[发明专利]一种用于处理海上废弃钻井泥浆的复合破胶剂

说明书

技术领域

本发明涉及海上石油天然气钻井技术领域，具体为一种用于处理海上废弃钻井泥浆的复合破胶剂。

背景技术

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（4～9万吨/年）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。

目前针对废弃泥浆的工艺处理技术众多，其中化学强化固液分离工艺，简单、灵活，对悬浮物、胶体物质去除率高，其方法主要是向废弃泥浆加化学混凝剂改变钻井泥浆体系物化性质，让更细的颗粒产生聚结，使其在机械辅助分离条件下实现固液分离，但该方法的主要缺点是：(1)混凝剂对废弃泥浆的破胶效果差，不能完全破胶，泥水不易机械分离，分离后的水质浑浊，泥饼含水率高。(2)混凝剂的加量大。(3)对COD的去除率低。

发明内容

鉴于现有技术存在的不足之处，本发明的目的在于提供复合型破胶剂的制备方法，对海上钻井废弃的泥浆进行处理。

本发明为一种用于处理海上废弃钻井泥浆的复合破胶剂，其特征在于：

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、水组成，其对海上废弃钻井泥浆的破胶脱水处理过程包括：

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Al₂(SO₄)₃和水，搅拌使之溶解，然后慢慢向里加入酸和氧化剂，保持PH=2～3,搅拌3～5min放置；

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60℃的水浴中，静置10min后，向里加入一定浓度的碱溶液，快速搅拌30min放置；

步骤三：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，待搅拌均匀后，接着加入一定量的高电荷阳离子有机絮凝剂，搅拌均匀，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，分离得到泥浆出水和泥饼；

其中：步骤一中复合破胶剂的比例为：无机盐10%～20%、酸10%～20%、碱5%～10%、氧化剂2%～8%和水48%～73%；

步骤一中的酸为硫酸、盐酸、硝酸；

步骤一中的氧化剂为漂液、双氧水和高铁酸钾；

步骤二中的碱为NaOH、CaO、Ca(OH)₂、KOH；

步骤三中有机絮凝剂的加量0.05%～0.1%；

步骤三中氧化型阳离子破胶剂加量为2%～10%；

步骤三中泥浆固化剂加量为2%～10%；

步骤三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。

本发明的优点和产生的有益效果是：

(1)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。

(2)本发明原料易购置，成本较低，为产品的工业化规模生产和商品化创造有利条件。

具体实施方式

实施例1

废弃钻井泥浆的破胶脱水处理方法：

(1)氧化型阳离子破胶体系制备

在室温下，向烧杯中加入Al₂(SO₄)₃(100g,0.29mol)，去离子水300ml搅拌使之溶解，随后慢慢向里加入浓H₂SO₄(100g)和NaClO(20g)，搅拌放置。

(2)泥浆固化剂的制备