废弃水基钻井液用新型破胶絮凝剂的研制与应用.docx

学兔兔www.xuetut 第 3 2 卷 第 5 期 钻 井 液 与 完 井 液 Vol.32 No.5 2 0 1 5 年 9 月 DRILLING FLUID COMPLETION FLUID Sept. 2015 doi:10.3696/j.issn.1001-5620.2015.05.011 废弃水基钻井液用新型破胶絮凝剂的研制与应用 李广环,吴文茹2 , 黄达全,马红, 谷颜峰1, 陈建新1, 龙涛1 , 李业成 (1.渤海钻探工程公司泥浆技术服务分公司，天津；2.渤海钻探工程公司钻井技术服务分公司，天津) 李广环等.废弃水基钻井液用新型破胶絮凝剂的研制与应用[J].钻井液与完井液，2015,32(5):46-48,53. 摘要 以丙烯酰胺(AM), 甲基丙烯酰氧氯化铵(DMC)、丙烯酰氧乙基三甲基氯化铵(DAC) 为单体合成了新型 破胶剂BZ-CAF, 其是一种有机高分子阳离子聚合物，不含金属离子，能够在破坏钻井液的胶体稳定性的同时，最 大限度地不影响重新配制钻井液的性能。以丙烯酰胺和2-丙烯酰胺基-2-甲基丙磺酸(AMPS) 为单体合成了助凝剂 BZ-AAF, 其是一种超高分子阴离子聚合物，带有大量的负电荷。对产品性能进行了评价，并对破胶絮凝原理进行了分析。 经过BZ-CAF 和BZ-AAF 处理后分离的液体的COD 去除率达到94.03%,色度去除率达到93.83%,油类去除率达到 85.86%。分离之后得到的液体可以直接配制钻井液，性能稳定，和清水配制的钻井液性能相当。在大港油田5口井的 现场应用表明，该技术能有效地保护环境，节约水资源，为废弃水基钻井液处理提供一种新方法，应用和推广前景较好。 关键词 废弃水基钻井液；破胶深凝；重复利用 中图分类号：TE922 文献标识码： A 文章编号： 1001-5620(2015)05-0046-03 目前，对废弃钻井液处理的主要方法有固化处理、 固液分离等。固化处理会占用大量的土地资源，还存 在着污染地下水的风险。固液分离技术是目前处理废 弃水基钻井液中应用较多的技术，但是目前的固液分 离方法分离出的液相浑浊、杂质较多，不能够重新配 制钻井液，需要进一步处理，增加成本。因此，急需 研制出新型的破胶絮凝剂，在破胶絮凝之后的液体可 以直接配制钻井液，不但使水资源重复利用减少成本， 还能满足环境保护的要求9。 1 实验材料与方法 1.1 实验药品及仪器 实验所用废弃水基钻井液取自大港油田某开发 井，组成成分较为复杂，除了含有多种钻井液处理剂 外，还有钻屑、重晶石等固相颗粒以及少量的原油， 整个废弃水基钻井液表现为较高的胶体稳定性，并且 散发着一股刺鼻的气味。 其他实验药品有：丙烯酰胺 (AM), 甲基丙烯 酰氧氯化铵 (DMC)、 丙烯酰氧乙基三甲基氯化铵 (DAC)、2- 丙烯酰胺基-2- 甲基丙磺酸(AMPS)、 尿素、 聚合氯化铝、硫酸铁、硫酸铝、氯化钙等，都为工业级。 TAS-990AFG SUPER 原子吸收分光光度计， PHS-P型pH 计，MB-9000 型COD 快速测定仪，722 型分光光度计，OIL-8型红外测油仪。 1.2 破胶剂BZ-CAF 的合成 按占单体总质量百分比称取单体 AM 80%,2种 阳离子单体DMC、DAC 共20%;加入蒸馏水，并 搅拌均匀至完全溶解，配制出单体浓度为30%的单 体水溶液；在上述单体水溶液中加入0.05%的尿素， 调节 pH 值到11,除氧，加入引发剂，同时搅拌，在 室温下反应3h,制得无色透明阳离子胶体；然后过滤、 烘干，粉碎，即得破胶剂BZ-CAF。 1.3 助凝剂BZ-AAF 的合成 按占单体总质量百分比称取单体90%的AM, 10%的2-丙烯酰胺基-2- 甲基丙磺酸，加入蒸馏水， 并搅拌均匀至完全溶解，配制出单体浓度为15%的 单体水溶液；在上述单体水溶液中加入0.05%的尿素， 利用NaOH 调节pH 值到11,除氧，加入引发剂，同 第 一 作者简介： 李广环，男，1983年生，高级工程师，博士，现在从事钻井液技术研究及钻井废物处理工作。地址：天津 市大港油田红旗路东段；邮政编码300280;电话(022E-mail:liguanghuan@。 学兔兔 www. xuet ut 去除率/%去 去除率/% 去 除 率 % 第 3 2 卷 第 5 期 李广环等：废弃水基钻井液用新型