CN115259625B - 强化水基钻井废弃泥浆固液分离用增效剂、增效破胶剂及其制备方法和使用方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种强化水基钻井废弃泥浆固液分离用增效剂、增效破胶剂及其制备方法和使用方法,涉及石油天然气工业中钻井岩屑处理领域。本发明中的增效剂包括碳酸钠、铁粉、活性炭、硅粉和蛭石,本发明的增效剂具有良好的活性、渗透性及分散性,促使反应条件向破胶有利的方向偏移,使泥浆中的大部分结合水从胶体系统中转移到液相,改善液固相中水分的分布,能较好地提高破胶剂的性能,强化破胶反应。本发明提供的增效破胶剂采用上述增效剂、聚合氯化铝、硫酸亚铁和生石灰。本发明的增效破胶剂制备简单、操作安全、适宜工业化应用,比传统破胶剂破胶效果更为明显,且在实现水基钻井废弃泥浆无害化处理的同时具有经济效益。
Description
技术领域
本发明涉及石油天然气工业中钻井岩屑处理领域,更具体地说涉及一种强化水基钻井废弃泥浆固液分离用增效剂、增效破胶剂及其制备方法和使用方法。
背景技术
在钻井废弃物的处理上,行业长久以来“重油基、轻水基”的倾向严重,大量水基钻井废弃物得不到妥善处置,尤其是作为主要水基钻井固体废弃物的水基钻井废弃泥浆(约占随钻废弃物总体积的70%),不仅给土壤及水环境造成严重污染,还占用了土地资源,给社会和生态环境带来巨大挑战。
现有的水基钻井废弃泥浆无害化处理技术,如《广州化工》2018年8月第46卷第16期“聚合物水基钻井废弃泥浆无害化处理研究”一文中,公开的方法是:采用破胶、固化相结合无害化处理水基钻井废弃泥浆,处理后的固化物的浸出液各项指标均达到GB8978-1996(一级)标准。该方法的主要缺点是:(1)涉及到破胶剂PJJ、固化剂GHJ和固化活性材料HHJ等药剂成本较高;(2)固化处理周期较长,加之野外操作易受气候条件影响,处理效果难以控制;(3)不能消除污染物,在雨水、地下水的冲刷渗透下存在二次污染风险,对钻井作业所处的环境敏感地区尤为严重。
又如《应用化工》2016年9月第45卷第9期“废气钻井液无害化处理技术的研究”一文中,公开的方法是:加入研制的聚丙烯酰胺降解剂HK618、破乳剂HK201和催化剂HK458,可以使延长油田泥浆2h内快速降解水化成小分子,实现固相、水、油的完全分离。该方法的主要缺点:(1)涉及到的聚丙烯酰胺降解剂HK618、破乳剂HK201和催化剂HK458等药剂成分复杂且成本高;(2)实现工业应用时间较长。
在传统水基钻井废弃泥浆处理技术的制约下,要实现水基钻井废弃泥浆的无害化、减量化、资源化,首要核心的环节是采用合适的破胶剂强化水基钻井废弃泥浆的固液相分离的效果,降低水基钻井废弃泥浆的含水率,以减少后续处理的难度,达成分相处理的目的。
发明内容
为了克服上述现有技术存在的缺陷和不足,本发明提供了一种强化水基钻井废弃泥浆固液分离用增效剂、增效破胶剂及其制备方法和使用方法。本发明的发明目的在于提供一种具有良好活性、渗透性及分散性,能较好的提高破胶剂性能,强化破胶反应的增效剂,以及提供一种投入少、污染较低且破胶效果明显的增效破胶剂。本发明中的增效剂包括7~9份碳酸钠、9~11份铁粉、9~11份活性炭、4~6份硅粉和4~6份蛭石,本发明的增效剂具有良好的活性、渗透性及分散性,促使反应条件向破胶有利的方向偏移,使泥浆中的大部分结合水从胶体系统中转移到液相,改善液固相中水分的分布,能较好地提高破胶剂的性能,强化破胶反应。本发明提供的增效破胶剂采用上述增效剂、聚合氯化铝、硫酸亚铁和生石灰,其用量分别为聚合氯化铝为0.15~0.3 g/50 ml泥浆,硫酸亚铁为0.3~0.6 g/50 ml泥浆,生石灰为0.15~0.3 g/50 ml泥浆,增效剂用量为0.5~1 g/50 ml泥浆;本发明的增效破胶剂制备简单、操作安全、适宜工业化应用,比传统破胶剂破胶效果更为明显,且在实现水基钻井废弃泥浆无害化处理的同时具有经济效益。
为了解决上述现有技术中存在的问题,本发明是通过下述技术方案实现的:
本发明第一方面提供了一种强化水基钻井废弃泥浆固液分离用增效剂,该增效剂以重量份数计,包括以下组分:
7~9份碳酸钠、9~11份铁粉、9~11份活性炭、4~6份硅粉和4~6份蛭石。
进一步优选的,该增效剂以重量份数计,包括以下组分:8份碳酸钠、10份铁粉、10份活性炭、5份硅粉和5份蛭石。
本发明第二方面提供了一种强化水基钻井废弃泥浆固液分离用增效剂的制备方法,该增效剂的制备方法具体如下:
S1、将7~9份碳酸钠溶于水中,制成质量分数为25%的碳酸钠溶液;
S2、向球磨机中加入S1步骤中制备的碳酸钠溶液,再加入9~11份铁粉、9~11份活性炭、4~6份硅粉和4~6份蛭石;搅拌并研磨设定时间,研磨完毕后,取出研磨后的混合物,在70℃恒温烘干,烘干后即得所述增效剂。
进一步优选的,S1步骤中,将8份碳酸钠溶于水中,制成质量分数为25%的碳酸钠溶液。
进一步优选的,S2步骤中,向球磨机中加入10份铁粉、10份活性炭、5份硅粉和5份蛭石。
本发明第三方面提供了一种强化水基钻井废弃泥浆固液分离用增效破胶剂,该增效破胶剂包括以下组分:
聚合氯化铝、硫酸亚铁、生石灰和增效剂,每50ml待处理水基钻井废弃泥浆中所述增效破胶剂各组分的用量分别为聚合氯化铝0.15g~0.3g,硫酸亚铁为0.3g~0.6g;生石灰0.15g~0.3g,增效剂为0.5g~1g;
其中,所述增效剂以重量份数计,包括以下组分:
7~9份碳酸钠、9~11份铁粉、9~11份活性炭、4~6份硅粉和4~6份蛭石。
进一步优选的,增效剂以重量份数计,包括以下组分:8份碳酸钠、10份铁粉、10份活性炭、5份硅粉和5份蛭石。
进一步优选的,每50ml待处理水基钻井废弃泥浆中所述增效破胶剂各组分的用量分别为聚合氯化铝0.15g,硫酸亚铁0.3g,生石灰0.15g,增效剂0.8g。
进一步优选的,每50ml待处理水基钻井废弃泥浆中所述增效破胶剂各组分的用量分别为聚合氯化铝0.2g,硫酸亚铁0.6g,生石灰0.15g,增效剂0.5g。
进一步优选的,每50ml待处理水基钻井废弃泥浆中所述增效破胶剂各组分的用量分别为聚合氯化铝0.3g,硫酸亚铁0.4g,生石灰0.15g,增效剂0.5g。
本发明第四方面提供了一种强化水基钻井废弃泥浆固液分离用增效破胶剂的制备方法,该增效破胶剂的制备方法包括以下步骤:
按照上述增效破胶剂各组分用量称取各组分,向50ml烧杯中加入聚合氯化铝、硫酸亚铁、生石灰和水,搅拌至完全溶解;然后加入增效剂,搅拌均匀,得到液体产品,进一步烘干得到增效破胶剂固体产品。
本发明第五方面提供了一种强化水基钻井废弃泥浆固液分离用增效破胶剂的使用方法,该增效破胶剂的使用方法包括以下步骤:
G1、将增效破胶剂固体产品投加到质地均匀的水基钻井废弃泥浆中,充分搅拌使其充分接触并发生反应;静置0.5h~3h;
G2、将G1步骤静止后混合物利用机械分离方式进行固液两相的分离。
进一步优选的,所述G2步骤中的机械分离方式包括离心分离或板框压滤分离。
更进一步优选的,所述离心分离参数设置为转速为5000~8000r/min,离心时间为3-7min。
更进一步优选的,所述离心分离参数设置为转速为7000r/min,离心时间为6min。
更进一步优选的,所述离心分离参数设置为转速为6000r/min,离心时间为5min。
更进一步优选的,所述板框压滤分离的压滤机参数设置为压力0.2~0.8MPa,压滤时间为5-10min。
更进一步优选的,所述板框压滤分离的压滤机的参数设置为压力0.8MPa,压滤时间10min。
更进一步优选的,所述板框压滤分离的压滤机的参数设置为压力0.6MPa,压滤时间15min。
与现有技术相比,本发明所带来的有益的技术效果表现在:
1、本发明的增效剂具有良好的活性、渗透性及分散性,促使反应条件向破胶有利的方向偏移,使泥浆中的大部分结合水从胶体系统中转移到液相,改变液、固相中水分的分布,从热力学和动力学方面同时促进,能较好的提高破胶剂的性能,强化破胶反应,使整个水基钻井废弃泥浆体系容易实现固液分离,达到强化水基钻井废弃泥浆固液分离的效果。
2、碳酸钠水溶液呈碱性,CO3 2-离子能够与部分盐类物质发生副分解反应,且会与水结合形成水合离子释放热量,导致微环境温升,增强组分活性;铁化学性质活泼,电负性大,具有还原能力,活性碳具有微孔隙、吸附力腔等特点。当铁粉与活性炭混合浸没在水溶液时,由于铁和碳或其他介质间的电位差,溶液中会形成大量的微小原电池,发生铁碳微电解。硅粉的颗粒度小,比表面积大,表面存在大量不饱和残键及不同键合状态的羟基,活性和自由能态高,能够改变组分间的相互作用力,增强分散性能;蛭石是是一种层状硅酸铝盐粘土矿物,导热系数较小,具有保温特性。由两个硅氧四面体层夹一个铝氢氧八面体层构成典型的2:1型层状结构,这种结构特点使得蛭石具有较高的层间电荷数和阳离子交换容量。
3、本发明的增效破胶剂在对油田水基钻井废弃泥浆进行强化破胶处理后,增强了其固液分离的效果,使得水基钻井废弃泥浆机械分离后的固箱含水率下降到60%以下,破胶效果提升20.2%~25.6%,可减少10.8%~20.3%的破胶剂用量。
4、本发明的增效破胶剂利用增效剂增强破胶的效果,从而减少破胶剂的用量,在节约成本的前提下,实现岩屑的有效减量化。同时,本发明的增效破胶剂具有无污染、效率高、投入少、作用时间短等优势。
5、碳酸钠水溶液的CO3 2-离子能够与油田水基钻井废弃泥浆中的Ba2+、Ca2+等金属离子发生复分解反应,且离子与水结合形成水合离子释放热量,导致溶液微环境温升,增强破胶剂与活性炭的活性;还原性铁与活性炭以及油田水基钻井废弃泥浆中的其他杂质构成微小原电池形成电场,泥浆中的胶体、细小污染物等在电场力的作用下形成电泳,在电极发生电化学反应,增强泥浆处理的效果;硅粉因其微观结构的特点,能够与活性炭协同作用,吸引油田水基钻井废弃泥浆中表面带电的细小颗粒,改变泥浆组分间的相互作用力,增强分散效果;蛭石的保温特性,可以使碳酸钠水解产生的热量得以保存,且蛭石中含有大量的层间阳离子如Na+、K+、Ca2+、Mg2+等,这些阳离子可与油田水基钻井废弃泥浆中的重金属阳离子发生离子交换作用,将泥浆中的重金属离子剥离。
6、本发明的增效破胶剂可增强水基钻井废弃泥浆的破胶效果。油田水基钻井废弃泥浆经过处理后大部分的结合水从水基钻井废弃泥浆的胶体体系中转移到液相,剩余水基钻井废弃泥浆的含水率大幅下降,同时,整个体系的固液分离效果得到改善。
7、可以有效节约企业成本。本发明利用增效剂对破胶剂的破胶效果进行强化,减少了破胶剂的使用,从而有效降低了水基钻井废弃泥浆的处置成本,达到深度减量化,资源利用的目的。
8、处理效率高,工艺路线简单,具有可操作性。本方法的增效破胶剂的使用方法,所涉及的破胶和机械分离联合处理单元操作简单,只需要在水基钻井废弃泥浆破胶时加入增效剂即可,该过程能够和原有破胶剂一同添加,能够和原有工艺有效结合,不会增加工艺的复杂性,工业化容易,便于推广应用。
9、减轻了后续处理的压力。经过本发明的增效破胶剂处理的水基钻井废弃泥浆,含水率有效降低,且达到制砖掺料含水率标准,便于运输转送,使水基钻井废弃泥浆再次利用成为一种可能。
10、针对传统破胶剂的不足,联合机械分离方法达到优势互补。单纯破胶操作仅是将结合水从水基钻井废弃泥浆的胶体体系中转移到液相,还是一种非均相的混合物状态,并没有真的实现固液相完全分离,联合离心或压滤的机械方法,可将固液相完全分离开来。本发明适用于增强水基钻井废弃泥浆固液分离效果,特别适用于油田钻井产生的水基钻井废弃泥浆的固液分离效果改善,具有广泛的应用前景。
具体实施方式
下面将结合具体实施例,对本发明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它实施例,都属于本发明保护的范围。
实施例1
作为本发明一较佳实施例,本实施例公开了一种强化水基钻井废弃泥浆固液分离用增效剂,该增效剂以重量份数计,包括以下组分:
7份碳酸钠;11份铁粉;11份活性炭;4份硅粉和6份蛭石。
实施例2
作为本发明一较佳实施例,本实施例公开了一种强化水基钻井废弃泥浆固液分离用增效剂,该增效剂以重量份数计,包括以下组分:
9份碳酸钠;9份铁粉;9份活性炭;6份硅粉和4份蛭石。
实施例3
作为本发明一较佳实施例,本实施例公开了一种强化水基钻井废弃泥浆固液分离用增效剂,该增效剂以重量份数计,包括以下组分:
8份碳酸钠、10份铁粉、10份活性炭、5份硅粉和5份蛭石。
实施例4
作为本发明又一较佳实施例,本实施例是对上述实施例1至实施例3中的增效剂所选用量的制备方法,该增效剂的制备方法具体如下:
S1、分别将上述实施例1、实施例2、实施例3中所限定的碳酸钠溶于水中,分别制成质量分数为25%的碳酸钠溶液;
S2、向球磨机中加入S1步骤制备的碳酸钠溶液,再加入实施例1、实施例2、实施例3对应限定的铁粉、活性炭、硅粉和蛭石,搅拌并研磨15min,研磨完毕后,取出研磨后的混合物,70℃恒温烘干,烘干即得所述增效剂。
通过上述实施例1至实施例4中得到的增效剂产品如下表1所示。
表1为增效剂产品列表
实施例5
取钻井金浅8井水基钻井废弃泥浆为原料,选用此处的破胶剂为现有破胶剂,分别对水基钻井废弃泥浆进行对比实验,对比实验结果如下表2所示:
表2为本申请增效剂添加到现有破胶剂中的对比实验数据表
其中3#增效剂用量的对比实验表如下表3所示:
表3为3#增效剂应用到现有破胶剂中的对比实验数据
由上表2和表3的对比实验数据可知,本申请的增效剂可以明显增强破胶剂的破胶效果,离心处理后的泥浆含水率有明显下降,其中以3#增效剂的增效效果最优。
实施例6
作为本发明又一较佳实施例,本实施例公开了一种强化水基钻井废弃泥浆固液分离用增效破胶剂,取川庆钻探钻井金浅8井水基钻井废弃泥浆为原料,该增效破胶剂包括以下组分:
表4为增效破胶剂的用量表
表5为上述增效破胶剂对强化水基钻井废弃泥浆固液分离用增效剂的处理对比实验结果表
由上表4和表5可知,本申请的增效破胶剂与表3中现有破胶剂添加增效剂的实验结果相比,本申请的增效破胶剂可以进一步提升破胶效果,离心处理后泥浆含水率更低。
实施例7
取川庆钻探钻井金浅8井水基钻井废弃泥浆为原料,按本发明的方法进行处理来检验处理效果。具体步骤为:
1)强化破胶处理:对油田水基钻井废弃泥浆采用聚合氯化铝、硫酸亚铁、生石灰和增效剂制备的复合增效破胶剂进行强化破胶处理,得到破解泥浆;所述强化破胶处理所用的复合增效破胶剂组分:PAC用量为0.15 g/50 ml泥浆,FeSO4用量为0.3 g/50 ml泥浆,CaO用量为0.15 g/50 ml泥浆,增效剂用量为0.8g/50 ml泥浆。其中增效剂的组分为:8份碳酸钠、10份铁粉、10份活性炭、5份硅粉和5份蛭石。以80r/min的搅拌速度搅拌至均匀,以使泥浆与破胶剂充分接触进行破胶反应,静置破胶时间为60min。以便于泥浆中的结合水更大程度的转移到液相当中。
2)固液分离处理:将静置后的混合物分为等量的两部分,一部分在转速7000 r/min下离心6 min;过滤分离得到泥浆上清液和剩余泥浆;其中上清液达到排放标准可直接排放,剩余泥浆湿度在59%,送至砖厂做为掺料供烧砖使用。此外,另一部分静置后的混合物利用板框压滤机在0.8 MPa下压滤10 min;压滤出的清液达到排放标准可直接排放,压滤后的泥饼湿度在57%,送至砖厂做为掺料供烧砖使用。
结果表明:
1)未经破胶处理的水基岩屑废弃泥浆,离心出的液体体积为5.2ml/50ml,密度为1.681 g/ml,剩余泥浆含水率为75.2%;压滤出的液体体积为4.8 ml/50ml,密度为1.628 g/ml,压出率9.6%,剩余泥浆含水率为78.5%。
2)经破胶剂处理后的水基岩屑废弃泥浆,离心出的液体积为6.5ml/50ml,密度为1.265 g/ml,剩余泥浆含水率为65.2%;压滤出的液体体积为6.2ml/50ml,密度为1.313 g/ml,压出率12.4%,剩余泥浆含水率为66.1%。
3)经复合增效破胶剂处理后的水基岩屑废弃泥浆,离心出的液体体积为7.6ml/50ml,密度为1.058g/ml,剩余泥浆含水率为56.7%。压滤出的液体体积为7.5ml/50ml,密度为1.061g/ml,压出率14.8%,剩余泥浆含水率为57.3%。
实施例8
取川庆钻探钻井蓬深9井水基钻井废弃泥浆为原料,按本发明的方法进行处理来检验处理效果。具体步骤为:
1)强化破胶处理:对油田水基钻井废弃泥浆采用聚合氯化铝、硫酸亚铁、生石灰和增效剂制备的复合增效破胶剂进行强化破胶处理,得到破解泥浆;所述强化破胶处理所用的复合增效破胶剂组分:PAC用量为0.2 g/50 ml泥浆,FeSO4用量为0.6 g/50 ml泥浆,CaO用量为0.15 g/50 ml泥浆,增效剂用量为0.5g/50 ml泥浆。其中增效剂的组分为:8份碳酸钠、10份铁粉、10份活性炭、5份硅粉和5份蛭石。以80r/min的搅拌速度搅拌至均匀,以使泥浆与破胶剂充分接触进行破胶反应,静置破胶时间为60min。以便于泥浆中的结合水更大程度的转移到液相当中。
2)固液分离处理:将静置后的混合物分为两部分,一部分在转速6000 r/min下离心5 min;过滤分离得到泥浆上清液和剩余泥浆;其中上清液达到排放标准可直接排放,剩余泥浆湿度在53%,送至砖厂做为掺料供烧砖使用。此外,另一部分静置后的混合物利用板框压滤机在0.6 MPa下压滤15 min;压滤出的清液达到排放标准可直接排放,压滤后的泥饼湿度在58%,送至砖厂做为掺料供烧砖使用。
结果表明:
1)未经破胶处理的水基岩屑废弃泥浆,离心出的液体体积为5.2ml/50ml,密度为1.681 g/ml,剩余泥浆含水率为75.2%;压滤出的液体体积为4.8 ml/50ml,密度为1.628 g/ml,压出率9.6%,剩余泥浆含水率为78.5%。
2)经破胶剂处理后的水基岩屑废弃泥浆,离心出的液体积为6.5ml/50ml,密度为1.265 g/ml,剩余泥浆含水率为65.2%;压滤出的液体体积为6.2ml/50ml,密度为1.313 g/ml,压出率12.4%,剩余泥浆含水率为66.1%。
3)经复合增效破胶剂处理后的水基岩屑废弃泥浆,离心出的液体体积为7.4ml/50ml,密度为1.053 g/ml,剩余泥浆含水率为58.4%。压滤出的液体体积为7.2ml/50ml,密度为1.062g/ml,压出率14.2%,剩余泥浆含水率为59.1%。
实施例9
取川庆钻探钻井威204H66平台水基钻井废弃泥浆为原料,按本发明的方法进行处理来检验处理效果。具体步骤为:
1)强化破胶处理:对油田水基钻井废弃泥浆采用聚合氯化铝、硫酸亚铁、生石灰和增效剂制备的复合增效破胶剂进行强化破胶处理,得到破解泥浆;所述强化破胶处理所用的复合增效破胶剂组分:PAC用量为0.3 g/50 ml泥浆,FeSO4用量为0.4 g/50 ml泥浆,CaO用量为0.15 g/50 ml泥浆,增效剂用量为0.5g/50 ml泥浆。其中增效剂的组分为:8份碳酸钠、10份铁粉、10份活性炭、5份硅粉和5份蛭石。以80r/min的搅拌速度搅拌至均匀,以使泥浆与破胶剂充分接触进行破胶反应,静置破胶时间为60min。以便于泥浆中的结合水更大程度的转移到液相当中。
2)固液分离处理:将静置后的混合物分为两部分,一部分在转速6000 r/min下离心5 min;过滤分离得到泥浆上清液和剩余泥浆;其中上清液达到排放标准可直接排放,剩余泥浆湿度在52%,送至砖厂做为掺料供烧砖使用。此外,另一部分静置后的混合物利用板框压滤机在0.6 MPa下压滤15 min;压滤出的清液达到排放标准可直接排放,压滤后的泥饼湿度在58%,送至砖厂做为掺料供烧砖使用。
结果表明:
1)未经破胶处理的水基岩屑废弃泥浆,离心出的液体体积为5.2ml/50ml,密度为1.681 g/ml,剩余泥浆含水率为75.2%;压滤出的液体体积为4.8 ml/50ml,密度为1.628 g/ml,压出率9.6%,剩余泥浆含水率为78.5%。
2)经破胶剂处理后的水基岩屑废弃泥浆,离心出的液体积为6.5ml/50ml,密度为1.265 g/ml,剩余泥浆含水率为61.2%;压滤出的液体体积为6.2ml/50ml,密度为1.313 g/ml,压出率12.4%,剩余泥浆含水率为66.1%。
3)经复合增效破胶剂处理后的水基岩屑废弃泥浆,离心出的液体体积为7.8ml/50ml,密度为1.038 g/ml,剩余泥浆含水率为55.9%。压滤出的液体体积为7.7ml/50ml,密度为1.044g/ml,压出率15.4%,剩余泥浆含水率为56.1%。
本发明将川庆钻探钻井的水基钻井废弃泥浆经过利用复合增效破胶剂进行破胶处理,以通过破坏其胶体系统,对污泥进行破解,使泥浆中的大部分水从泥浆中转移到液相,同时,泥浆中的胶体系统发生变化,使其中的结合水被释放出来,从而降低其含水率。最后利用机械分离手段将固液相分离开,达到增强固液分离的效果。处理后固相的含水率下降到65%以下,且液相密度最小达到1.038 g/ml,几乎接近于纯水的密度。破胶效果提升20.2 %~ 25.6%。与单独采用破胶剂或机械分离相比,能耗降低25% ~ 38%,从而降低水基钻井废弃泥浆的处理成本,另外,添加了廉价的增效剂,可减少10.8%~20.3%的破胶剂用量,尤其是生石灰的用量。本发明适用于增强水基钻井废弃泥浆固液分离效果,特别适用于各油田钻井产生的水基钻井废弃泥浆的固液分离效果增强,具有广泛的应用前景。
本发明的上述实施例仅仅是为说明本发明所作的举例,而并非是对本发明的实施方式的限定。对于所属领域的普通技术人员来说,在上述说明的基础上还可以做出其他不同形式的变化和变动。这里无法对所有的实施方式予以穷举。凡是属于本发明的技术方案所引申出的显而易见的变化或变动仍处于本发明的保护范围之列。
Claims (19)
1.强化水基钻井废弃泥浆固液分离用增效剂,其特征在于:该增效剂以重量份数计,包括以下组分:
7~9份碳酸钠、9~11份铁粉、9~11份活性炭、4~6份硅粉和4~6份蛭石。
2.如权利要求1所述的强化水基钻井废弃泥浆固液分离用增效剂,其特征在于:该增效剂以重量份数计,包括以下组分:8份碳酸钠、10份铁粉、10份活性炭、5份硅粉和5份蛭石。
3.强化水基钻井废弃泥浆固液分离用增效剂的制备方法,其特征在于,该增效剂的制备方法具体如下:
S1、将7~9份碳酸钠溶于水中,制成质量分数为25%的碳酸钠溶液;
S2、向球磨机中加入S1步骤中制备的碳酸钠溶液,再加入9~11份铁粉、9~11份活性炭、4~6份硅粉和4~6份蛭石;搅拌并研磨设定时间,研磨完毕后,取出研磨后的混合物,在70℃恒温烘干,烘干后即得所述增效剂。
4.如权利要求3所述的强化水基钻井废弃泥浆固液分离用增效剂的制备方法,其特征在于:S1步骤中,将8份碳酸钠溶于水中,制成质量分数为25%的碳酸钠溶液。
5.如权利要求4所述的强化水基钻井废弃泥浆固液分离用增效剂的制备方法,其特征在于:S2步骤中,向球磨机中加入10份铁粉、10份活性炭、5份硅粉和5份蛭石。
6.强化水基钻井废弃泥浆固液分离用增效破胶剂,其特征在于,该增效破胶剂包括以下组分:
聚合氯化铝、硫酸亚铁、生石灰和增效剂,每50ml待处理水基钻井废弃泥浆中所述增效破胶剂各组分的用量分别为聚合氯化铝0.15g~0.3g,硫酸亚铁为0.3g~0.6g;生石灰0.15g~0.3g,增效剂为0.5g~1g;
其中,所述增效剂以重量份数计,包括以下组分:
7~9份碳酸钠、9~11份铁粉、9~11份活性炭、4~6份硅粉和4~6份蛭石。
7.如权利要求6所述的强化水基钻井废弃泥浆固液分离用增效破胶剂,其特征在于:增效剂以重量份数计,包括以下组分:8份碳酸钠、10份铁粉、10份活性炭、5份硅粉和5份蛭石。
8.如权利要求6或7所述的强化水基钻井废弃泥浆固液分离用增效破胶剂,其特征在于:每50ml待处理水基钻井废弃泥浆中所述增效破胶剂各组分的用量分别为聚合氯化铝0.15g,硫酸亚铁0.3g,生石灰0.15g,增效剂0.8g。
9.如权利要求6或7所述的强化水基钻井废弃泥浆固液分离用增效破胶剂,其特征在于:每50ml待处理水基钻井废弃泥浆中所述增效破胶剂各组分的用量分别为聚合氯化铝0.2g,硫酸亚铁0.6g,生石灰0.15g,增效剂0.5g。
10.如权利要求6或7所述的强化水基钻井废弃泥浆固液分离用增效破胶剂,其特征在于:每50ml待处理水基钻井废弃泥浆中所述增效破胶剂各组分的用量分别为聚合氯化铝0.3g,硫酸亚铁0.4g,生石灰0.15g,增效剂0.5g。
11.如权利要求6-10任意一项所述的强化水基钻井废弃泥浆固液分离用增效破胶剂的制备方法,其特征在于,该增效破胶剂的制备方法包括以下步骤:
按照上述增效破胶剂各组分用量称取各组分,向50ml烧杯中加入聚合氯化铝、硫酸亚铁、生石灰和水,搅拌至完全溶解;然后加入增效剂,搅拌均匀,得到液体产品,进一步烘干得到增效破胶剂固体产品。
12.如权利要求6-11任意一项所述的强化水基钻井废弃泥浆固液分离用增效破胶剂的使用方法,其特征在于,该增效破胶剂的使用方法包括以下步骤:
G1、将增效破胶剂固体产品投加到质地均匀的水基钻井废弃泥浆中,充分搅拌使其充分接触并发生反应;静置0.5h~3h;
G2、将G1步骤静止后混合物利用机械分离方式进行固液两相的分离。
13.如权利要求12所述的强化水基钻井废弃泥浆固液分离用增效破胶剂的使用方法,其特征在于:所述G2步骤中的机械分离方式包括离心分离或板框压滤分离。
14.如权利要求13所述的强化水基钻井废弃泥浆固液分离用增效破胶剂的使用方法,其特征在于:所述离心分离参数设置为转速为5000~8000r/min,离心时间为3-7min。
15.如权利要求14所述的强化水基钻井废弃泥浆固液分离用增效破胶剂的使用方法,其特征在于:所述离心分离参数设置为转速为7000r/min,离心时间为6min。
16.如权利要求14所述的强化水基钻井废弃泥浆固液分离用增效破胶剂的使用方法,其特征在于:所述离心分离参数设置为转速为6000r/min,离心时间为5min。
17.如权利要求13所述的强化水基钻井废弃泥浆固液分离用增效破胶剂的使用方法,其特征在于:所述板框压滤分离的压滤机参数设置为压力0.2~0.8MPa,压滤时间为5-10min。
18.如权利要求17所述的强化水基钻井废弃泥浆固液分离用增效破胶剂的使用方法,其特征在于:所述板框压滤分离的压滤机的参数设置为压力0.8MPa,压滤时间10min。
19.如权利要求17所述的强化水基钻井废弃泥浆固液分离用增效破胶剂的使用方法,其特征在于:所述板框压滤分离的压滤机的参数设置为压力0.6MPa,压滤时间15min。
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