一种用于处理废弃钻井液的絮凝剂的制备方法技术

本发明专利技术公开了一种用于处理废弃钻井液的絮凝剂的制备方法，本发明专利技术通过引入活性较高的单体，易于制备的阳离子度较高、分子链刚性比较强高分子量产品，由于高分子分子链通过微嵌段阳离子链段之间的静电排斥，分子链刚性增强，使得高分子在高矿化度废弃钻井液中以舒展的构象存在，进而提高高分子的吸附、架桥、絮凝性能。因此，本发明专利技术制得的高分子絮凝剂可以起到中和负电荷的作用，同时，还能吸附和架桥钻井液中的微粒，明显增强固液分离效果。

【技术实现步骤摘要】
一种用于处理废弃钻井液的絮凝剂的制备方法
本专利技术涉及油田化学
，具体涉及一种用于处理废弃钻井液的絮凝剂的制备方法。
技术介绍
废弃钻井液是油田钻井过程中产生的一个主要污染物，废弃钻井液是主要由水、粘土、钻屑、絮凝剂、钻井液添加剂、油类、无机盐等组成的多组分分散体系，处理不当会对当地的环境造成很大危害。现有技术中，处理弃钻井液的方法有以下几种：重力分离、压力分离、固液分离、挡板阻断、喷雾分离、平行筛板和真空分离，其中固液分离被认为是最有效、应用最广泛的分离方法。废弃钻井液的固、液分离作为减少钻井废弃物体积和解决环境污染的基本步骤，其关键在于选择适当的凝聚剂、絮凝剂及合理的絮凝工艺。市售的用于油田废弃钻井液固液分离的絮凝剂主要是丙烯酰胺类阳离子高分子，这类絮凝剂在矿化度很高的废弃钻井液中分子链容易蜷曲，因此，此类絮凝剂往往絮凝效果用量较大，絮凝效果一般，废弃钻井液固液分离脱水后的污泥含水率高，达不到排放标准。
技术实现思路
本专利技术的目的在于提供一种用于处理废弃钻井液的絮凝剂的制备方法，通过该方法制得的絮凝剂的水溶性好、絮凝效率高。本专利技术的技术方案是：一种用于处理废弃钻井液的絮凝剂的制备方法，具体步骤如下：(1)阳离子单体溶液的配制：多元羧酸化合物溶解于去离子水中制得浓度为5～100g/L的多元羧酸化合物在水中，调节多元羧酸化合物在水中pH值为6～11，滴加阳离子单体至多元羧酸化合物在水中中，滴加时间为15～60min，滴加完毕后，溶液室温下搅拌15～30min，得到阳离子单体水溶液；多元羧酸化合物为二乙烯三胺五乙酸、三乙烯四胺六乙酸、四乙烯五胺七乙酸、五乙烯六胺八乙酸、六乙烯七胺九乙酸中的一种或者两种以上混合物；阳离子单体为甲基丙烯酰氧乙基三甲基氯化铵、丙烯酰氧乙基三甲基氯化铵、二烯丙基二甲基氯化铵、二烯丙基二乙基氯化铵、二烯丙基甲基苄基氯化铵中的一种或者两种以上混合物；其中，阳离子单体与多元羧酸化合物的摩尔比为1:1～15:1；(2)絮凝剂的制备：将制得的阳离子单体溶液混合丙烯酰胺、去离子水后加入到三颈玻璃瓶中制得单体的总浓度为100～500g/L的溶液，其中，丙烯酰胺与阳离子单体的质量比为1:0.5～1:0.01，三颈玻璃瓶上装有搅拌器、通氮管和温度计；控制温度在10℃以内、pH值为5～10，搅拌并通入氮气至丙烯酰胺完全溶解，然后依次加入硫酸亚铁、四甲基乙二胺、偶氮二异丁基脒盐酸盐、过硫酸铵和过氧化氢，充分反应1～10h，将温度升高至60℃，反应0.5～5h，反应完毕后将产物干燥、粉碎，得到高分子产品；其中：硫酸亚铁用量为丙烯酰胺加阳离子单体的总质量的1～20ppm；四甲基乙二胺用量为丙烯酰胺加阳离子单体的总质量的0.2～5ppm；偶氮二异丁基脒盐酸盐用量为丙烯酰胺加阳离子单体的总质量的20～200ppm；过硫酸铵用量为丙烯酰胺加阳离子单体的总质量的1～10ppm；过氧化氢用量为水溶性单体总质量的0.5～10ppm。进一步的技术方案，步骤(1)中多元羧酸化合物在水中的pH值为7～9，步骤(2)中反应pH值为6～9，10℃以内时反应时间为3～6h，60℃反应时间为1～3h。进一步的技术方案，步骤(1)中多元羧酸化合物在水中的pH值为8.5。进一步的技术方案，步骤(2)中反应pH值为7.5，10℃以内时反应时间为4h，60℃反应时间为1.5h。进一步的技术方案，步骤(1)中多元羧酸化合物在水中的浓度为10～60g/L，阳离子单体与多元羧酸化合物的摩尔比为3:1～10:1。进一步的技术方案，步骤(1)中多元羧酸化合物为四乙烯五胺七乙酸或五乙烯六胺八乙酸，多元羧酸化合物在水中的浓度为40～60g/L；阳离子单体为甲基丙烯酰氧乙基三甲基氯化铵或二烯丙基二乙基氯化铵。进一步的技术方案，多元羧酸化合物在水中的浓度为60g/L。进一步的技术方案，步骤(2)中硫酸亚铁用量为丙烯酰胺加阳离子单体的总质量的5～15ppm；四甲基乙二胺用量为丙烯酰胺加阳离子单体的总质量的0.5～3ppm；偶氮二异丁基脒盐酸盐用量为丙烯酰胺加阳离子单体的总质量的50～200ppm；过硫酸铵用量为水溶性单体总质量的1～5ppm；过氧化氢用量为水溶性单体总质量的2～8ppm。进一步的技术方案，步骤(2)中丙烯酰胺与阳离子单体的质量比为1:0.3～1:0.05。进一步的技术方案，步骤(2)中单体的总浓度为200～400g/L。本专利技术的有益效果如下：1、本专利技术中方法原料易得，价格便宜，制备工艺简单，易于操作，后处理简单；同时，制得的产物效果优良、水溶性好、用量少，适用于有大量的负电荷的油田废弃钻井液，在废弃钻井液处理上有广泛的应用前景。2、本专利技术选用的单体活性较高，易于制备高分子量产品，絮凝性能优良，使用时产品加量小。高分子分子链通过微嵌段阳离子链段之间的静电排斥，分子链刚性增强，使得高分子在高矿化度废弃钻井液中以舒展的构象存在，进而提高高分子的吸附、架桥、絮凝性能。因此，本专利技术制得的阳离子度较高、分子链刚性比较强的高分子絮凝剂可以起到中和负电荷的作用，同时，还能吸附和架桥钻井液中的微粒，明显增强固液分离效果。3、本专利技术制得的产品亲水性好，溶解速度快，适合大规模现场应用。4、本专利技术制得的产品与其它废弃钻井液处理剂配伍性良好。5、本专利技术制得的产品使用安全，对环境危害较小。具体实施方式下面通过非限制性实施例，进一步阐述本专利技术，理解本专利技术。实施例1、制备处理废弃钻井液的絮凝剂按照如下步骤制备处理废弃钻井液的絮凝剂：(1)阳离子单体溶液的配制将6g四乙烯五胺七乙酸溶解于100mL去离子水中，调节溶液pH至8.5，随后，将15g甲基丙烯酰氧乙基三甲基氯化铵滴加至四乙烯五胺七乙酸水溶液中，30min滴完，室温下搅拌15min，得到阳离子单体溶液。(2)絮凝剂的制备将150g去离子水、阳离子单体溶液、85g丙烯酰胺加入到装有搅拌器、通氮管和温度计的三颈玻璃瓶中，将温度控制为8℃，pH调节为7.5，搅拌并通入氮气至丙烯酰胺完全溶解，然后依次加入1mg硫酸亚铁、0.1mg四甲基乙二胺、10mg偶氮二异丁基脒盐酸盐、0.3mg过硫酸铵和0.6mg过氧化氢，反应4h，再将温度升高至60℃，反应1.5h，将产物干燥、粉碎，得到聚合物产品。实施例2、制备处理废弃钻井液的絮凝剂步骤(1)中加入的四乙烯五胺七乙酸的量为4.5g，其他步骤参照施例1。实施例3、制备处理废弃钻井液的絮凝剂步骤(1)中多元羧酸化合物为五乙烯六胺八乙酸，重量为6g，其他步骤参照实施例1。实施例4、制备处理废弃钻井液的絮凝剂步骤(1)中去离子水为150mL，其他步骤参照实施例1。实施例5、制备处理废弃钻井液的絮凝剂步骤(1)中阳离子单体为二烯丙基二甲基氯化铵，重量为15g，其他步骤参照实施例1。实施例6、制备处理废弃钻井液的絮凝剂步骤(2)中加入丙烯酰胺的量为60g，其他步骤参照实施例1。实施例7、制备处理废弃钻井液的絮凝剂步骤(2)中加入丙烯酰胺的量为135g，其他步骤参照实施例1。实施例8、制备处理废弃钻井液的絮凝剂步骤(2)中加入去离子水的量为100g，其他步骤参照实施例1。实施例9、制备处理废弃钻井液的絮凝剂步骤(2)加入硫酸亚铁的量为0.75mg，加入过氧化氢的量为0.4mg，其他本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种用于处理废弃钻井液的絮凝剂的制备方法，其特征在于，具体步骤如下：(1)阳离子单体溶液的配制：多元羧酸化合物溶解于去离子水中制得浓度为5～100g/L的多元羧酸化合物在水中，调节多元羧酸化合物在水中pH值为6～11，滴加阳离子单体至多元羧酸化合物在水中中，滴加时间为15～60min，滴加完毕后，溶液室温下搅拌15～30min，得到阳离子单体水溶液；多元羧酸化合物为二乙烯三胺五乙酸、三乙烯四胺六乙酸、四乙烯五胺七乙酸、五乙烯六胺八乙酸、六乙烯七胺九乙酸中的一种或者两种以上混合物；阳离子单体为甲基丙烯酰氧乙基三甲基氯化铵、丙烯酰氧乙基三甲基氯化铵、二烯丙基二甲基氯化铵、二烯丙基二乙基氯化铵、二烯丙基甲基苄基氯化铵中的一种或者两种以上混合物；其中，阳离子单体与多元羧酸化合物的摩尔比为1:1～15:1；(2)絮凝剂的制备：将制得的阳离子单体溶液混合丙烯酰胺、去离子水后加入到三颈玻璃瓶中制得单体的总浓度为100～500g/L的溶液，其中，丙烯酰胺与阳离子单体的质量比为1:0.5～1:0.01，三颈玻璃瓶上装有搅拌器、通氮管和温度计；控制温度在10℃以内、pH值为5～10，搅拌并通入氮气至丙烯酰胺完全溶解，然后依次加入硫酸亚铁、四甲基乙二胺、偶氮二异丁基脒盐酸盐、过硫酸铵和过氧化氢，充分反应1～10h，将温度升高至60℃，反应0.5～5h，反应完毕后将产物干燥、粉碎，得到高分子产品；其中：硫酸亚铁用量为丙烯酰胺加阳离子单体的总质量的1～20ppm；四甲基乙二胺用量为丙烯酰胺加阳离子单体的总质量的0.2～5ppm；偶氮二异丁基脒盐酸盐用量为丙烯酰胺加阳离子单体的总质量的20～200ppm；过硫酸铵用量为丙烯酰胺加阳离子单体的总质量的1～10ppm；过氧化氢用量为水溶性单体总质量的0.5～10ppm。...

【技术特征摘要】
1.一种用于处理废弃钻井液的絮凝剂的制备方法，其特征在于，具体步骤如下：(1)阳离子单体溶液的配制：多元羧酸化合物溶解于去离子水中制得浓度为5～100g/L的多元羧酸化合物在水中，调节多元羧酸化合物在水中pH值为6～11，滴加阳离子单体至多元羧酸化合物在水中中，滴加时间为15～60min，滴加完毕后，溶液室温下搅拌15～30min，得到阳离子单体水溶液；多元羧酸化合物为二乙烯三胺五乙酸、三乙烯四胺六乙酸、四乙烯五胺七乙酸、五乙烯六胺八乙酸、六乙烯七胺九乙酸中的一种或者两种以上混合物；阳离子单体为甲基丙烯酰氧乙基三甲基氯化铵、丙烯酰氧乙基三甲基氯化铵、二烯丙基二甲基氯化铵、二烯丙基二乙基氯化铵、二烯丙基甲基苄基氯化铵中的一种或者两种以上混合物；其中，阳离子单体与多元羧酸化合物的摩尔比为1:1～15:1；(2)絮凝剂的制备：将制得的阳离子单体溶液混合丙烯酰胺、去离子水后加入到三颈玻璃瓶中制得单体的总浓度为100～500g/L的溶液，其中，丙烯酰胺与阳离子单体的质量比为1:0.5～1:0.01，三颈玻璃瓶上装有搅拌器、通氮管和温度计；控制温度在10℃以内、pH值为5～10，搅拌并通入氮气至丙烯酰胺完全溶解，然后依次加入硫酸亚铁、四甲基乙二胺、偶氮二异丁基脒盐酸盐、过硫酸铵和过氧化氢，充分反应1～10h，将温度升高至60℃，反应0.5～5h，反应完毕后将产物干燥、粉碎，得到高分子产品；其中：硫酸亚铁用量为丙烯酰胺加阳离子单体的总质量的1～20ppm；四甲基乙二胺用量为丙烯酰胺加阳离子单体的总质量的0.2～5ppm；偶氮二异丁基脒盐酸盐用量为丙烯酰胺加阳离子单体的总质量的20～200ppm；过硫酸铵用量为丙烯酰胺加阳离子单体的总质量的1～10ppm；过氧化氢用量为水溶性单体总质量的0.5～10ppm。2.根据权利要求1所述的一种用于处理废弃钻井液的絮凝剂的制备方法，其特征在于，步骤(1)中多元羧酸化合物在...

【专利技术属性】
技术研发人员：赵梓平，王波，张磊，陈菊，林刚，卓龙成，沐永青，丰光，韩超，胡文东，
申请(专利权)人：中国石油化工股份有限公司华东油气分公司泰州采油厂，
类型：发明
国别省市：江苏,32