CN112610173A - 一种废弃油基泥浆的处理方法、砖及油基泥浆 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种废弃油基泥浆的处理方法、砖及油基泥浆，属于泥浆处理领域。该废弃油基泥浆的处理方法包括以下步骤：将预处理后的废弃油基泥浆第一次分离以得到固相和液相，将液相进行第二次分离以得到油相和水相。其中，预处理包括对废弃油基泥浆进行破乳悬浮处理。废弃油基泥浆的整个处理过程均采用物理方法进行。本发明通过利用物理方法将钻井开发过程中产生的废弃油基泥浆进行综合处理，处理后可将废弃钻井液的油相、水相及固相得到充分合理的利用，使废弃物“变废为宝”，解决了目前油基废弃钻井液直接现场固化回填而产生的潜在环境污染问题。

Description

一种废弃油基泥浆的处理方法、砖及油基泥浆

技术领域

本发明涉及泥浆处理技术领域，具体而言，涉及一种废弃油基泥浆的处理方法、砖及油基泥浆。

背景技术

在海上或陆地石油、天然气钻探开发过程中，常规水基泥浆常常不能很好地满足大斜度井、水敏感性地层、复杂地层、水平井等高难度钻井作业的要求，以油类为连续相的油基泥浆具有明显的优势。

油基泥浆中含有大量的矿物油类基油，含量多为60％以上，目前广泛使用的基油包括柴油、合成矿物油等。钻井过程中随着泥浆循环，产生大量的废弃油基泥浆及含油岩屑等油基泥浆钻井废弃物，这些含油废弃物成为困扰油气田开发过程生态环境保护的主要污染问题。

2016年，我国颁布了新的《危险废物名录》，明确规定“以矿物油为连续相配制钻井泥浆用于石油开采及天然气开采所产生的废弃钻井泥浆”为危险废物，须按照危险废物管理办法，进行收集、储存、包装、运输、处置。

目前，通过采用现场固化回填的方式处理废弃钻井泥浆，该方式会产生潜在的环境污染。

鉴于此，特提出本发明。

发明内容

本申请的第一目的包括提供一种废弃油基泥浆的处理方法以解决上述技术问题。

本申请的第二目的包括提供一种砖，其原料含有经上述处理方法得到的固相。

本申请的第三目的包括提供一种油基泥浆，其原料含有经上述处理方法得到的油相。

本申请可这样实现：

第一方面，本申请提供一种废弃油基泥浆的处理方法，包括以下步骤：将预处理后的废弃油基泥浆第一次分离以得到固相和液相，将液相进行第二次分离以得到油相和水相。

其中，预处理包括对废弃油基泥浆进行破乳悬浮处理。

废弃油基泥浆的整个处理过程均采用物理方法进行。

在可选的实施方式中，破乳悬浮处理是于废弃油基泥浆与水的混合物中加入悬浮分散剂进行悬浮分散。

在可选的实施方式中，悬浮分散剂包括用作骨架的物质以及第一破乳剂。

在可选的实施方式中，用作骨架的物质为粉煤灰。

在可选的实施方式中，第一破乳剂为带有负电荷的矿物质。

在可选的实施方式中，第一破乳剂为带有负电荷的膨润土，优选为钠基膨润土。

在可选的实施方式中，钠基膨润土和粉煤灰的重量比为40:60-50:50。

在可选的实施方式中，废弃油基泥浆与水的体积比为5-15:5-15。废弃油基泥浆和水的混合物与悬浮分散剂的重量比为100:5-8。

在可选的实施方式中，预处理还包括在破乳悬浮处理后进行渗透絮凝处理。

在可选的实施方式中，渗透絮凝处理是将破乳悬浮处理后的待处理液与渗透剂和絮凝剂混合。

在可选的实施方式中，渗透剂的用量为待处理液的1-2wt％，絮凝剂的用量为待处理液的3-5wt％。

在可选的实施方式中，固相是将预处理后的废弃油基泥浆进行固液分离后而得。

在可选的实施方式中，固液分离采用压滤方式进行。

在可选的实施方式中，还包括将分离所得的固相用于制砖。

在可选的实施方式中，将液相与第二破乳剂混合，再分离液相中的油相和水相。

在可选的实施方式中，还包括将分离所得的油相用于形成新的油基泥浆。

在可选的实施方式中，还包括将分离所得的水相用于与新的待处理废弃油基泥浆混合。

第二方面，本申请提供一种砖，其原料包括如前述实施方式任一项的处理方法得到的固相。

第三方面，本申请提供一种油基泥浆，其原料包括如前述实施方式任一项的处理方法得到的油相。

本申请的有益效果包括：

本申请通过利用物理方法将钻井开发过程中产生的废弃油基泥浆进行综合处理，可使处理后分离得到的油相、水相及固相进行进一步的回收利用，达到将废弃物“变废为宝”的目的，有效解决了目前油基废弃钻井液直接现场固化回填而产生的潜在环境污染问题。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，应当理解，以下附图仅示出了本发明的某些实施例，因此不应被看作是对范围的限定，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他相关的附图。

图1为本申请实施例提供的废弃油基泥浆的处理方法的流程图。

图标：1-废弃物处理罐；2-压滤机；3-油水分离罐；4-贮水罐；5-贮油罐；61-处理剂输送管线；62-废弃物输送管线；71-固相；72-液相；73-水相；74-油相。

具体实施方式

为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述。实施例中未注明具体条件者，按照常规条件或制造商建议的条件进行。所用试剂或仪器未注明生产厂商者，均为可以通过市售购买获得的常规产品。

下面对本申请提供的废弃油基泥浆的处理方法、砖及油基泥浆进行具体说明。

本申请提出一种废弃油基泥浆的处理方法，包括以下步骤：将预处理后的废弃油基泥浆第一次分离以得到固相和液相，将液相进行第二次分离以得到油相和水相。

值得说明的是，本申请提供的废弃油基泥浆的整个处理过程均采用物理方法进行，无化学反应参与，不会造成额外的化学污染。

在可选的实施方式中，预处理包括对废弃油基泥浆进行破乳悬浮处理。此处的破乳悬浮处理是于废弃油基泥浆与水的混合物中加入悬浮分散剂进行悬浮分散。

在可选的实施方式中，废弃油基泥浆与水的体积比可以为5-15:5-15，如5:5、5:10、5:15、10:5、10:15、15:5或15:10等。

废弃油基泥浆和水的混合物与悬浮分散剂的重量比可以为100:5-8，如100:5、100:6、100:7或100:8等。

可参考地，悬浮分散剂包括用作骨架的物质以及第一破乳剂。

其中，用作骨架的物质为粉煤灰，其主要做为支撑骨架在第一次分离过程中起到滤水通道的作用。可参考地，粉煤灰具体可选自作为电厂外排物的粉煤灰。将该物质作为本申请的悬浮分散剂成分之一，一方面可降低处理成本，另一方面还可将上述作为外排物的粉煤灰变废为宝。

本申请中使用的第一破乳剂为带有负电荷的矿物质。值得说明的是，在本领域的处理过程中，破乳剂基本采用化学合成的破乳剂，其需要将待破乳体系温度升高后才能达到破乳效果，通常需要升温至60℃以上才能破乳。本申请以带有负电荷的矿物质作为第一破乳剂，一方面其处理过程中无需加热升温，在其与废弃油基泥浆接触后，可通过物理方式，以第一破乳剂中的负电荷与废弃油基泥浆中的正电荷相吸以使油基废弃物迅速破乳。另一方面，上述矿物质来源地层，便于后续作为固相成分参与制砖。

在可选的实施方式中，第一破乳剂为带有负电荷的膨润土，例如钠基膨润土或钙基膨润土，优选为钠基膨润土。其中，钙基膨润土即为地层采集所得的天然膨润土，钠基膨润土为改性膨润土，其可由钙基膨润土通过离子交换(将钙离子交换成钠离子)改性得到。

在可选的实施方式中，钠基膨润土和粉煤灰的重量比可以为40:60-50:50，如40:60、45:55或50:50等。

较佳地，悬浮分散剂同废弃油基泥浆与水的混合物于搅拌条件下混合，可参考地，搅拌转速可以为50-70转/min，如50转/min、55转/min、60转/min、65转/min或70转/min等。搅拌时间可以为10-15min，如10min、12min或15min等。

在可选的实施方式中，预处理还包括在破乳悬浮处理后进行渗透絮凝处理。具体的，渗透絮凝处理是将破乳悬浮处理后的待处理液与渗透剂和絮凝剂混合。

在可选的实施方式中，渗透剂的用量可以为待处理液的1-2wt％，如1wt％、1.5wt％或2wt％等。絮凝剂的用量可以为待处理液的3-5wt％，如3wt％、3.5wt％、4wt％、4.5wt％或5wt％等。值得说明的是，本申请将渗透剂和絮凝剂的用量控制在上述范围是基于：若加入量过少，则起不到相应的作用，加入量过多，不仅增加成本，同时还增加了后期处理难度。

在使用时，渗透剂可以为脂肪醇聚氧乙烯醚，其可在溶液的表面定向排列，使表面张力显著下降。絮凝剂可以为聚合氯化铝或聚丙烯酰胺等。此外，也可采用现有技术中的其它常用渗透剂和絮凝剂，在此不做过多赘述。

较佳地，待处理液与渗透剂和絮凝剂也可于搅拌条件下混合。该过程的搅拌转速同样可以为50-70转/min，如50转/min、55转/min、60转/min、65转/min或70转/min等。搅拌时间也可以为10-15min，如10min、12min或15min等。

上述预处理过程均可在废弃物处理罐中进行，悬浮分散剂、渗透剂以及絮凝剂均可通过处理剂输送管线输入至废弃物处理罐中，废弃油基泥浆可通过废弃物输送管线输入至废弃物处理罐中。

本申请中，固相是将预处理后的废弃油基泥浆进行固液分离后而得。固液分离可采用压滤方式进行，固液分离后得到相应的固相和液相。对应的，该过程可在压滤机中进行。

在可选的实施方式中，将所得的固相输送至制砖区域与制砖物料混合以用于制砖。

进一步地，将所得的液相与第二破乳剂混合，再分离液相中的油相和水相。该过程可在油水分离罐中进行，分离得到的油相可贮存于贮油罐中备用，水相可贮存于贮水罐中备用。

上述过程中所用的第二破乳剂为化学破乳剂，例如可由脂肪醇、环氧丙烷、环氧乙烷聚合而得。此外，也可采用现有技术中的其它常用破乳剂，在此不做过多赘述。可参考地，第二破乳剂在液相与第二破乳剂的混合物中的浓度可以为500-1000ppm，如500ppm、600ppm、700ppm、800ppm、900ppm或1000ppm等。

在可选的实施方式中，将第二次分离所得的油相运至现场继续施工，以用于形成新的油基泥浆。将第二次分离所得的水相返回至处理罐内用于与新的待处理废弃油基泥浆混合而从继续参与废弃物处理。

通过本申请提供的上述处理过程，可实现废弃油基泥浆的循环使用。

对应地，本申请还提供一种砖，其原料包括经上述处理方法得到的固相。此外，本申请还提供一种油基泥浆，其原料包括经上述处理方法得到的油相。

以下结合实施例对本发明的特征和性能作进一步的详细描述。

实施例1

请参照图1，本实施例提供一种废弃油基泥浆的处理方法，具体可参照：

(1)、于废弃物处理罐1内加入10方待处理的废弃油基泥浆和10方的水。于60转/min的条件下，往废弃物处理罐1中加入悬浮分散剂，搅拌10min。上述过程中，废弃油基泥浆通过废弃物输送管线62输入，悬浮分散剂通过处理剂输送管线61输入。

悬浮分散剂由50wt％的钠基膨润土和50wt％的粉煤灰组成。废弃油基泥浆和水的混合物与悬浮分散剂的重量比为100:6。

(2)、通过处理剂输送管线61将渗透剂和絮凝剂加入破乳悬浮处理后的待处理液中，于60转/min的条件下搅拌10min后停止搅拌。

渗透剂为脂肪醇聚氧乙烯醚，絮凝剂为聚合氯化铝。渗透剂的加入量为待处理液的2wt％，絮凝剂的加入量为待处理液的5wt％。

(3)、将渗透絮凝处理后的物料泵入压滤机2内压滤处理，进行液相72及固相71的分离。

(4)、将分离得到的固相71输送到制砖区域与制砖物料混合，进行制砖工艺。

(5)、将分离得到的液相72收集后泵入油水分离罐3，加入由脂肪醇、环氧丙烷和环氧乙烷聚合而得的第二破乳剂进行油水分离处理。第二破乳剂在液相72与第二破乳剂的混合物中的浓度为500ppm。

实施例2

请参照图1，本实施例提供一种废弃油基泥浆的处理方法，具体可参照：

(1)、于废弃物处理罐1内加入10方待处理的废弃油基泥浆和15方的水。于50转/min的条件下，往废弃物处理罐1中加入悬浮分散剂，搅拌15min。上述过程中，废弃油基泥浆通过废弃物输送管线62输入，悬浮分散剂通过处理剂输送管线61输入。

悬浮分散剂由40wt％的钠基膨润土和60wt％的粉煤灰组成。废弃油基泥浆和水的混合物与悬浮分散剂的重量比为100:5。

(2)、通过处理剂输送管线61将渗透剂和絮凝剂加入破乳悬浮处理后的待处理液中，于50转/min的条件下搅拌15min后停止搅拌。

渗透剂为脂肪醇聚氧乙烯醚，絮凝剂为聚丙烯酰胺。渗透剂的加入量为待处理液的1wt％，絮凝剂的加入量为待处理液的3wt％。

(3)、将渗透絮凝处理后的物料泵入压滤机2内压滤处理，进行液相72及固相71的分离。

(4)、将分离得到的固相71输送到制砖区域与制砖物料混合，进行制砖工艺。

(5)、将分离得到的液相72收集后泵入油水分离罐3，加入由脂肪醇、环氧丙烷和环氧乙烷聚合而得的第二破乳剂进行油水分离处理。第二破乳剂在液相72与第二破乳剂的混合物中的浓度为600ppm。

实施例3

请参照图1，本实施例提供一种废弃油基泥浆的处理方法，具体可参照：

(1)、于废弃物处理罐1内加入15方待处理的废弃油基泥浆和10方的水。于70转/min的条件下，往废弃物处理罐1中加入悬浮分散剂，搅拌12min。上述过程中，废弃油基泥浆通过废弃物输送管线62输入，悬浮分散剂通过处理剂输送管线61输入。

悬浮分散剂由45wt％的钙基膨润土和55wt％的粉煤灰组成。废弃油基泥浆和水的混合物与悬浮分散剂的重量比为100:8。

(2)、通过处理剂输送管线61将渗透剂和絮凝剂加入破乳悬浮处理后的待处理液中，于70转/min的条件下搅拌12min后停止搅拌。

渗透剂为脂肪醇聚氧乙烯醚，絮凝剂为聚合氯化铝。渗透剂的加入量为待处理液的1.5wt％，絮凝剂的加入量为待处理液的4wt％。

(3)、将渗透絮凝处理后的物料泵入压滤机2内压滤处理，进行液相72及固相71的分离。

(4)、将分离得到的固相71输送到制砖区域与制砖物料混合，进行制砖工艺。

(5)、将分离得到的液相72收集后泵入油水分离罐3，加入由脂肪醇、环氧丙烷和环氧乙烷聚合而得的第二破乳剂进行油水分离处理。第二破乳剂在液相72与第二破乳剂的混合物中的浓度为1000ppm。

分离所得的油相74可贮存于贮油罐5中备用，其可进一步运至现场继续施工形成新的油基泥浆；分离所得的水相73可贮存于贮水罐4中备用，其可进一步返回至废弃物处理罐1内继续参与废弃油基泥浆的处理。

综上所述，本申请通过利用物理方法将钻井开发过程中产生的废弃油基泥浆进行综合处理，处理过程中无化学反应参与，处理后使废弃钻井液的油相、水相及固相可进一步得到充分合理的利用，达到将废弃物“变废为宝”的目的，处理过程中不向外界排放任何处理物，有较高的环保工艺，并且，由于物理作用，使参与作用的助剂产品没有破坏，处理完成后的油相及水相中仍含有助剂，减少了再处理时的助剂用量。通过采用上述处理方法，不但使分离出的各相物质得以循环利用，而且有效地解决了目前油基废弃钻井液直接现场固化回填而产生的潜在环境污染问题。

以上仅为本发明的优选实施例而已，并不用于限制本发明，对于本领域的技术人员来说，本发明可以有各种更改和变化。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种废弃油基泥浆的处理方法，其特征在于，包括以下步骤：将预处理后的废弃油基泥浆第一次分离以得到固相和液相，将所述液相进行第二次分离以得到油相和水相；

其中，预处理包括对所述废弃油基泥浆进行破乳悬浮处理；

所述废弃油基泥浆的整个处理过程均采用物理方法进行。

2.根据权利要求1所述的处理方法，其特征在于，破乳悬浮处理是于所述废弃油基泥浆与水的混合物中加入悬浮分散剂进行悬浮分散；

所述悬浮分散剂包括用作骨架的物质以及第一破乳剂；

其中，用作骨架的物质为粉煤灰，第一破乳剂为带有负电荷的矿物质。

3.根据权利要求2所述的处理方法，其特征在于，所述第一破乳剂为带有负电荷的膨润土；

优选地，所述第一破乳剂为钠基膨润土；

优选地，所述钠基膨润土和所述粉煤灰的重量比为40:60-50:50。

4.根据权利要求2所述的处理方法，其特征在于，所述废弃油基泥浆与水的体积比为5-15:5-15，所述废弃油基泥浆和水的混合物与所述悬浮分散剂的重量比为100:5-8。

5.根据权利要求1所述的处理方法，其特征在于，预处理还包括在破乳悬浮处理后进行渗透絮凝处理；

优选地，渗透絮凝处理是将破乳悬浮处理后的待处理液与渗透剂和絮凝剂混合。

6.根据权利要求5所述的处理方法，其特征在于，所述渗透剂的用量为所述待处理液的1-2wt％，所述絮凝剂的用量为所述待处理液的3-5wt％。

7.根据权利要求1-6任一项所述的处理方法，其特征在于，所述固相是将预处理后的所述废弃油基泥浆进行固液分离后而得；

优选地，固液分离采用压滤方式进行；

优选地，还包括将分离所得的所述固相用于制砖。

8.根据权利要求7所述的处理方法，其特征在于，先将所述液相与第二破乳剂混合，再进行第二次分离；

优选地，还包括将分离所得的所述油相用于形成新的油基泥浆；

优选地，还包括将分离所得的所述水相用于与新的待处理废弃油基泥浆混合。

9.一种砖，其特征在于，所述砖的原料包括如权利要求1-8任一项所述的处理方法得到的所述固相。

10.一种油基泥浆，其特征在于，所述油基泥浆的原料包括如权利要求1-8任一项所述的处理方法得到的所述液相中的油相。

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