MXPA01006071A - Remocion de aceite y cloruro a partir de material contaminado con aceite. - Google Patents

Abstract

Se describe un metodo para remover de forma quimica los hidrocarburos de un material contaminado con aceite. El metodo comprende poner en contacto el material que contiene el aceite con una combinacion de agentes tensioactivos en un portador de aceite similar a o identico al aceite que se va a remover. Este proceso evita-el uso de agua. Por lo tanto, el proceso o compromete la cantidad de aceite al tener agua como un contaminante y de esta manera elimina la posibilidad de que el agua contaminada de aceite entre en el ambiente. En ciertos ejemplos, cuando el proceso se usa para remover aceite de cortes de perforacion de pozo, con base en tierra, los cortes de perforacion de pozo procesados contienen altos niveles de cloruros, que es un problema ambiental. En estos ejemplos, el metodo tambien incluye poner en contacto los cortes de perforacion de pozo con una solucion de sulfosuccinato de dioctil-sodio en agua para reducir la concentracion de cloruro. Tambien se describe un aparato disenado para este proposito.

Description

REMOCIÓN DE ACEITE Y CLORURO A PARTIR DE MATERIAL CONTAMINADO CON ACEITE La presente invención se refiere a un material para remover aceite de un material contaminado con aceite. Esta invención también se refiere a un método para remover cloruro del material contaminado con aceite después de que sea removido el aceite. La presente invención también se refiere a un aparato diseñado para este propósito.

ANTECEDENTES DE LA INVENCIÓN La presente invención es un método de tratamiento descrito mejor como un proceso de extracción de hidrocarburo, inducido de forma química, para la remoción de aceite a partir de un material contaminado con aceite por ejemplo, se crean cortes de perforación de pozo, contaminados con aceite cuando se utiliza fluido de perforación basado en aceite (lodo) en el proceso de perforación durante la exploración de petróleo. El fluido de perforación (lodo de perforación) se inyecta en el agujero de la perforación para el proceso de perforación para el propósito de lubricación, enfriamiento, control de la presión sub-superficial para prevenir explosiones, estabilización y ayudar en la remoción de los cortes del agujero. La combinación del fluido de perforación (lodo) y el suelo se lleva a la superficie donde el lodo de perforación basado en aceite se separa de los cortes de la perforación del pozo y se vuelve a utilizar el lodo basado en aceite. Durante el proceso de separación, se introduce una cantidad considerable de partículas finas en la porción del lodo de perforación. Este lodo de perforación se puede reutilizar hasta que la concentración de sólidos exceda, en la mayoría de los casos, 15 a 16 por ciento, tiempo en el cual el lodo tiene que volverse a trabajar. Los cortes resultantes de la perforación del pozo que contienen aceite indeseado se consideran desperdicio peligroso y presentan un gran problema ambiental durante la eliminación así como los peligros de salud asociados con el manejo de material combustible. Se han ofrecido varias tecnologías en un intento para remover de forma segura, eficiente y redituable el aceite de los cortes de la perforación del pozo tal como: incineración, desorción térmica (quemado indirecto), quemado de suciedad (quemado directo), tamizado y centrifugación, inyección a pozos profundos, soluciones de lavado de solvente basadas en agua, y recolección de relleno. La incineración, desorción térmica, quemado de suciedad son costosos así como peligrosos debido al potencial real de explosión. El tamizado y centrifugación han probado ser ineficientes puesto que estos métodos sólo son capaces de reducir las concentraciones de aceite a 10 hasta 15 % en peso y las agencias reguladoras, por ejemplo, el Atlántico Norte, requiere menos de 1 % en peso que se mantenga en los cortes de la perforación de pozo antes de la descarga por la borda en la perforación de petróleo mar adentro. La inyección en pozos profundos es costosa y una solución ambientalmente cuestionable. Las soluciones de lavado de solvente basadas en agua parecen ser efectivas en el tratamiento de los cortes de la perforación de pozo donde se usan fluidos de perforación basados en agua pero no cuando se usan fluidos de perforación basados en aceite. Este proceso es costoso y crea la necesidad del tratamiento de agua. La recolección de relleno es costosa y toma varios años para terminar el proceso. La tendencia en la industria es disminuir los límites de descarga para los cortes de perforación de pozo, contaminados con hidrocarburo. Esto se ha realizado ya en el mar del Norte y en el Golfo de México. En el Atlántico Norte, por ejemplo, las regulaciones están corrientemente en los criterios de descarga de 15 % de hidrocarburo. El nivel se reducirá a 1 % en peso en el futuro próximo. Esta invención también proporciona un método para la reducción de cloruros en los cortes de perforación de pozos que se generan durante la perforación de exploración basada en tierra que alcanza comúnmente una concentración en exceso de 18000 ppm. Los dos criterios más importantes que se han encontrado cuando se busca el relleno en tierra de los cortes de perforación de pozo, por ejemplo, en la provincia de Alberta, son la reducción de las concentraciones de aceite a menos de 2.5 % en peso y la de cloruros a menos de 2500 ppm. Cuando se construye el fluido de perforación basado en aceite, se usa comúnmente cloruro de calcio o cloruro de potasio para la estabilización estructural del agujero de la perforación de pozo. De esta manera, existe una necesidad en la industria para reducir el nivel de aceite en un material contaminado con aceite en el campo petrolero. También existe una necesidad de reducir el nivel de cloruros en los campos de perforación basados en tierra .

BREVE DESCRIPCIÓN DE LA INVENCIÓN De esta manera, de acuerdo a la presente invención, se proporciona un método para remover aceite de material que contiene sólidos, contaminado con aceite. Esta invención también se refiere a un método para remover cloruro del material agotado de aceite, el material que contiene sólidos, contaminado con aceite después de que se ha removido el aceite. Esta inveición también se refiere a un aparato diseñado para lograr los métodos de la presente invención. En una modalidad de la presente invención, se proporciona un proceso para extraer aceite de cortes de perforación de pozo, contaminados con aceite para producir cortes limpios. Esta invención proporciona adicionalmente una calidad de aceite que se puede reutilizar en la construcción de fluido de perforación basado en aceite, o reciclar para otros propósitos, tal como combustible. En una modalidad adicional de la presente invención, se proporciona un método para reducir la concentración de cloruro a un nivel para la eliminación segura en relleno sanitario durante las operaciones de perforación basadas en tierra. Esto solo se puede lograr después de que sea removido el aceite de las partículas de tierra que constituyen los cortes de la perforación de pozo. La remoción del aceite contaminante en los cortes de perforación de pozo se logra al poner en contacto los cortes con una combinación de agentes tensioactivos en un portador de aceite. De esta manera, de acuerdo a una modalidad de la presente invención, se proporciona un método para extraer aceite de material que contiene sólidos, contaminado con aceite, que comprende: mezclar el material que contiene sólidos, contaminado con aceite con una Combinación de uno o más agentes tensioactivos en un portador de aceite para proporcionar un material tratado, que contiene sólidos; y someter el material tratado, que contiene sólidos a uno o más pasos de separación para extraer aceite del mismo y para proporcionar un material que contiene sólidos, agotado de aceite. En una modalidad adicional de la presente invención, un método que comprende adicionalmente un paso de remover el cloruro del material contaminado de aceite, basado en tierra. En esta modalidad, se proporciona un método para extraer aceite y cloruro de material contaminado de aceite, que comprende: mezclar el material que contiene sólidos, contaminado con aceite con una combinación de uno o más agentes tens ioact ívos en un portador de aceite para proporcionar un material tratado que contiene sólidos; someter el material tratado que . contiene sólidos a uno o más pasos de separación para extraer aceite del mismo y para proporcionar un material que contiene sólidos, agotado de aceite; y tratar el material que contiene sólidos, agotado de aceite para reducir la concentración de iones cloruro en el materia que contiene sólidos, agotado de aceite. Esta invención también comprende un aparato para lograr los métodos de la presente invención. En la modalidad de la presente invención, que comprende la extracción de aceite del material contaminado con aceite, el aparato comprende: un medio para mezclar el material que contiene sólidos, contaminado con aceite con un líquido de tratamiento que contiene agente tensioactivo para proporcionar un material tratado, que contiene sólidos; y un medio para someter los materiales tratados a uno o más pasos de separación .para extraer aceite de los mismos y proporcionar un material que contiene sólidos, agotado de aceite. En la modalidad de la presente invención que comprende el paso adicional de separar el cloruro del material tratado, el aparato de la presente invención comprende además: un medio de mezclado adicional; un medio para transportar el material agotado de aceite hasta el medio de mezclado adicional; un medio de entrada química para introducir una composición que comprende uno o más agentes tensioactivos en un. portador de agua en el medio de mezclado adicional; y medios de separación para separar el portador de agua, que ahora incluye iones cloruro, del material tratado, adicional.

DESCRIPCIÓN DETALLADA DE LOS DIBUJOS La Figura 1 muestra el diagrama de flujo de material para el tratamiento de hidrocarburo. La Figura .2 muestra el diagrama de flujo de material para el tratamiento de cloruro.

DESCRIPCIÓN DE LA MODALIDAD PREFERIDA La presente invención se refiere a un método para remover aceite del material contaminado con aceite. Esta invención también se refiere a un método para remover cloruro ael material contaminado con aceite cespués de que sea removido el aceite. La presente invención también se refiere a un aparato diseñado para este propósito. De acuerdo con la presente invención, el aparato y proceso 'se pueden usar para remover aceite contaminado de una variedad de materiales contaminados. Por ejemplo, se puede remover aceite de los cortes de perforación de pozo, arena procesa'da, fondos de tanques de aceite, aceites de agua sucia y lodos de perforación fijados o estabilizados por nombrar solo unos pocos ejemplos. También se puede remover aceite de hoyos que han servido como un depósito de detención para materiales contaminados con aceite. El material contaminado con aceite también puede incluir bajo flujo partículas finas, que son partículas finas removidas de una combinación de los cortes de perforación de pozo y el lodo de perforación que se lleva a la superficie. La concent ación de aceite del material sólido que se va a tratar puede variar desde aproximadamente 5 % a aproximadamente 60 %, sin embargo, son más típicas en la técnica las concentraciones desde aproximadamente 12 % a aproximadamente 30 %. De acuerdo a la presente invención, el material contaminado con aceite se trata con una composición que comprende uno o más agentes tensioact ivos en un "portador de aceite. En una modalidad de la presente invención, el agente tensioactivo o combinación de agentes tensioactivos tiene un equilibrio hidrófilo-lipófilo (HLB) de menos de 10. El HLB es una relación de las afinidades de agua/aceite de un emulsionador . ün agente tensioactivo con un HLB de 1 a 10 es más soluble en aceite que en agua. Un agente tensioactivo con un HLB de 10 a 20 es más soluble el agua que en aceite. De esta manera, puesto'" que -la presente invención evita la presencia de agua, aunque por supuesto siempre estará algo de agua presente en el sistema, se prefiere que los agentes tensioactivos de la presente invención tengan un HLB de menos de 10. En una modalidad de la presente invención, los agentes tensioactivos tienen un valor de HLB de menos de 8. Estos agentes tensioactivos también se conocen algunas veces como agentes tensioactivos lipófilos. En una mod'alidad de la presente invención, los agentes tensioactivos son una combinación de alcoholes de ácidos grasos saturados. En una modalidad adicional de la presente invención, los agentes tensioactivos son una combinación de alcohol laurílico etoxilado, alcohol laurílico y alcohol mirístico.

En una modalidad de la presente invención, los agentes tensioactivos son una combinación de lo siguiente : alcohol mirístico de 1 a 5 % (p/p); alcohol laurílico de 1 a 5 % (p/p) ; y alcohol ' laurílico etoxilado de 10 a 30 % (p/p) • Esta combinación de agentes tensioactivos se vende bajo la marca comercial Rhodasurf LA-3 por Rhone Poulenc Canadá Inc. También están disponibles agentes tensioactivos adecuados a partir de otros fabricantes. La combinación de agentes tensioactivos se disuelve o se dispersa en una cantidad suficiente de aceite apropiado como un portador. En una modalidad de la presente invención, la combinación de agentes tensioactivos se disuelve o se dispersa en el portador de aceite a un intervalo de concentración de aproximadamente 0.25 % a aproximadamente 20 % en volumen. En otra modalidad de la presente invención, la concentración de agente tensioactivo en el portador de aceite es desde aproximadamente 0.5 % a aproximadamente 4 % . El portador de aceite se debe seleccionar a partir de un hidrocarburo dentro del intervalo de C12 a C22, que puede incluir lo siguiente: Aceites sintéticos - los ejemplos son IPAR 3 y LTMO (aceite mineral de bajo contenido de TOX) Aceites no sintéticos - ejemplos son aceite mineral, queroseno, diesel y material de corte. En una modalidad, el aceite portador es idéntico al aceite presente en los cortes de la perforación de pozo para mantener consistencia para la reutilización como un lodo de perforación . El volumen del aceite que contiene agente tensioactivo requerido para tratar una tonelada de cortes de perforación de pozo variará desde aproximadamente 50 mi hasta aproximadamente 1000 mi. En una modalidad adicional de la presente invención, el volumen del aceite que contiene aceite tensioactivo requerido para tratar una tonelada de cortes de perforación de pozo variará desde aproximadamente 100 mi hasta aproximadamente 200 mi. En algunas modalidades de la presente invención, el material sólido se pre-trata con agente tensioactivo en el portador de aceite. En este paso de pre-tratamiento cerca de una tonelada de material se trata con desde aproximadamente 6 a aproximadamente 10 litros de composición química que contiene aproximadamente 1 % de agente tensioactivo. El agente que contiene agente tensioactivo hará contacto con el material contaminado con aceite a una temperatura dentro del intervalo de 10°C a 70°C. El tiempo de contacto debe variar de 0.5 segundos a una hora o mayor. Después del mezclado del aceite que contiene agente tensioactivo con el material contaminado con aceite, el aceite se separa del material tratado. De acuerdo con la presente invención, el paso de separación se logra por medios mecánicos, tal como filtración a vacío, extracción de aire, centrifugación y ciclones, o una combinación de estos medios. En una modalidad de la invención, el material que se va a tratar se calienta primero desde aproximadamente 40°C a aproximadamente 60°C. Se puede usar cualquier método conocido para calentar el material que contiene sólidos, contaminado con aceite. Los agentes tensioactivos en el portador de aceite se pueden adicionar durante este paso de calentamiento o después del paso de calentamiento. En una modalidad, el agente tensioactivo y el portador de aceites se pueden calentar antes de que se mezcle con el material con contiene sólidos, contaminado con aceite para proporcionar el calor requerido. Luego, el aceite se separa del material, por filtración a vacío. En esta modalidad, el material se puede colocar en una banda de vacío horizontal. En esta modalidad de la presente invención, la banda de vacío puede estar comprendida de al menos dos secciones, una sección de vacío y una sección de secado. La sección de vacío, que será más corta que la sección de secado, removerá una porción sustancial del aceite del material contaminado en un vacío de aproximadamente 5 a aproximadamente 9 pulgadas de mercurio. El material restante se expondrá a calor seco desde arriba a temperaturas que varían desde aproximadamente 100°C a aproximadamente 160°C. El aceite adicional se removerá por vacío desde' abajo a aproximadamente 5 -. a aproximadamente 9 pulgadas de mercurio. También puede ser necesario en esta modalidad dividir la torta después del primer tratamiento de vacío antes de exponer el material al paso de secado. En algunas modalidades, puede no ser necesario incluir el primer paso de vacío. En esta modalidad, se dirigen 4400 pies cúbicos por minuto de aire calentado hacia el material tratado que contiene sólidos. En esta modalidad, como se representa en la Figura 1/ existen seis agotadores de .vacio cada uno que jala un volumen de aire de aproximadamente 850 cfm, para un total de 5100 cfn, jalando un vacío que no excederá las 9 pulgadas de mercurio. La cantidad de aceite removida es directamente proporcional al tiempo de exposición a la combinación de aire caliente y vacío. Con la adición de aire caliente durante el proceso de extracción, será capaz de lograr menos de 0.5 % de aceite que permanece en el material que contiene sólidos agotado de aceite. En esta modalidad de la presente invención, se puede requerir alguna forma de filtración de aire, tal como filtro de carbón ,para capturar partículas de aceite que se transportan por aire en el escape de vacío. En una modalidad adicional de la presente invención, el aceite se separa del material tratado que contiene sólidos usando centrifugación. En esta modalidad de la invención el material que se va a tratar se puede calentar primero desde aproximadamente 40°C a aproximadamente 60°C. Los agentes tensioactivos en el portador de aceite se pueden adicionar durante este paso de calentamiento después del paso de calentamiento. Aunque si se usa centrifugación como la técnica de separación, puede ser no necesario el calentamiento. El aceite luego se separa del material por centrifugación. En una centrífuga de flujo continuo, se pueden tratar por hora aproximadamente 3 a aproximadamente 9 toneladas de material, a una velocidad de centrifugación que varía desde aproximadamente 3200 rpm a aproximadamente 6000 rpm, dependiendo del tipo o centrífuga usada. Se puede usar cualquier centrifuga adecuada, conocida en la técnica, para separar el material tratado que contiene sólidos del aceite. Se -prefiere que la centrífuga sea una centrífuga continua, por ejemplo, una centrífuga de jarra. Para muestras pequeñas, se puede usar una centrífuga Sharples P660 y la velocidad de centrifugación puede ser desde hasta aproximadamente 6000 rpm. Para muestras grandes, como se define en el Ejemplo 4, se puede usar una centrífuga de jarra Alfa Laval DMNZ 418 FTVB . En este ejemplo, la centrífuga se corre a 3200 rpm. En una . modalidad adicional de la presente invención, el aceite se separa del material tratado que contiene sólidos usando primero un paso de centrifugación, como se describe anteriormente, seguido por un paso de secado al vacío, también como se describe previamente. Este tratamiento inicial de centrifugación debe remover casi menos de aproximadamente 2 % a aproximadamente 3 % del aceite del material. Se puede remover aceite adicional usando un paso de secado, al vacío. El aceite que queda después de este paso adicional de secado al vacío se puede reducir a al menos 1 %, o a un tan bajo como 0.5 %. El aparato usado para practicar la presente invención se muestra en las Figuras 1 y 2. La Figura 1 muestra el aparato usado para la remoción de aceite del material contaminado con aceite. La Figura 2 muestra el aparato usado para la remoción de cloruro del material después de que se ha removido en aceite, el material que contiene sólidos, agotado de aceite. Como se representa en la Figura 1, los sólidos sin tratar (10) se bombean usando un medio de bomba adecuado (12) en una' centrífuga (14) de jarra, horizontal. Antes de entrar a la centrífuga, los sólidos no tratados se mezclan con el agente tensioactivo y el portador de aceite por un medio (16) de inyección de producto químico/aceite portador desde un depósito (17) de producto químico/aceite portador. De acuerdo con la presente invención, se puede usar una bomba de pistón doble o individual, de concreto/lechada como un medio de bomba adecuado. En algunas, modalidades de la presente invención, se puede adicionar material químico adicional como un pre-tratamiento o paso de acondicionamiento, en tanto que el material sólido se va a tratar se esta bombeando. Para este propósito, se ha encontrado que la bomba Master Builders Technologies POWERCRETER (TM) PRO es particularmente útil puesto que tiene capacidades de mezclado. Una vez que el agente tensioactivo sea adicionado al material solido, existe una caída a la viscosidad del material sólido, que mejora su capacidad de bombeo. De la centrífuga al aceite líquido se recolecta para la reutilización desde un medio (18) de válvula de la centrífuga en un recipiente adecuado (19) . El material sólido se descarta de la centrífuga en el filtro (20) de banda horizontal de un medio de extracción de vacío, referido en general con el número de referencia 21. El filtro "de banda de acuerdo con esta modalidad de la presente invención tiene área superficial de aproximadamente 23 pies cuadrados. El extractor de vacío comprende un orificio (22) de entrada de aire a través de un soplador (24) que dirige el aire sobre los elementos de calentamiento (26) de manera preferente elementos de calentamiento eléctricos localizados en una campana (28) . El volumen del aire que entra a la campana es de aproximadamente 4400 cfm (pies cúbicos por minuto) . Los elementos de calentamiento se localizan directamente por arriba del filtro de banda o cinta. De manera preferente, los elementos de calentamiento están aproximadamente de 25.4 a 40.60 centímetros (10 a 16 pulgadas) por arriba del filtro de banda o cinta. El aire se calienta desde aproximadamente 100°C a aproximadamente 160°C conforme llega sobre los calentadores. En una modalidad de la presente invención, el aire se calienta a aproximadamente 145°C. La bandeja de vació (30), que recolecta inicialmente el aceite se localiza por abajo y en comunicación directa con la banda de vacío. Los sólidos tratados (31) se recolectan al final de la banda de vació y luego se pueden liberar en el ambiente. El material después del tratamiento de la presente invención cumple o excede las actuales normas gubernamentales. El aceite removido del paso de filtración de vacío se dirige a un tanque (32) de choque por un colector (34) de entrada. La combinación de aire/aceite se retira de al bandeja de vació via numerosos orificios (36) de salida a través de conductos (37) adecuados en el colector de entrada a través de orificios (38) den entrada, correspondientes. El aire se retira del tanque de choque a través de un colector (40) de salida que, comprende numerosos orificios (42) de salida a través de conductos (43) adecuados. Numerosas bombas (44) de vació, en comunicación directa con el colector de salida, proporcionan en el vació requerido. En una modalidad de la presente invención, como se representa en la Figura 1, existen 6 bombas separadas que jalan un total de aproximadamente 5 a aproximadamente 9 pulgadas de mercurio. De acuerdo a la presente invención, se encontró que 6 agotadores de vació se necesitan para crear el vació requerido, para reducir el aceite contaminante en el material sólido a aproximadamente 1% o menos de 1 %. Se pueden conforme se necesiten más, o '-menos agotadores de vació. El aire del sistema se deja escapar a la atmósfera. En una modalidad de la presente invención, el sistema también incluye un filtro de carbón en el escape (no mostrado) . El aceite posiblemente algo de sólidos finos se recolecta en el fondo del tanque de choque en un tanque (45) de filtrado, separado, pero conectado, mostrado en lineas discontinuas, que contiene un desagüe (46) para colectar el aceite para la reutilización. Dependiendo de la fuente del material que se va a tratar puede ser necesario incluir en el sistema de tratamiento, pre-filtros para remover sólidos grandes . El aparato descrito anteriormente puede tratar desde aproximadamente 3 a 9 toneladas por hora. Los resultados mejorarán reduciendo el aceite residual dejado en los sólidos tratados, si el sistema se corre a aproximadamente 3.. a 4 toneladas por hora. El aparato descrito anteriormente se puede aumentar o disminuir en escala para cumplir con un requerimiento de carga más alto o menor. En el aparato descrito anteriormente, la carga se puede incrementar al incrementar el tamaño del filtro de banda y al incrementar de forma correspondiente el número de bombas de vació para proporcionar aproximadamente el mismo vació de aproximadamente 12.7 centímetros (5 pulgadas) a aproximadamente 22.87 centímetros (9 pulgadas) de mercurio . En la perforación cíe petróleo con base en tierra, se usa comúnmente cloruro de calcio o cloruro de potasio para estabilización estructural del agujero de perforación de pozo. De esta manera, el material contaminado con aceite de un pozo de petróleo basado en tierra también tendrá una alta concentración de iones cloruro que se deben remover antes de que el material tratado se pueda liberar en el ambiente. En la actualidad, la provincia de Alberta requiere que los cloruros se reduzcan a menos de 2500 ppm. DE esta manera, una modalidad adicional de la presente invención proporciona un método y aparato para remover los cloruros del material tratado. De acuerdo con esta modalidad adicional, los cortes de perforación de pozo de los cuales se ha extraído el aceite contaminante, se ponen en contacto con una solución de aproximadamente 0.25 % a aproximadamente 15 % en volumen, de un agente tensioactivo en agua. En una modalidad de la presente invención, el agente tensioactivo es sulfosuccinato de dioctil-sodio. El intervalo de temperatura preferido del agua será de 10°C a 10'0°C. El volumen de agua requerido estará en el intervalo de 1 a 20 veces el volumen de los cortes de perforación de pozo que se les ha extraído aceite, los cuales se van a tratar. El volumen preferido de agua será tres veces el volumen de los cortes de perforación de pozo que se les ha extraído aceite, que se van a tratar. El tiempo de contacto variará desde un minuto a una hora . El agua se extrae mecánicamente de los cortes por extracción de vació, centrifugación, ciclones, etc. La extracción mecánica preferible se logrará por extracción de vació. En una modalidad de la presente invención, como se muestra en la Figura 2, los sólidos (50) tratados previamente para remover el aceite residual, se bombean por un medio de bombeo (52) hacia un tanque (54) de mezclado.- Eh el tanque de mezclado, se bombean por un medio (56) de bombeo, de forma separada, o como una mezcla, de sulfosuccinato de dioctil-sodio y agua caliente. El agente tensioactivo y el agua se mantienen en uno o más tanques de retención (58), conforme se requiera. El material tratado luego se bombea por un medio adicional (60) de bombeo sobre un sistema (62) de filtro de vacío, similar a aquel descrito anteriormente. El lodo y los cortes (64) tratados para remover tanto hidrocarburos como cloruros, se recolectan al final de la banda de vació. El agua de desperdicio se bombea por un medio adicional (66) de bombeo a un sistema de tratamiento de agua, adecuado para remover los cloruros del agua de desperdicio.

EJEMPLOS Ejemplo 1 : Remoción de Aceite y_ Iones Cloruro de Cortes de Perforación de Pozo, con Base en Tierra Se obtienen muestras de Pan-canadian . La concentración de aceite en las muestras antes del tratamiento fue de aproximadamente 12.5 % . La concentración de cloruro de las muestras no tratadas fue de aproximadamente 16,900 mg/kg. En esta modalidad, la combinación de agentes tensioac ivos para la remoción de aceite es como sigue: alcohol mirístico de 1 a 5 % (p/p) . alcohol laurílico de 1 a 5 % (p/p) . alcohol laurílico etoxilado de 10 a 30 % (p/p) disuelto en una cantidad suficiente del aceite en el corte de perforación de pozo. La muestra, 100 mi, se trató con 15 mi de la combinación de agente tensioact ivo/aceite portador. Después del mezclado, el aceite se extrajo usando una filtración al vacío, en general como se describe anteriormente. Los resultados se muestran en la Tabla 1.

Tabla 1 Resumen de los Resultados de Prueba Para los Cortes de Perforación de Pozo de PanCanadian Se probó la concentración de aceite en un Analizador de Retorta de 50 mi OFI, usando procedimientos normales. El análisis de cloruro se realizó usando técnicas normales.

Ejemplo 2 : Comparación de Diferentes Portadores de Aceite y^ Adición de Partículas Finas en un Flujo Inferior A una muestra de 100 mi de cortes basados en' tierra se adicionaron 15 mi de agente tensioact ivo/portador de aceite, que contiene una mezcla de agente tensioactivo al 1 %, como en el ejemplo 1, la mezcla se calentó a aproximadamente 40°C y el aceite se removió por extracción de vació, como se describe en general anteriormente. Se usaron '"dos tipos de portadores de aceite, ya sea un aceite sintético, vendido bajo el nombre IPAR3(MR) y un aceite no sintético, queroseno. Como se muestra en la Tabla 2, ambos son efectivos en la reducción de la concentración de aceite en los sólidos tratados a menos de 1 % . Como se analiza previamente, puesto que se usa el lodo de perforación, se limpia primero antes de la reut ilize ción al hacer pasar el lodo a través de un tamiz para remover- las partículas finas o cortes. Puesto que el lodo se reutiliza, se incrementa la concentración de sólidos. Cuando la concentración llega a ser alta para 'permitir la reut ilización, el lodo se puede limpiar adicionalmente por centrifugación para remover sólidos o partículas finas adicionales. El material sólido recolectado por centrifugación se conoce en la técnica como partículas finas de flujo inferior. Este ejemplo también muestra la efectividad del presente proceso en la adición de cantidades pequeñas de partículas finas de flujo inferior a los cortes, antes de la limpieza por el presente proceso. Como se ve en la- Tabla 10, 10% a 20% de las partículas finas de flujo inferior se pueden adicionar al sistema sin desmejorar la eficiencia del sistema.

Tabla 2 Resumen de resultados Usando diferente Portador de Aceite y Adicionando Partículas finas de Flujo Inferior Ejemplo 3. Una Comparación de Aceite Sintético ?_ Aceite No Sintético en Muestras de Mar Adentro ?_ de tierra En este ejemplo, se probaron tres aceites portadores, el IPAR3 (aceite portador # 1), diesel (portador de aceite # 2) y una mezcla básicamente uno a uno de diesel e IPAR3 (aceite portador #3) . Las condiciones de prueba fueron como se describe en el Ejemplo 2, excepto que la muestra no se calentó y el procedimiento de extracción fue solo centrifugación. En una de las pruebas, la muestra se pre-acondicionó con el agente tensioactivo en un aceite portador diesel, usando el paso de preacondicionamiento descrito previamente (2 Plus) . Los resultados de esta prueba se muestran a continuación en la Tabla 3.

Tabla 3 Resumen de Resultados de Prueba Usando diferentes Aceites Portadores y Muestras de Mar Adentro y de Tierra Estos resultados no incluyen el paso de distribución de vació que podría seguir al paso de centrifugación si se incluyera ciertamente se removería el aceite restante a esencialmente una concentración menor a 1% .

Ejemplo . Prueba de Planta Piloto La muestra para esta prueba de planta piloto fue material de un^hoyo de almacenamiento abierto que contiene: cortes de perforación de pozo contaminados con un flujo inferior de la centrifugación del lodo de perforación, algunos cortes de pozo basado en agua junto con tanques de lodo de perforación de sólidos de baja gravedad así como contaminación natural. La entrada diaria aproximada del material que se va a tratar se muestra a continuación en la Tabla 4. Incluido en esta Tabla están aproximadamente 20 metros cúbicos del material que se trataron en corridas de ensayo, antes de que el equipo estuviera corriendo a su capacidad .

Tabla 4 Cantidad del Material Tratado En este ejemplo, el material que se va a tratar se pre-acondicionó al adicionar 6 litros de agente tensioactivo y portador de aceite, que contiene mezcla de agente' tensioactivo al 1%, por tonelada de material sólido. El paso de pre-acondicionamiento toma lugar en el medio de bomba, identificado por el número de referencia 2 en la Figura 1. Al material sólido, antes de entrar a la centrífuga, vía una alimentación química, Una mezcla de agente tensioactivo al 1 % en el portador cié aceite. Aproximadamente 6 litros de mezcla de agente tensioactivo se adicionaron por minuto. El material sólido se adicionó a una proporción de aproximadamente 9 tonelada por hora. Esta velocidad es aproximadamente la capacidad del sistema diseñado para remover aceite a un nivel de aproximadamente 1 % o menor. Durante esta prueba, Se requirió que los niveles de aceite residual estuvieran por abajo del 3 %. Si es necesario, se mantuvo la capacidad para mantener los niveles de aceite residual a menos de 0.5 %, pero por seguridad de conveniencia, y el volumen del material que se trata, se eligió aumentar lo residual al incrementar el material procesado. Los resultados de la prueba se muestran en la Tabla 5. Debido al alto nivel de sólidos de baja gravedad, la muestra se pre-filtró para separar estos sólidos del otro material que se va a tratar. La muestra se trató usando el aparato mostrado en la Figura 1. El material total tratado fueron 623 metro cúbicos. A este material, se usaron 17025 litros de aceite portador diesel y se consumieron 4800 litros de la mezcla de agente tensioactivo, como se describe en los ejemplos previos. Un total de aproximadamente 208519 de aceite se recuperó y 20 camiones (aproximadamente 623 cúbicos) de sólidos tratados se tomaron para el relleno sanitario.

Tabla 5 Resultados de la Prueba Fecha Concentración de aceite residual Pre - ensayo 0.66 %, 0.92 % Pre - ensayo 2.5 % Pre - ensayo 2.8 % Día 1 2.5 %, 2.5 %, 2.7 % Día 2 2.77 %, 2.48 %, 2.13 % Día 3 2.16 %, 2.18 %, 2.2 % Día 4 1 %, 0.78 %, 1.8 %, 1.6 %,.. 0.78 %, i:55 %, 1.37 % Día 5 1.4 %, 1.6 %, 2.26 %, 1.55 %, 1.57 %, 2.4 %, 1.57 % Día 6 1.6 %, 1.55 %, 2.5 % Día 7 1.0 "6, 3 . ¿. "6, ¿ . OO "6, 1.0 "6, -J '6, ¿ ~ó Día 8 1.37 %, 1.54 % Día 12 1.24 %, 0.9 %, 2.6 %, 2.26 %, 2.4 % Día 13 . ¿ 4 "d/ " / - 'o Día 14 1.55 %, 1.9 %, 2.66 % Día 15 1.9 %, Día 16 1.92 %, 2.8 %, 1.92 % Día 17 1.9 %, 1.2 %, 2.24 % Día 18 0.96 %, 0.918 %, 1.9 %, 1.26 %, 1.27 0. O Día 19 1.9 %, 1.85 %, 2.3 %, 1.55 % Día 20 0..9 %, 1.85 %, 2.3 %, 1.55 % Día 21 0.6 %, 2.3 % Día 22 1.26 %, 1.24 %, 2.9 %, 1.58 % 1.24 % Día 23 1.4 %, 1.57 %, 1.92 %, 1.57 %, 2.25 %, 2.6 % Día 24 0.94 %, 1.9 %, 2.26 % Día 25 1.26 %, 1.92 %, 1.94 %, 1.59 %, 1.6 % Día 26 1.22 %, 2.76 %, 1.41 %, 1.4 %, 1.4 %, 1.4 %, A fin de tener acceso a la eficiencia de la prueba de planta piloto, el sistema se alentó a una velocidad de alimentación de aproximadamente 3 a 4 horas por hora,- a" tiempos seleccionados durante la prueba en planta piloto. Durante estos periodos, la cantidad de aceite que queda en los sólidos tratados fue de aproximadamente 0.6 % (nota Se señala la primera muestra en el Día' 21, por ejemplo) . La presente invención se ha descrito con respecto a las modalidades preferidas. Sin embargo, se entenderá por las personas expertas en la técnica que se pueden hacer varias variaciones y modificaciones sin que se aparten deí alcance de la invención como se describe en las siguientes reivindicaciones.

Claims (30)

1. REIVINDICACIONES 1. Un método para extraer aceite de material que contiene sólidos, contaminado con aceite, que comprende : mezclar el material que contiene sólidos, contaminados con aceite, con una combinación de uno o más agentes tensioactivos en un portador de aceite para proporcionar un material tratado que contiene sólidos; y Someter el material tratado que contiene sólidos a uno o más pasos de separación para extraer el aceite del mismo y proporcionar un material que contiene sólidos, agotado en aceite en donde el agente tensioactivo tiene un equilibrio hidrófilo-lipófilo (HLB) de menos de 10.
2. 2. El método según la reivindicación 1, en donde el aceite portador se caracteriza como que es un aceite de aproximadamente 12 átomos de carbono a aproximadamente 22 átomos de carbono.
3. 3. El método según la reivindicación 2, en donde el agente tensioactivo tiene un HLB de menos de
4. 4. El método según la reivindicación 1, en donde el agente tensioactivo consiste de una mezcla de alcoholes de ácidos grasos saturados.
5. 5. El método según la reivindicación 4, en donde el agente tensioactivo consiste de una mezcla de alcohol mírístico, alcohol láurico y alcohol láurico etoxilado.
6. 6. El método según la reivindicación 1, en donde el agente tensioactivo se combina inicialmente en el aceite portador a una concentración de alcohol mirístico de 1 % a 5 % (p/p), alcohol laurílico de 1 % a 5 % (p/p) y alcohol laurílico etoxilado de 10 % a 30 % (p/p) .
7. 7. El método según la reivindicación 1, en donde el agente tensioactivo se adiciona al aceite portador en un intervalo de concentración de 0.25 % a 10 % en volumen.
8. 8. El método según la reivindicación 1, en donde aproximadamente 50 mi a aproximadamente 1000 mi de agente tensioactivo en el portador de aceite se usa para tratar aproximadamente una tonelada de material contaminado con aceite.
9. 9. El método según la reivindicación 1, en donde el aceite portador es un aceite sintético, seiecciorado del grupo que consiste de Aceite Mineral de Bajo Tox e IPAR3; un aceite no sintético seleccionado del grupo que consiste de queroseno, diesel, aceite mineral y material cortador; y mezclas de los mi smos .
10. 10. El método según la reivindicación 1, en donde el aceite se separa del material tratado por un medio de separación seleccionado del grupo que consiste de: filtración al vacío, extracción de aire, centrifugación, ciclones y cualquier combinación de los mismos .
11. 11. E~l método según la reivindicación 1, en donde uno o más ; pasos de separación incluyen aplicar fuerzas de extracción al material tratado.
12. 12. El método según la reivindicación 11, en donde las fuerzas incluyen fuerzas centrífugas.
13. 13. El método según la reivindicación 12, en donde las fuerzas centrífugas efectúan una separación parcial del aceite de los sólidos contenidos en el material, los sólidos que se trataran adicionalmente para remover en forma adicional el aceite de los mismos .
14. 14. El método según la reivindicación 13, en donde eL paso de tratamiento adicional comprende aplicar fuerzas de succión al material tratado por medio de un procedimiento de extracción de vacío.
15. 15. El método según la reivindicación 14, en donde las fuerzas centrífugas se aplican a hacer pasar el material tratado que contiene sólidos a través de una centrífuga, recolectar el aceite removido por las fuerzas de centrifugación y hacer pasar el material que contiene sólidos, restante hacia fuera de la centrífuga .
16. 16. El -método según la reivindicación 15, en donde el paso del material hacia fuera de la centrífuga se hace para pasar a través de un extractor de vacío para remover de este modo por succión el aceite que queda en el material que contiene sólidos.
17. 17. El método según la reivindicación 11, en donde las fuerzas de extracción comprende fuerzas de succión que se aplican por medio de un extractor de vacío .
18. 18. El .método según la reivindicación 17, en donde el procedimiento de extracción de vacío incluye hacer pasar los materiales sobre una bandeja de vacío, en tanto que se soporta en un medio de bandas de filtro, al cual se aplica succión, recolectar el aceite extraído, y hacer pasar los materiales que contienen sólidos, agotados en aceite, hacia fuera de la bandeja de vacío.
19. 19. , El método según la reivindicación 11, que incluye calentar el material que se trata de forma suficiente para mejorar la separación del aceite del mismo durante el (los) paso(s) de separación.
20. 20. El 'método según la reivindicación 11, en donde el material que contiene sólidos, contaminado con aceite se obtiene a partir de la perforación con base en tierra y que contiene iones cloruro, y tratar adicionalmente el material agotado en aceite después de los pasos de separación para reducir la concentración de iones cloruro en el material.
21. 21. El método según la reivindicación 20, en donde el paso de tratar adicionalmente el material agotado en aceite "comprende el poner en contacto el material con una solución de sulfosuccinato de dioctil-sodio en agua y separar el material tratado, adicional de la solución de agua resultante de sulfosuccinato de dioct il-sodio e iones cloruro.
22. 22. El método según la reivindicación 21, en donde la concentración de sulfosuccinato de dioctil-sodio en el agua varía desde aproximadamente 0.25 % a aproximaciamente 15 % en volumen.
23. 23. El 'método según la reivindicación 21, en donde el volumen de la solución acuosa del sulfosuccinato de dioctil-sodio requerida es desde aproximadamente 1 a aproximadamente 20 veces el volumen del material agotado en aceite que se va a tratar.
24. 24. Aparato para extraer aceite de material que contiene sólidos, contaminado con aceite, que comprende : un medio para mezclar el material que contiene sólidos, contaminado con aceite con un líquido de tratamiento que contiene agente tensioactivo para proporcionar un material tratado, que contiene sólidos; y ' un medio para someter los materiales tratados a uno o más pasos de separación para extraer el aceite de los mismos y para proporcionar un material que contiene sólidos, agotado en aceite.
25. 25. El aparato según la reivindicación 24, en donde el medio para someter el material al(los) paso(s) de separación incluye un medio para aplicar fuerzas de extracción al material tratado.
26. 26. El -aparato según la reivindicación 25, en donde el medio para aplicar fuerzas de extracción comprende un medio para aplicar cualquiera de las fuerzas centrífugas, fuerzas de vacío y fuerzas de extracción de aire o cualquier combinación razonable de las mismas .
27. 27. Un aparato según la reivindicación 26, en donde el medio para aplicar fuerzas de extracción comprende un medio de vacío que tiene una bandeja de succión, un medio de banda de filtro para hacer pasar los materiales sobre la bandeja de succión, un medio de calentamiento, en donde el medio de calentamiento se localiza en una campana sobre el medio de banda de filtro y calienta el aire, introducido por un soplador en el medio de vacío, pasando sobre el material que contiene sólidos, y un medio para colectar el aceite recibido en la bandeja, el medio de banda también hace pasar los materiales agotados en aceite hacia fuera de la bandeja de vacío.
28. 28. El aparato según la reivindicación 26, en donde el medio para aplicar fuerzas de extracción comprende un medio para aplicar fuerzas centrífugas que incluye una centrífuga, medio para alimentar el material tratado en la centrífuga, un medio para colectar el aceite removido por las fuerzas centrífugas, y un medio para hacer pasar los materiales agotados de un aceite hacia fuera de la centrífuga.
29. 29. El aparato según la reivindicación 28, en combinación con el medio de vacío que tiene una bandeja de succión, el medio de vacío que se coloca para recibir los materiales agotados en aceite que deja la centrífuga, el medio de banda de filtro para hacer pasar los materiales sobre la bandeja de succión, y el medio para colectar el aceite recibido en la bandeja, el medio de banda o cinta que también hace pasar los materiales agotados en aceite hacia fuera de la bandeja de vacío.
30. 30. El método según la reivindicación 24, para remover iones cloruro del material contaminado con aceite, tratado, que comprende además: un medio de mezclado adicional; un medio para transportar el material agotado en aceite en el medio de mezclado adicional; un medio de entrada química para " introducir una composición que comprende uno o más agentes tensioactivos en un portador de agua en el medio de mezclado adicional; y un medio de separación para separar el portador de agua, que ahora incluye iones cloruro, del material tratado, adicional.