[发明专利]利用垃圾渗滤液制备钻井液降粘剂的方法及其应用

说明书

本发明公开了利用垃圾渗滤液制备钻井液降粘剂的方法及其应用，通过利用硫酸对垃圾渗滤液进行浓缩处理，提高垃圾渗滤液中有效分子的结构活性，然后通过进一步加入酰氯反应剂进行反应，为后续曼尼希反应和季铵化反应提供的条件，有效控制了产品的分子量，再通过制取的黑色松散粉末与含硅化合物进行混合复配，进一步提高了所需制取的降粘剂的性能，使所得的降粘剂不仅有抗高温、抗压的降粘效果，还具有抗盐性、流变性和一定的降漏失的性能。

技术领域

本发明涉及精细化工、环境友好材料及分散剂领域，具体涉及一种利用垃圾渗滤液制备钻井液降粘剂的方法及其应用。

背景技术

随着我国城市化进程加快，城市数量和规模不断扩大，城市垃圾产量也随之迅速增加，目前，我国每年产生近10亿吨的城市垃圾，而且该数据仍以年平均10％左右的速度增长，垃圾的有效处理迫在眉睫。目前，垃圾处理的方式主要包括垃圾焚烧法、堆肥发酵法和卫生填埋，鉴于卫生填埋工艺成熟稳定、历史悠久、管理简单方便、建设及运行成本较低并且能处理多种类型固体废弃物等优点，我国利用卫生填埋技术处理垃圾仍然占据了主导地位。然而不能忽视的是，在建设固体废物的同时，垃圾卫生填埋的副产物和渗滤液问题已严重影响到了垃圾处理设施周围环境安全及居民的健康生活。

垃圾渗滤液中含有大量的污染物，包括：可溶性物质、无机阴阳离子、重金属、异型有机化合物以及垃圾降解过程中产生的多种微生物，到目前为止，针对不同阶段的垃圾渗滤液，国内外研究人员都有对其进行达标处理研究，但是由于运行成本高，并且未对垃圾渗滤液进行有效的处置，以至于容易产生二次污染，因此开发一种垃圾渗滤液清洁化的处理处置技术对我国环境保护有着重要的意义。

腐殖酸作为垃圾渗滤液的主要成分，其具有来源广泛，数量巨大等特点，腐殖酸分子由多环芳核与多种活性官能团构成，其具有酸性、界面活性、亲水性、阳离子交换能力、络合能力及吸附分散能力，基于其分子的亲水性、络合能力以及吸附分散能力，目前腐殖酸类产品在油田上应用基本是作为钻井液添加剂，具有降滤失、降粘、防塌功能，且具有良好的耐盐和耐高温能力。蒲晓林在中国专利CN105349116A中介绍一种腐殖酸采用酰氯化和酰胺化反应改性制备油基钻井液降滤失剂；张群正在中国专利CN104194742A中介绍了通过浓硫酸催化椰油酰二乙醇接枝腐殖酸制备的同时具有降滤失性和增加提切力的钻井液多功能助剂，马世昌在专利CN103320099A中将腐殖酸、碱额石灰混合一起后得到石油钻井液降粘剂，陆明富在中国专利CN102676131A中介绍一种将腐殖酸、栲胶、木质素磺酸盐、亚硫酸钠和甲醛溶液制备钻井液腐殖酸降粘剂，在美国专利US201313628626、US20100804393和斯洛伐克共和国专利SK20100050010中，发明人Szoeke Stefan利用胶体状腐植酸制成肥料；FimWan Joong也在苏里南专利KR20110104796中提到用腐植酸制备肥料；买买提江.依米提在中国专利CN101993517A中提出应用腐殖酸、过硫酸铵、氢氧化钠、丙烯酸等混合后，在紫外线辐射下制取获得腐殖酸基复合高吸水树脂。

在多年来的腐殖酸研究过程中，发明人发现腐殖酸的改性利用不够彻底，性能不够稳定，并且反应条件相对苛刻，限制了腐殖酸的推广和应用，腐殖酸作为垃圾渗滤液的主要成分，在对垃圾渗滤液资源化的过程就是利用腐殖酸的性质将其改性，本发明针对该类垃圾渗滤液提供一种制备钻井液降粘剂的方法，不仅实现垃圾渗滤液的资源化利用，同时提高钻井液降粘剂的性能，这样既能实现废弃物的资源化利用，又可以解决废弃物污染问题，并且可以改善目前钻井液降粘剂存在降粘效果不佳、对“压力、温度、含盐度抗性低”以及二次污染的现状。

发明内容

为了解决现有技术的不足，本发明的提供一种配方结构合理、制备工艺简单、生产便利且可实现工业化生产的利用垃圾渗滤液制备钻井液降粘剂的方法及其应用。

为了实现上述的技术目的，本发明的技术方案为：

一种利用垃圾渗滤液制备的高效钻井液降粘剂，其原料组成及质量百分比如下：