一种用于处理海上废弃钻井泥浆的复合破胶剂的制作方法

1.本发明涉及钻井领域，具体来说，涉及一种用于处理海上废弃钻井泥浆的复合破胶剂。


背景技术：

2.当前全球原油开采量中有32～33％来自于海上，全球的海上石油产量在过去30年已经增长3倍，预计在未来5年还要增长一倍。中国海上油气资源储量为254.03亿吨，占全国油气总资源量的26.0％随着陆上主力油田陆续进入中后开采期，中国未来原油增加量主要靠海上和西部油田，海上油气资源的开发利用在国民经济中占有越来越重要的地位。受技术水平和装备所限，目前海上油田作业产生的钻井泥浆岩屑多数被迫直接排放，少量油层段废弃物被运送到陆上处理；含油废弃泥浆全部被运送到陆地处理，不仅储运及处理成本高，而且达标处理困难。这一现状不仅限制了海上油气资源的开采速度，还给整个海洋经济社会发展带来了巨大威胁。因此需要一种对海上废弃钻井泥浆处理的复合破胶剂。
3.针对相关技术中的问题，目前尚未提出有效的解决方案。


技术实现要素：

4.本发明的目的在于提供一种用于处理海上废弃钻井泥浆的复合破胶剂，以解决上述背景技术中提出的问题。
5.为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：
6.一种用于处理海上废弃钻井泥浆的复合破胶剂，复合破胶剂由高电荷阳离子有机絮凝剂、无机盐、酸、碱、氧化剂和水组成，其对海上废弃钻井泥浆的破胶脱水处理过程包括：
7.步骤一：氧化型阳离子破胶剂的制备：在室温下，向反应器中加入一定量的无机盐和水，搅拌使之溶解，然后慢慢向里加入酸，保持ph＝3-5，搅拌5-10min放置；
8.步骤二：泥浆固化剂的制备：在室温下，向反应器中称取一定量的al2o3和sio2，加入水搅拌均匀，置于70℃的水浴中，静置15min后，向里加入一定浓度的碱溶液，快速搅拌40min放置；
9.步骤三：用ph调节剂调节泥浆的ph值至5-10，并依次加入加量为0.04％-0.2％的渗透剂和加量为0.03％-0.4％的降粘剂，搅拌15-25分钟，再向泥浆里加入30wt％-50wt％浓度的氧化剂，加入量为泥浆体积的0.6％-1.2％，对泥浆进行氧化；
10.向氧化后的泥浆里加入0.3wt％-0.7wt％浓度的重金属稳化剂，加入量为泥浆体积的3％-6％，使泥浆中重金属离子形成稳定络合物；
11.步骤四：废弃钻井泥浆破胶固化处理：取一定量的海上废弃钻井泥浆于搅拌容器中，先加入一定量步骤一准备的氧化型阳离子破胶剂，产生大量气体，搅拌均匀，接着加入一定量的高电荷阳离子有机絮凝剂，搅拌均匀；
12.步骤五：最后加入一定量的步骤二制备的泥浆固化剂，保持ph＝8，搅拌10min，进
行机械分离，分离得到泥浆水和泥饼；
13.其中：步骤一中复合破胶剂的比例为：无机盐12％-18％、酸12％-22％、碱7％-12％、氧化剂3％-9％和水49％-74％；
14.步骤一中的酸为硫酸、盐酸和硝酸；
15.步骤二中的碱溶液为na-oh和koh；
16.步骤三中的氧化剂包括氯酸盐、高氯酸盐、高锰酸盐、重铬酸盐、无机过氧化物、二氧化锰、氯化铁、硝酸盐、次氯酸钠，选用其中两种或两种以上氧化剂复合使用；
17.步骤四中高电荷阳离子有机絮凝剂的加量0.05％-0.1％；
18.步骤四中氧化型阳离子破胶剂加量为2％-11％；
19.步骤五中泥浆固化剂加量为2％-13％；
20.步骤四和步骤五中的药剂的加入顺序为，先加酸性阳离子破胶体系或者先加泥浆固化剂；
21.步骤三中ph调节剂包括柠檬酸、稀硫酸、稀盐酸、氢氟酸、氨基磺酸、酒石酸、羟基乙酸或有机磷酸；
22.步骤三中重金属稳化剂包括乙二胺四乙酸、乙二胺四亚甲基膦酸、聚马来酸、聚丙烯酸、硫代锑酸钠、聚羟基丙烯酸、马来酸丙烯酸共聚物或聚丙烯酰胺；
23.步骤五中的机械分离采用真空带滤机、离心机、板框压滤机或螺旋压滤机进行固液分离，分离得到泥浆水和泥饼。
24.优选的，所述搅拌容器顶端匹配设有盖板，所述盖板连接升降机构，所述升降机构包括固定在所述搅拌容器外壁两侧的搭接板，所述搭接板的内侧顶端固定设有升降电机，所述升降电机的输出底端固定在所述盖板顶端，所述搅拌容器上通过管道连接净化箱，所述净化箱上设有副管道，所述副管道和所述管道之间共同螺纹套设有螺纹筒，所述净化箱顶部为翻盖式设计，所述净化箱内部依次安装有活性炭吸附层、光触媒层和紫外线灯，所述净化箱上设有排气口。
25.与现有技术相比，本发明具有以下有益效果：
26.复合破胶剂能使海上钻井废弃泥浆快速脱稳，固结，使部分有机污染物完全被氧化降解及固结，很难浸出。与现有技术相比，泥浆脱水率更高，为废弃泥浆的后续处理工艺创造良好条件，且发明原料易购置，成本较低。
附图说明
27.为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，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的附图。
28.图1是根据本发明实施例的一种用于处理海上废弃钻井泥浆的复合破胶剂的搅拌容器主视图。
29.附图标记：
30.1、搅拌容器；2、盖板；3、搭接板；4、升降电机；5、净化箱；6、螺纹筒；7、活性炭吸附层；8、光触媒层。
具体实施方式
31.下面，结合附图以及具体实施方式，对发明做出进一步的描述：
32.为了能够更清楚地理解本发明的上述目的、特征和优点，下面结合附图和实施例对本发明做进一步说明。需要说明的是，在不冲突的情况下，本技术的实施例及实施例中的特征可以相互组合。
33.在下面的描述中阐述了很多具体细节以便于充分理解本发明，但是，本发明还可以采用不同于在此描述的其他方式来实施，因此，本发明并不限于下面公开说明书的具体实施例的限制。
34.实施例一：
35.一种用于处理海上废弃钻井泥浆的复合破胶剂，复合破胶剂由高电荷阳离子有机絮凝剂、无机盐、酸、碱、氧化剂和水组成，其对海上废弃钻井泥浆的破胶脱水处理过程包括：
36.步骤一：氧化型阳离子破胶剂的制备：在室温下，向反应器中加入一定量的无机盐和水，搅拌使之溶解，然后慢慢向里加入酸，保持ph＝3-5，搅拌5-10min放置；
37.步骤二：泥浆固化剂的制备：在室温下，向反应器中称取一定量的al2o3和sio2，加入水搅拌均匀，置于70℃的水浴中，静置15min后，向里加入一定浓度的碱溶液，快速搅拌40min放置；
38.步骤三：用ph调节剂调节泥浆的ph值至5-10，并依次加入加量为0.04％-0.2％的渗透剂和加量为0.03％-0.4％的降粘剂，搅拌15-25分钟，再向泥浆里加入30wt％-50wt％浓度的氧化剂，加入量为泥浆体积的0.6％-1.2％，对泥浆进行氧化；
39.向氧化后的泥浆里加入0.3wt％-0.7wt％浓度的重金属稳化剂，加入量为泥浆体积的3％-6％，使泥浆中重金属离子形成稳定络合物；
40.步骤四：废弃钻井泥浆破胶固化处理：取一定量的海上废弃钻井泥浆于搅拌容器1中，先加入一定量步骤一准备的氧化型阳离子破胶剂，产生大量气体，搅拌均匀，接着加入一定量的高电荷阳离子有机絮凝剂，搅拌均匀；
41.步骤五：最后加入一定量的步骤二制备的泥浆固化剂，保持ph＝8，搅拌10min，进行机械分离，分离得到泥浆水和泥饼；
42.其中：步骤一中复合破胶剂的比例为：无机盐12％-18％、酸12％-22％、碱7％-12％、氧化剂3％-9％和水49％-74％；
43.步骤一中的酸为硫酸、盐酸和硝酸；
44.步骤二中的碱溶液为na-oh和koh；
45.步骤三中的氧化剂包括氯酸盐、高氯酸盐、高锰酸盐、重铬酸盐、无机过氧化物、二氧化锰、氯化铁、硝酸盐、次氯酸钠，选用其中两种或两种以上氧化剂复合使用；
46.步骤四中高电荷阳离子有机絮凝剂的加量0.05％-0.1％；
47.步骤四中氧化型阳离子破胶剂加量为2％-11％；
48.步骤五中泥浆固化剂加量为2％-13％；
49.步骤四和步骤五中的药剂的加入顺序为，先加酸性阳离子破胶体系或者先加泥浆固化剂；
50.步骤三中ph调节剂包括柠檬酸、稀硫酸、稀盐酸、氢氟酸、氨基磺酸、酒石酸、羟基
乙酸或有机磷酸；
51.步骤三中重金属稳化剂包括乙二胺四乙酸、乙二胺四亚甲基膦酸、聚马来酸、聚丙烯酸、硫代锑酸钠、聚羟基丙烯酸、马来酸丙烯酸共聚物或聚丙烯酰胺；
52.步骤五中的机械分离采用真空带滤机、离心机、板框压滤机或螺旋压滤机进行固液分离，分离得到泥浆水和泥饼。
53.通过本发明的上述方案，有益效果：复合破胶剂能使海上钻井废弃泥浆快速脱稳，固结，使部分有机污染物完全被氧化降解及固结，很难浸出。与现有技术相比，泥浆脱水率更高，为废弃泥浆的后续处理工艺创造良好条件，且发明原料易购置，成本较低。
54.实施例二：
55.请参阅图1，所述搅拌容器1顶端匹配设有盖板2，所述盖板2连接升降机构，所述升降机构包括固定在所述搅拌容器1外壁两侧的搭接板3，所述搭接板3的内侧顶端固定设有升降电机4，所述升降电机4的输出底端固定在所述盖板2顶端，所述搅拌容器1上通过管道连接净化箱5，所述净化箱5上设有副管道，所述副管道和所述管道之间共同螺纹套设有螺纹筒6，所述净化箱5顶部为翻盖式设计，所述净化箱5内部依次安装有活性炭吸附层7、光触媒层8和紫外线灯，所述净化箱5上设有排气口。
56.通过本发明的上述方案，有益效果：因为在步骤四，会产生大量气体，因此产生的气体通过活性炭吸附层7、光触媒层8和紫外线灯三重净化，将净化的气体排出，从而提高工作的环境，且注意是，净化箱5是通过螺钉安装设置在搭接板上的。
57.为了方便理解本发明的上述技术方案，以下就本发明在实际过程中的工作原理或者操作方式进行详细说明：
58.在实际应用时，复合破胶剂能使海上钻井废弃泥浆快速脱稳，固结，使部分有机污染物完全被氧化降解及固结，很难浸出。与现有技术相比，泥浆脱水率更高，为废弃泥浆的后续处理工艺创造良好条件，且发明原料易购置，成本较低。
59.尽管已经示出和描述了本发明的实施例，对于本领域的普通技术人员而言，可以理解在不脱离本发明的原理和精神的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本发明的范围由所附权利要求及其等同物限定。