CN1590305A

CN1590305A - 废弃水包油钻井液的处理方法和处理剂

Info

Publication number: CN1590305A
Application number: CN 200410048073
Authority: CN
Inventors: 赵雄虎; 王凤春
Original assignee: China University of Petroleum Beijing
Current assignee: China University of Petroleum Beijing
Priority date: 2004-06-14
Filing date: 2004-06-14
Publication date: 2005-03-09

Abstract

本发明公布一种废弃水包油钻井液进行油水分离的处理剂及其处理方法。它是由处理废弃水包油钻井液的复合处理剂配方构成。复合处理剂中各组分与废弃水包油钻井液质量体积比分别为：粉煤灰3～8％，含钙碱性物质激活剂1～4％，无机铁盐絮凝剂1～4％。该配方可分离出废弃水包油钻井液中65％以上的油，且分离出的油清亮无污浊，可以直接用于其它用途。本处理方法工艺简单，处理时间短。可适合大批量处理废弃水包油钻井液。

Description

废弃水包油钻井液的处理方法和处理剂

技术领域

本发明涉及一种油气田钻井和地质勘探钻井的废弃水包油钻井液油水分离方法及其处理剂。

背景技术

石油开采和地质勘探都离不开钻井作业，而钻井作业对环境的污染主要来源于废弃钻井液的漏失和堆放。通常情况下，水基钻井液由粘土等固相、水和石油类等液相和化学处理剂三部分组成，其中化学处理剂种类繁多。废弃钻井液中的某些无机盐、重金属组分、油品及其大量的有机化合物对环境有较大的危害。这些钻井废弃物不进行有效处理，堆放在井场或掩埋、或流入农田、河流、海底和渗入地层，都会对环境造成污染。其影响主要表现在对水资源包括地表水和地下水资源的影响，对土壤资源及动植物的生长的影响，严重的直接危及人类健康与生命安全。尤其是废弃水包油钻井液，由于其中含有大量的油对环境的危害更大。因此对废弃钻井液的处理已成为环境保护的一项重要研究内容。国内现在已有许多专利如《钻井完井泥浆回收处理装置》(88218926)，《钻井废泥浆固化处理技术》(88102388)，《废钻井液的处理方法及存放结构》(92108103)，《钻井废泥浆固化剂及其生产方法》(93110918)，《废弃钻井液混凝脱水处理方法》(02117325)，《废弃水基钻井液的固化处理方法及其固化剂》(00124329)，《一种油田钻井废泥浆水的治理方法》(01127714)等，这些专利发明主要是针对废弃水基钻井液的处理。国内废弃油基钻井液的处理方法主要是集中，采用焚烧的方法来处理。集中处理方法由于运输费用高及其在运输途中可能漏失而导致二次污染，同时浪费大量的油，是一种不得已而采用的处理方法。现在必须开辟一些新的适合于处理废弃油基泥浆、油包水泥浆和水包油泥浆的方法。本发明就是适应该要求而进行的。

发明内容

本发明的意义：在于通过粉煤灰来处理废弃水包油钻井液，是一种以废治废，具有很大的发展前景。粉煤灰是燃煤发电厂排出的固体废弃物，对环境有一定的损害。到2000年底，我国粉煤灰排出量已超过22亿吨，而且仍以每年8千万吨的排放量递增。目前粉煤灰的利用率为30％，为了提高粉煤灰的利用率，还必须通过多种途径来利用粉煤灰。同时随着石油工业的发展，由于水包油钻井液在石油钻井中的特殊作用，将会受到更加广泛的应用。但水包油钻井液钻井后剩余的废弃水包油钻井液对环境的影响是非常严重的，必须进行妥善处理，确保环境不受影响。研制一种低成本，高效率适合于处理废弃水包油钻井液的方法是十分必要。本发明采用粉煤灰来处理废弃水包油钻井液，是一种经济适用、高效率处理废弃水包油钻井液的好方法，能够满足该要求。利用粉煤灰来固化废弃钻井液，在国内外都有研究，但利用粉煤灰处理废弃水包油钻井液，在国内外还没有开始研究，也没有文献报道。本发明就是利用粉煤灰来处理废弃水包油钻井液。

本发明的目的：在于研究一种经济适用的，适合于处理废弃水包油钻井液，实现油水分离的方法和技术以及开发一种适合的处理废弃水包油钻井液的处理剂及技术。采用粉煤灰作为主要处理剂，与激活剂和絮凝剂复配，不仅利用了燃煤后废弃无用的粉煤灰，而且可以分离出大量的存留在废弃水包油钻井液中的有用成分油。既初步处理了废弃水包油钻井液，回收了其中的油，又处理了燃煤废弃固体物粉煤灰，是一种一举两得的好方法。

本发明的构思：是以激活剂将粉煤灰中的活性成分激活，利用絮凝剂来调节钻井液的酸碱度，粉煤灰作为吸附剂和反应物，通过一系列物理和化学变化，将废弃水包油钻井液中的乳化剂和水等使油乳化的物质吸附或作用，再依靠絮凝剂的絮凝作用，将油分离出来。

本发明的实现：由废弃水包油钻井液处理剂配方构成。向石油地质钻井的废弃水包油钻井液中加入由吸附剂(粉煤灰)、激活剂和絮凝剂组成的废弃水包油钻井液处理剂，处理剂要一次加入，加入量要足以使废弃水包油钻井液破乳。废弃水包油钻井液加入处理剂后要充分搅拌0.5～2.5小时，使其均匀，利用泥浆泵将废弃水包油钻井液泵入离心机内，进行离心分离，将油分离出来。油装入容器回收待用或运走，剩余水与固体悬浮物等待下一步处理。

本发明采用如下方案：主处理剂为粉煤灰，是燃煤后无用的废弃固体粉末，又称火山灰等，加量为废弃水包油钻井液的3～8％(m/v)；激活剂为无机含钙碱性物质，如生石灰、熟石灰等，加量为废弃水包油钻井液的1～4％(m/v)；絮凝剂为无机铁盐如硫酸铁、三氯化铁等，加量为废弃水包油钻井液的1～4％(m/v)。上述物质以均匀混合物的形式加入废弃水包油钻井液中，也可先将粉煤灰和激活剂混合均匀加入废弃水包油钻井液中，然后再加入絮凝剂。其最大总加量为废弃水包油钻井液的12％(m/v)，其中粉煤灰、激活剂和絮凝剂的比例为2～4∶1～3∶1。

本发明的实施：在于以钻井现场现有的泥浆罐、泥浆搅拌机、泥浆泵和离心机等作为处理废弃水包油钻井液实现油水分离的工具。其工艺流程为，首先按照比例将各种处理剂混合均匀(处理剂比例为：粉煤灰∶激活剂∶絮凝剂为2～4∶1～3∶1，总加量一般不超过为12％(m/v))，并根据泥浆罐中装有废弃水包油钻井液的体积确定所需复合处理剂的总投量并加入到泥浆罐中，用搅拌器搅拌0.5～3小时，使之均匀。利用泥浆泵将处理后的废弃水包油钻井液泵入离心机中进行离心分离。分离得到的油进行回收，分离后剩下的水与固体废弃物的悬浮液进行进一步处理。

本发明的优点：在于可以很好地处理废弃水包油钻井液。废弃水包油钻井液经破乳处理后可以分离出65％以上的油，而且分离出来的油清亮无污浊。可以用于配制油基、水包油或油包水钻井液，也可用作燃料等其它用途。分离出油后的水与固体悬浮物通过固化处理可以消除对环境的影响。通过本发明处理后的废弃水包油钻井液既消除了粉煤灰对环境的影响，又回收了废弃物中的有用成分，减小或消除了废弃水包油钻井液对环境的伤害。同时本发明用到的激活剂和絮凝剂容易购买。本处理方法工艺简单，处理时间相当短，利用废弃物处理废弃物，以废制废，是一种很好的处理废弃水包油钻井液的方法。

具体实施方式

实施例1：废弃水包油钻井液A，其物性见表1。

表1废弃水包油钻井液A的物性

物性参数	密度g/cm³	表观粘度mPa.s	含油量％	含水量％	固相含量％
物性参数	密度g/cm³	表观粘度mPa.s	含油量％	含水量％	固相含量％	数值	0.92	53	48	42	10

配制钻井液时加入了膨润土、柴油、乳化剂和CMC等化学添加剂，外观呈棕色。采用本发明废弃水包油钻井液处理方法及其处理剂进行油水分离，复合处理剂中各组分在废弃水包油钻井液质量体积比分别为：粉煤灰5.5％，氧化钙2.5％，三氯化铁2％，总加量10％。均匀搅拌1小时后，将废弃钻井液放入离心机内进行离心分离，可得到总油量68％的油，分离得到的油清亮无污浊。

实施例2：废弃水包油钻井液B，其物性见表2。

表2废弃水包油钻井液B的物性

物性参数	密度g/cm³	表观粘度mPa.s	含油量％	含水量％	固相含量％
物性参数	密度g/cm³	表观粘度mPa.s	含油量％	含水量％	固相含量％	数值	0.90	55	50	42	8

配制钻井液时加入了膨润土、柴油、乳化剂和增粘剂等化学添加剂，外观棕黑色。采用本发明废弃水包油钻井液处理方法及其处理剂进行油水分离，复合处理剂中各组分在废弃水包油钻井液质量体积比分别为：粉煤灰6％，氧化钙2％，三氯化铁2％，总加量10％。均匀搅拌1.5小时后，将废弃钻井液放入离心机内，进行离心分离得到65％的油，分离得到的油清亮无污浊。

实施例3：废弃水包油钻井液C，其物性见表3。

表3废弃水包油钻井液C的物性

物性参数	密度g/cm³	表观粘度mPa.s	含油量％	含水量％	固相含量％
物性参数	密度g/cm³	表观粘度mPa.s	含油量％	含水量％	固相含量％	数值	0.91	54	46	45	9

配制钻井液时加入了柴油、乳化剂和增粘剂等化学添加剂，外观棕黑色，具有很高的粘度。采用本发明废弃水包油钻井液处理方法及其处理剂进行油水分离，复合处理剂中各组分在废弃水包油钻井液质量体积比分别为：粉煤灰6％，氧化钙2.2％，三氯化铁2％，总加量10.2％。均匀搅拌1.2小时后，将分离出部分油的废弃钻井液放入离心机内，进行离心分离得到66％的油，分离得到的油清亮无污浊。

Claims

1、一种废弃水包油钻井液油水分离的方法，其特征在于：向废弃水包油钻井液中加入由吸附剂、激活剂和絮凝剂组成的复合处理剂；将吸附剂和激活剂搅拌均匀，随后一次性投入到废弃水包油钻井液中搅拌；再加入絮凝剂搅拌均匀；利用离心机将油分离出来，达到分离的目的。

2、如权利要求1所述的方法，其特征在于：所述的吸附剂为粉煤灰。

3、如权利要求1所述的方法，其特征在于：所述的激活剂为无机含钙碱性物质。

4、如权利要求3所述的方法，其特征在于：所述的无机含钙碱性物质为生石灰或熟石灰。

5、如权利要求1所述的方法，其特征在于：所述的絮凝剂为无机铁盐。

6、如权利要求5所述的方法，其特征在于：所述的无机铁盐为硫酸铁及其复合盐或无机铁盐为三氯化铁及其水合物。

7、一种废弃水包油钻井液油水分离处理剂，其特征在于：吸附剂加量为废弃水包油钻井液的3～8％(m/v)；激活剂加量为废弃水包油钻井液的1～4％(m/v)；絮凝剂加量为废弃水包油钻井液的1～4％(m/v)。

8、一种如权利要求7所述的处理剂，其特征在于：所述的吸附剂为粉煤灰。

9、一种如权利要求7所述的处理剂，其特征在于：所述的激活剂为无机含钙碱性物质。

10、一种如权利要求7所述的处理剂，其特征在于：所述的絮凝剂为无机铁盐。