一种利用压滤废渣生产的钻井液用低渗透封堵剂及其制备方法
【专利摘要】本发明公开了一种利用压滤废渣生产的钻井液用低渗透封堵剂及其制备方法，目的在于解决目前压滤废渣通常采用固定堆放的方式，其中含有发酵生产中微生物未利用完的营养成分，容易滋生细菌，引起二次发酵，发臭、细菌污染地下水源等风险的问题。该封堵剂包括压滤废渣、粉煤灰、聚乙烯醇、羧甲基纤维素钠等。本发明能使压滤废渣变废为宝，不仅有效解决了环境污染的问题，又降低了企业环保处理费用，同时实现了压滤废渣的二次利用，具有一举两得的优点。压滤废渣在未经过处理就直接堆放容易造成堆放源辐射范围内的水体污染，影响环境。本发明以压滤废渣为原料，通过捏合生产工艺，制备钻井液用低渗透封堵剂，生产出符合钻井液性能要求的油田处理剂。
【专利说明】一种利用压滤废渣生产的钻井液用低渗透封堵剂及其制备 方法
【技术领域】
[0001] 本发明涉及生物发酵领域，具体为一种利用压滤废渣生产的钻井液用低渗透封堵 剂及其制备方法，本发明利用生物发酵行业压滤用废渣生产钻井液用低渗透封堵剂，具有 节能环保的优点。
【背景技术】
[0002] 目前，节约生产、精益生产、环保生产已成为当前实体企业生产管理的重点，如何 使原料得以高效利用，生产废渣得以环保无害化处理或利用，也越来越受到企业的关注。在 生物发酵行业生产产品的提取纯化过程中，需要利用压滤的方法去除发酵残渣、菌体等不 为人们所需的渣滓，从而获得高纯度的产品。因此，在其生产过程中，会产生大量的压滤用 废渣。而废渣的主要成分为硅藻土、珍珠岩，废渣中夹杂有菌体、菌种未利用完的营养物质， 压滤废渣日积月累的堆积，势必会对环境造成污染，如污染堆放处水体、土壤等，严重时可 引起周围取水人们的健康。由此，企业需要花费大量的人力、物力清除这些废渣堆积物，耗 工、耗时。
[0003] 当前，常见的压滤废渣处理方法为固定堆放，即将提取纯化过程中产生压滤废渣 送各地区固体废物处理点集中处理或是就地地面硬化处理后直接堆放，日晒雨淋。由于 废渣中含有发酵生产中微生物未利用完的营养成分，因此容易滋生细菌，引起二次发酵，发 臭、细菌污染地下水源等风险的存在。
[0004] 因此，迫切需要一种能有效解决压滤废渣的方法，以有效降低企业环保处理费用， 降低企业生产成本。
【发明内容】
[0005] 本发明的发明目的在于：针对目前压滤废渣通常采用固定堆放的方式，其中含有 发酵生产中微生物未利用完的营养成分，容易滋生细菌，引起二次发酵，发臭、细菌污染地 下水源等风险的问题，提供一种利用压滤废渣生产的钻井液用低渗透封堵剂及其制备方 法。本发明能使压滤废渣变废为宝，不仅有效解决了环境污染的问题，又降低了企业环保处 理费用，同时实现了压滤废渣的二次利用，具有一举两得的优点。生物发酵行业中所产生的 压滤废渣含硅藻土、珍珠岩、糖、菌体、有机溶剂、其它残渣等，在未经过处理就直接堆放容 易造成堆放源辐射范围内的水体污染，发酵过程未消耗完的营养成分易造成微生物二次发 酵，产生恶臭味，影响环境。本发明以压滤废渣为原料，通过捏合生产工艺，制备钻井液用低 渗透封堵剂，生产出符合钻井液性能要求的油田处理剂。
[0006] 为了实现上述目的，本发明采用如下技术方案：
[0007] -种利用压滤废渣生产的钻井液用低渗透封堵剂，采用包括如下组分的原料制 成：压滤废渣、粉煤灰、聚乙烯醇、丙三醇、羧甲基纤维素钠、土温-80 ;
[0008] 压滤废渣以干基计，各组分的重量份数比如下：
[0009] __ 10-58 份； 粉煤灰 10-58份； 聚乙烯醇 4-10份； 丙二 Sf: 2-6 份; 羧甲基纤维素钠 （X5-4份； 土温-80 0.5-2 份。
[0010] 所述聚乙烯醇为 PVA17-88、PVA17-99。
[0011] 压滤废渣以干基计，各组分的重量份数比如下：
[0012] 压滤废濟 48?； 粉煤灰 40份； 聚乙燦醇 4份t 丙二， 4汾； 羧甲趟纤维索钠 2份; 土温-80 2 份《>
[0013] 前述利用压滤废渣生产的钻井液用低渗透封堵剂的制备方法，包括如下步骤：
[0014] (1)按配比称取各组分，先将聚乙烯醇配制成溶液，并置于真空捏合机中加热至 40-100°C，恒温10-120min，得第一中间物；
[0015] (2)向第一中间物中加入羧甲基纤维素钠、土温-80、丙三醇，反应0.5-1小时，得 第二中间物；
[0016] (3)向第二中间物中加入粉煤灰、压滤废渣，粉煤灰、压滤废渣与第二中间物发生 捏合反应，至反应物呈粉状为止，得产品。
[0017] 所述步骤1中，将聚乙烯醇配制成溶液，溶液中聚乙烯醇的质量浓度为3-5%。
[0018] 所述步骤1中，将聚乙烯醇配制成溶液，并置于真空捏合机中加热至40-KKTC，同 时进行搅拌，搅拌速度为40-100rpm/min，恒温10_120min，得第一中间物。
[0019] 所述步骤1中，恒温20min。
[0020] 所述步骤3中，向第二中间物中加入粉煤灰、压滤废渣，粉煤灰、压滤废渣与第二 中间物发生捏合反应，反应时间为4_6h，至反应物呈粉状为止。
[0021] 针对前述问题，本发明提供一种利用压滤废渣生产的钻井液用低渗透封堵剂及其 制备方法。刚从压滤机拆下来的压滤废渣含水量一般在70-90%之间，根据各企业生产工艺 的不同含水量有所区别，因此，在投料时应折算为干基重量进行投料。为了减少发酵企业压 滤废渣的固废污染，变废为宝， 申请人:结合钻井液用处理剂性能要求，按照一定生产工艺将 压滤废渣作为主要原材料，辅以其他组分，捏合生产出钻井液用低渗透封堵剂。本发明中， 压滤废渣中的硅藻土、珍珠岩结构优良，质地细腻、松散、质轻、多孔、吸水性和渗透性强，pH 中性，无毒，通透性好，在与其他组分捏合反应后，生产出产品钻井液用低渗透封堵剂。本发 明的产品能起到让水分缓慢渗透后迅速形成厚实的堵水膜，由于不是瞬间形成，是较缓慢 渗透形成的一种致密泥浆膜，所以该膜承压能力大大加强；同时，由于产品中还含有其他表 面活性物质的原因，该膜又具有良好的润滑性能，在钻井过程中起到堵微裂缝、护壁防塌与 降滤失的作用，因此，本发明是一种优良的井下钻井液处理剂。另外，本发明有效解决了发 酵压滤废渣的固废污染问题，对于降低企业处理成本，提升企业的经济效益，具有显著的作 用。
[0022] 申请人:将聚乙烯醇配成浓度为3-5%的溶液，置于真空捏合机中加热至 40-KKTC，搅拌速度40-100rpm，保持20min，然后加入羧甲基纤维素钠、土温-80、丙三醇， 反应0. 5-1小时，加入粉煤灰、压滤废渣，反应4-6小时，产品呈粉状，如图1所示。由于压 滤滤渣含水量的不同，反应时间有所差异，以确保产品形态为粉末状为止，产品质量满足钻 井现场要求。通过测定，本发明制备的封堵剂中，水分< 8%，表观粘度< 30mPa *s，砂床中 压浸入深度< 7cm，砂床滤失量为零，实验结果如表1所示。
[0023] 表1广品技术指标
[0024]
【权利要求】
1. 一种利用压滤废渣生产的钻井液用低渗透封堵剂，其特征在于，采用包括如下组分 的原料制成：压滤废渣、粉煤灰、聚乙烯醇、丙三醇、羧甲基纤维素钠、土温-80 ; 压滤废渣以干基计，各组分的重量份数比如下： 压滤废渣 10-58份； 粉煤灰 10-58份； 聚乙烯醇 4-10份； 丙三醇 2-6份； 羧甲基纤维素钠0.5-4份； 土温-80 0.5-2 份。
2. 根据权利要求1所述利用压滤废渣生产的钻井液用低渗透封堵剂，其特征在于，所 述聚乙烯醇为PVA17-88、PVA17-99。
3. 根据权利要求1-3任一项所述利用压滤废渣生产的钻井液用低渗透封堵剂，其特征 在于，压滤废渣以干基计，各组分的重量份数比如下： 压滤废渣 48份； 粉煤灰 40份； 聚乙烯醇 4份； 丙三醇 4份； 羧甲基纤维素钠2份； 土温-80 2份。
4. 前述权利要求1-3任一项所述利用压滤废渣生产的钻井液用低渗透封堵剂的制备 方法，其特征在于，包括如下步骤： (1) 按配比称取各组分，先将聚乙烯醇配制成溶液，并置于真空捏合机中加热至 40-100°C，恒温10_120min，得第一中间物； (2) 向第一中间物中加入羧甲基纤维素钠、土温-80、丙三醇，反应0.5-1小时，得第二 中间物； (3 )向第二中间物中加入粉煤灰、压滤废渣，粉煤灰、压滤废渣与第二中间物发生捏合 反应，至反应物呈粉状为止，得产品。
5. 根据权利要求4所述利用压滤废渣生产的钻井液用低渗透封堵剂的制备方法，其特 征在于，所述步骤1中，将聚乙烯醇配制成溶液，溶液中聚乙烯醇的质量浓度为3-5%。
6. 根据权利要求4-5任一项所述利用压滤废渣生产的钻井液用低渗透封堵剂的制 备方法，其特征在于，所述步骤1中，将聚乙烯醇配制成溶液，并置于真空捏合机中加热至 40_100°C，同时进行搅拌，搅拌速度为40-100rpm/min，恒温10_120min，得第一中间物。
7. 根据权利要求4-6任一项所述利用压滤废渣生产的钻井液用低渗透封堵剂的制备 方法，其特征在于，所述步骤1中，恒温20min。
8. 根据权利要求4-7任一项所述利用压滤废渣生产的钻井液用低渗透封堵剂的制备 方法，其特征在于，所述步骤3中，向第二中间物中加入粉煤灰、压滤废渣，粉煤灰、压滤废 渣与第二中间物发生捏合反应，反应时间为4-6h，至反应物呈粉状为止。
【文档编号】C09K8/42GK104449608SQ201410631465
【公开日】2015年3月25日 申请日期:2014年11月11日 优先权日:2014年11月11日
【发明者】邱平, 程群, 王艳, 房春静 申请人:四川恒益科技有限公司