[发明专利]一种水基钻井废液用处理剂及其制备方法

说明书

本发明公开了一种水基钻井废液用处理剂及其制备方法，由以下原料组分按重量比混合反应制成：硅酸钠5～7份、氧化镁15～25份、三氯化铁15～30份、硫酸铝20～35份、四硼酸钠2～5份、有机单体3～5份、引发剂0.3～0.5份、分子量调节剂0.02～0.10份。制备方法如下：a)称取各原料组分；b)将硅酸钠溶于水中，调节溶液酸度至弱酸性，向硅酸钠的水溶液中加入氧化镁及无机金属盐，搅拌反应，得到中间体A；c)将丙烯酰胺和二甲基二烯丙基氯化铵加入中间体A中充分搅拌，加入引发剂、分子量调节剂，搅拌反应，得到水基钻井废液用处理剂。本发明的处理剂对于钻井废液稳定胶体体系具有很好的压缩双电层而破坏胶体作用，且水解形成多点吸附、卷扫、架桥作用，还具有一定的氧化作用。

技术领域

本发明涉及一种钻井废液的处理剂，尤其涉及一种水基钻井废液用处理剂及其制备方法。

背景技术

在油气钻井过程中产生的钻井废液主要是钻井废泥浆及钻井废水两大类，其中钻井废泥浆是一种含有多种有机无机化学处理剂、黏土、岩屑、水等组成的稳定胶体体系；钻井废水是含有多种有机物、可溶性无机盐类、少量粘土岩屑粉末等组成的废水。钻井废液具有有机物含量高、矿化度高、色度高、还含有一定的油脂类润滑剂等物质。该类废液若不经过有效的处理直接排放，将会对环境污染严重，安全风险大。目前常用的钻井废液处理方法中使用的处理剂是以铝盐或铁岩为主的无机混凝剂，此系列处理剂对于钻井废液的处理效果较差，主要体现在废泥浆脱稳破胶不彻底，液相色度高，有机物降解去除率很低，用量大，成本高，功能单一，需要加入多种处理剂才能达到处理效果，处理工艺复杂。而且大多为固体粉末，现场加药溶解性较慢，影响处理效果和速率。因此研究一种针对水基钻井废液用集多功能于一体的高效处理剂，对于油气开采钻井污染物处理具有重要意义。

发明内容

本发明的一个目的是解决至少上述问题和/或缺陷，并提供至少后面将说明的优点。

本发明还有一个目的是针对现有技术中用于处理水基钻井废液的无机混凝剂存在的不足，提供一种集多功能于一体的水基钻井废液用高效处理剂。

本发明还有一个目的是提供一种水基钻井废液用高效处理剂的制备方法，其工艺步骤简单，反应条件温和，操作安全，制备出的处理剂对水基钻井废液的处理效果明显。

为了实现根据本发明的这些目的和其它优点，提供了一种水基钻井废液用处理剂，由以下原料组分混合反应制成：硅酸钠、氧化镁、无机金属盐、有机单体、引发剂、分子量调节剂。

优选的是，所述无机金属盐包括三氯化铁、硫酸铝和四硼酸钠。

优选的是，各原料组分按如下重量比混合反应：硅酸钠5～7份、氧化镁15～25份、三氯化铁15～30份、硫酸铝20～35份、四硼酸钠2～5份、有机单体3～5份、引发剂0.3～0.5份、分子量调节剂0.02～0.10份。

优选的是，所述有机单体为丙烯酰胺和二甲基二烯丙基氯化铵按摩尔比4.5～7.0:1.0～2.0混合而成。

优选的是，所述引发剂为过硫酸盐和亚硫酸氢钠氧化还原体系。

一种如上所述水基钻井废液用处理剂的制备方法，包括如下步骤：

a)称取各原料组分；

b)制备中间体：将硅酸钠溶于水中，调节溶液酸度至弱酸性，陈化3～10h，得到硅酸钠的水溶液，向所得硅酸钠的水溶液中加入氧化镁及无机金属盐，搅拌反应，得到中间体A；

c)制备处理剂：将丙烯酰胺和二甲基二烯丙基氯化铵加入中间体A中充分搅拌溶解，然后加入引发剂、分子量调节剂，搅拌反应，得到水基钻井废液用处理剂。

优选的是，所述步骤b)包括：