其含有大量的矿物油，属于危险固体废弃物。如不进行妥善处理，一方面会带来严重的环境危害，另一方面也会造成大量矿物油资源的浪费。目前，清洗处理法因具备油回收率高、工艺简单、成本低等优点，已成为油基钻屑工业处理的首选方法之一，其技术的核心是选取合适的清洗剂。
公开号为CN102888215A的中国专利公开了一种油基钻井液含有钻屑除油剂及制备方法，选用的除油剂包含十二烷基硫酸钠、阴离子表面活性剂和非离子表面活性剂，加入该除油剂，可实现对含有钻屑的破胶处理，得到较干净的钻屑，满足国家相关环保标准要求，但是其主要成分是阴离子表面活性剂和非离子表面活性剂，钻屑表面粘附的油基钻井液仍然保持稳定状态，清洗下来的油基钻井液还需要进一步处理，在清洗过程中产生的大量废水造成了二次污染及成本的提高。
赵珊珊等在《钻井液与完井液》公开了“西非深水钻井含油钻屑清洗方法室内研究”，选用清洗剂ABS或ABSN，使用油基钻井液岩屑处理方案为：淡水+0.5％ABS或海水+0.5％ABS+0.1％三聚磷酸钠，可将钻屑含油量降至2％以下，但同样产生的废水需要进行处理。
公开号为CN1650140A的中国专利公开了一种钻屑处理方法和设备，采用烷基苯磺酸钠类的水溶性破乳剂对钻屑进行预处理，在高剪切的条件下与硫酸等无机酸相混合，依次添加有机和无机酸，然后与石灰等碱土相混合，利用酸碱反应放热所提供的热量，达到蒸发油及回收油的目的，处理后钻屑油含量极低，但是因酸碱的大量使用，存在设备腐蚀问题，且工艺复杂。
发明内容
有鉴于此，本发明要解决的技术问题在于提供一种油基钻屑清洗液、油基钻屑的清洗方法，该油基钻屑清洗液成本较低，使用方法也简单。
本发明提供了一种油基钻屑清洗液，包括：A组分、B组分与C组分；所述A组分为破乳剂；所述B组分为表面活性剂；所述C组分为水；所述破乳剂、表面活性剂与水的质量比为(1.6～2.0)：(0.6～0.8)：(100～150)。
优选的，所述破乳剂选自十二烷基三甲基氯化铵、十六烷基三甲基溴化铵与十八烷基三甲基氯化铵中的一种或多种。
优选的，表面活性剂选自N-油酰基-N-甲基牛磺酸钠、十二烷基苯磺酸钠与山梨醇油酸酯中的一种或多种。
本发明还提供了一种油基钻屑的清洗方法，包括以下步骤：
A)将油基钻屑清洗液与油基钻屑混合搅拌后，离心分离，得到上层油相、中间水相与下层固相；
所述油基钻屑清洗液包括A组分、B组分与C组分；所述A组分为破乳剂；所述B组分为表面活性剂；所述C组分为水；所述破乳剂、表面活性剂与水的质量比为(1.6～2.0)：(0.6～0.8)：(100～150)。
优选的，所述油基钻屑与水的质量比为1：(1～1.5)。
优选的，所述搅拌的速度为200～300rpm；搅拌的时间为6～15min。
优选的，所述离心分离的转速为2500～3500rpm；离心分离的时间为5～10min。
优选的，所述步骤A)具体为：
A1)将油基钻屑与破乳剂混合，进行第一次搅拌，然后加入表面活性剂，再加入水，进行第二次搅拌，得到混合物；
A2)将所述混合物离心分离，得到上层油相、中间水相与下层固相；
所述破乳剂、表面活性剂与水的质量比为(1.6～2.0)：(0.6～0.8)：(100～150)。
优选的，所述第一次搅拌的速度为200～300rpm；搅拌的时间为2～5min。
优选的，所述第二次搅拌的速度为200～300rpm；搅拌的时间为4～10min。
本发明提供了一种油基钻屑清洗液、油基钻屑的清洗方法，该油基钻屑清洗液包括：A组分、B组分与C组分；所述A组分为破乳剂；所述B组分为表面活性剂；所述C组分为水；所述破乳剂、表面活性剂与水的质量比为(1.6～2.0)：(0.6～0.8)：(100～150)。与现有技术相比，本发明在油基钻屑清洗液中加入破乳剂，可破坏油基钻屑中携带的油基钻井液乳状液的稳定性，使液相从固相颗粒表面脱离，并且，破乳剂也可与表面活性剂协同作用，降低了油水界面张力，更好地起到清洗油组分的效果；另外该油基钻屑清洗液由破乳剂、表面活性剂与水组成，成本低，操作简单。
由实验可知，采用本发明方法清洗后的油基钻屑油含量均小于1％，油回收率达95％以上。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
本发明提供了一种油基钻屑清洗液，包括：A组分、B组分与C组分；所述A组分为破乳剂；所述B组分为表面活性剂；所述C组分为水；所述破乳剂、表面活性剂与水的质量比为(1.6～2.0)：(0.6～0.8)：(100～150)，优选为(1.8～2.0)：(0.6～0.8)：(100～150)，更优选为(1.8～2.0)：(0.7～0.8)：(100～150)。
其中，所述破乳剂为本领域技术人员熟知的破乳剂即可，并无特殊的限制，本发明中优选为阳离子型破乳剂，更优选为十二烷基三甲基氯化铵(即1231)、十六烷基三甲基溴化铵(即1631)与十八烷基三甲基氯化铵(即1831)中的一种或多种，再优选为1231、1631与1831的一种。
所述表面活性剂优选为N-油酰基-N-甲基牛磺酸钠、十二烷基苯磺酸钠与山梨醇油酸酯中的一种或多种，更优选为N-油酰基-N-甲基牛磺酸钠、十二烷基苯磺酸钠与山梨醇油酸酯中的一种。
本发明在油基钻屑清洗液中加入破乳剂，可破坏油基钻屑中携带的油基钻井液乳状液的稳定性，使液相从固相颗粒表面脱离，并且，破乳剂也可与表面活性剂协同作用，降低了油水界面张力，更好地起到清洗油组分的效果；另外该油基钻屑清洗液由破乳剂、表面活性剂与水组成，成本低，操作简单。
本发明还提供了一种油基钻屑的清洗方法，包括：以下步骤：A)将油基钻屑清洗液与油基钻屑混合搅拌后，离心分离，得到上层油相、中间水相与下层固相；所述油基钻屑清洗液包括A组分、B组分与C组分；所述A组分为破乳剂；所述B组分为表面活性剂；所述C组分为水；所述破乳剂、表面活性剂与水的质量比为(1.6～2.0)：(0.6～0.8)：(100～150)。
其中，所述油基钻屑清洗液与上所述相同，在此不再赘述。
将油基钻屑清洗液与油基钻屑混合搅拌，其中，所述油基钻屑清洗液中的水与油基钻屑的质量比优选为(1～1.5)：1，更优选为(1.2～1.5)：1；所述搅拌的速度优选为200～300rpm，更优选为250～300rpm；所述搅拌的时间优选为6～15min，更优选为8～15min，再优选为8～12min。
为了更好地将油基钻屑表面的油去除，混合搅拌的步骤优选具体为：将油基钻屑与破乳剂混合，进行第一次搅拌，然后加入表面活性剂，再加入水，进行第二次搅拌，得到混合物。其中，所述第一搅拌的速度优选为200～300rpm，更优选为250～300rpm；所述第一次搅拌的时间优选为2～5min，更优选为3～5min；所述第二次搅拌的速度优选为200～300rpm，更优选为250～300rpm；所述第二次搅拌的时间优选为4～10min，更优选为5～10min，再优选为5～8min。
先加入破乳剂可将油从水包油体系中剥离出来，然后再加入表面活性剂将油融入其中，最后加入水实现油、水、固的分离。
将混合物离心分离，得到上层油相、中间水相与下层固相。所述离心分离的转速优选为2500～3500rpm，更优选为3000～3500rpm；所述离心分离的时间优选为5～10min，更优选为8～10min。
离心分离后得到的上层油相可进行回收利用，中间水相可直接用于下一轮油基钻屑清洗步骤中替代水，下层固相为清洗后的油基钻屑可进行安全处置。
本发明清洗方法操作简单，设备投资少，实现了资源化与无害化。
为了进一步说明本发明，以下结合实施例对本发明提供的油基钻屑清洗液、油基钻屑的清洗方法进行详细描述。
以下实施例中所用的试剂均为市售。
实施例1
将某油田1000g油基钻屑置于一带有搅拌设施的容器内，在以200rpm的速度不断搅拌下，加入16g上海丞观生物科技有限公司生产的破乳剂1231，搅拌3min；然后加入6gN-油酰基-N-甲基牛磺酸钠与1000g水，继续搅拌5min，得到混合物；将所述混合物转速为2500rpm条件下离心分离5min，得到上层油相、中间水相与下层固相。分离的中间水相可用于下一轮油基钻屑的清洗。
实施例2
将某油田1000g油基钻屑置于一带有搅拌设施的容器内，在以300rpm的速度不断搅拌下，加入20g上海丞观生物科技有限公司生产的破乳剂1631，搅拌2min；然后加入8g十二烷基苯磺酸钠与1500g水，继续搅拌10min，得到混合物；将所述混合物转速为3000rpm条件下离心分离5min，得到上层油相、中间水相与下层固相。分离的中间水相可用于下一轮油基钻屑的清洗。
实施例3
将某油田1000g油基钻屑置于一带有搅拌设施的容器内，在以250rpm的速度不断搅拌下，加入18g上海丞观生物科技有限公司生产的破乳剂1831，搅拌4min；然后加入7g山梨醇油酸酯与1200g水，继续搅拌4min，得到混合物；将所述混合物转速为3000rpm条件下离心分离8min，得到上层油相、中间水相与下层固相。分离的中间水相可用于下一轮油基钻屑的清洗。
实施例4
将某油田1000g油基钻屑置于一带有搅拌设施的容器内，在以250rpm的速度不断搅拌下，加入16g上海丞观生物科技有限公司生产的破乳剂1231，搅拌5min；然后加入8gN-油酰基-N-甲基牛磺酸钠与1400g水，继续搅拌10min，得到混合物；将所述混合物转速为2500rpm条件下离心分离10min，得到上层油相、中间水相与下层固相。分离的中间水相可用于下一轮油基钻屑的清洗。
实施例5
将某油田1000g油基钻屑置于一带有搅拌设施的容器内，在以300rpm的速度不断搅拌下，加入20g上海丞观生物科技有限公司生产的破乳剂1631，搅拌5min；然后加入6g十二烷基苯磺酸钠与1000g水，继续搅拌5min，得到混合物；将所述混合物转速为3500rpm条件下离心分离5min，得到上层油相、中间水相与下层固相。分离的中间水相可用于下一轮油基钻屑的清洗。
实施例6
将某油田1000g油基钻屑置于一带有搅拌设施的容器内，在以300rpm的速度不断搅拌下，加入18g上海丞观生物科技有限公司生产的破乳剂1831，搅拌4min；然后加入7g山梨醇油酸酯与1500g水，继续搅拌7min，得到混合物；将所述混合物转速为3300rpm条件下离心分离7min，得到上层油相、中间水相与下层固相。分离的中间水相可用于下一轮油基钻屑的清洗。
实施例7
将某油田1000g油基钻屑置于一带有搅拌设施的容器内，在以300rpm的速度不断搅拌下，加入1528g清洗液，清洗液包括20g上海丞观生物科技有限公司生产的破乳剂1631、8g山梨醇油酸酯和1500g水，搅拌10min，得到混合物；将所述混合物转速为3500rpm条件下离心分离10min，得到上层油相、中间水相与下层固相。分离的中间水相可用于下一轮油基钻屑的清洗。
采用《展览会用地土壤环境质量评价标准》(HJ350-2007)中的气相色谱法对实施例1～7中的油基钻屑处理前后的油含量进行测定，结果见表1，其中油回收率＝(处理前油含量-处理后油含量)/处理后油含量，处理后的油基钻屑即下层固相。
表1 实施例1～7油基钻屑处理前后油含量
由表1可知，本发明油基钻屑清洗液对不同油基钻井液产生的油基钻屑进行清洗，清洗后油基钻屑的油含量为0.23％～0.98％，满足GB4914-2008《海洋石油勘探开发污染物排放浓度限制》的油含量小于1％的要求。本发明油基钻屑的清洗方法具有操作简单，绿色环保，低成本等优势。
Claims (10)
1.一种油基钻屑清洗液，其特征在于，包括：A组分、B组分与C组分；所述A组分为破乳剂；所述B组分为表面活性剂；所述C组分为水；所述破乳剂、表面活性剂与水的质量比为(1.6～2.0)：(0.6～0.8)：(100～150)。
2.根据权利要求1所述的油基钻屑清洗液，其特征在于，所述破乳剂选自十二烷基三甲基氯化铵、十六烷基三甲基溴化铵与十八烷基三甲基氯化铵中的一种或多种。
3.根据权利要求1所述的油基钻屑清洗液，其特征在于，表面活性剂选自N-油酰基-N-甲基牛磺酸钠、十二烷基苯磺酸钠与山梨醇油酸酯中的一种或多种。
4.一种油基钻屑的清洗方法，其特征在于，包括以下步骤：
A)将油基钻屑清洗液与油基钻屑混合搅拌后，离心分离，得到上层油相、中间水相与下层固相；
所述油基钻屑清洗液包括A组分、B组分与C组分；所述A组分为破乳剂；所述B组分为表面活性剂；所述C组分为水；所述破乳剂、表面活性剂与水的质量比为(1.6～2.0)：(0.6～0.8)：(100～150)。
5.根据权利要求4所述的清洗方法，其特征在于，所述油基钻屑与水的质量比为1：(1～1.5)。
6.根据权利要求4所述的清洗方法，其特征在于，所述搅拌的速度为200～300rpm；搅拌的时间为6～15min。
7.根据权利要求4所述的清洗方法，其特征在于，所述离心分离的转速为2500～3500rpm；离心分离的时间为5～10min。
8.根据权利要求4所述的清洗方法，其特征在于，所述步骤A)具体为：
A1)将油基钻屑与破乳剂混合，进行第一次搅拌，然后加入表面活性剂，再加入水，进行第二次搅拌，得到混合物；
A2)将所述混合物离心分离，得到上层油相、中间水相与下层固相；
所述破乳剂、表面活性剂与水的质量比为(1.6～2.0)：(0.6～0.8)：(100～150)。
9.根据权利要求8所述的清洗方法，其特征在于，所述第一次搅拌的速度为200～300rpm；搅拌的时间为2～5min。
10.根据权利要求8所述的清洗方法，其特征在于，所述第二次搅拌的速度为200～300rpm；搅拌的时间为4～10min。
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