可生物降解微乳液清洗剂及其制备方法与应用技术

本发明专利技术涉及石油开采领域，公开了一种可生物降解微乳液清洗剂及其制备方法与应用。该清洗剂为中相微乳液，基于所述清洗剂的总重，包括：油相5

【技术实现步骤摘要】
可生物降解微乳液清洗剂及其制备方法与应用


[0001]本专利技术涉及石油开采领域，具体涉及一种可生物降解微乳液清洗剂及其制备方法与应用。

技术介绍

[0002]在石油开发及处理的过程中，会产生大量的油泥砂、废弃钻井液等采出液沉积物。目前国内油田大多数已经进入了高含水开采阶段，地层中大量的采出液沉积物被钻井液携带至地面，由于其组成复杂，含水率高、体系相对稳定，属于一种难处理的危险固废物，处理不当将会严重污染环境。据不完全统计，我国每年产生的采出液沉积物的总量已超过500万吨。目前堵水调剖是采出液沉积物无害化利用的一种有效技术手段，然而采出液沉积物中含有大量的原油，如果直接回注，会造成巨大的资源浪费，如果能有效地回收其中的油份，不仅会产生一定的环境收益，还能获得巨大的经济收益。
[0003]采出液沉积物的处理技术现有多种，这与其广泛的来源，复杂的组成有密切关系。不同来源的采出液沉积物性质相差巨大，其含油率、含水率及结构组成差异显著。国外对采出液沉积物处理技术的研究开展较早，尤其是美国、加拿大、丹麦、荷兰等欧美国家，其处理和资源化回收技术比较成熟，其中主要有：机械脱水工艺、热处理工艺、生物处理工艺、超临界流体萃取工艺等。我国在采出液沉积物处理方面的研究起步较晚，尽管国外的许多先进技术都已有成功的应用案例，但由于多方面条件的限制，这些技术无法在国内得到全面的应用。目前国内的采出液沉积物处理技术主要有溶剂萃取法、热洗涤法、微乳液清洗法、化学破乳法、固液分离法，固定化处理法，生物处理法等。虽然这些方法在某种程度上可以实现采出液沉积物的污染处理，然而受到用量、投资和处理温度高、效率低、工艺复杂、造成二次污染等原因的限制，在国内一直未能得到普及应用。
[0004]在上述方法中，微乳液清洗法备受关注。微乳液作为一种自发形成的热力学稳定体系，具有超低界面张力和超强的乳化、增溶、分散等优良性质。采用微乳液脱除采出液沉积物中的原油，具有清洗速率高、工艺简便等优点。然而，微乳液具有很多相态，并不是所有类型的微乳液都能达到良好的清洗效果，在某些情况下，微乳液组分中的油相、无机盐或者采出液沉积物的组成均可能对清洗效果产生重要影响。
[0005]CN107338118A公开了一种含油污泥用乳液型水基清洗剂及其制备方法和使用方法。该清洗剂在60-80℃条件下可实现对含油污泥的高效清洗，但其对所使用的油相有较高的限定性，当油相为混合苯时，除油率可达93％，但当油相为柴油时，除油率仅为43％。
[0006]CN107055990A公开了一种含油污泥清洗剂及其制备方法和应用。该清洗剂在60-80℃条件下可实现油、水、泥的分离，但是由于其使用过程中需要加热，现场应用受限。
[0007]综上，现有技术的清洗剂需要在加热较高温度的条件下使用，清洗效果受组分和处理对象的制约，同时由于大量使用表面活性剂还会给清洗后原油的后续处理带来一定的影响。因此，开发一种适应性强、使用广泛，在常温下即可对原油进行高效清洗的可生物降解微乳液清洗剂，对于实现采出液沉积物的资源化处理非常有必要。

技术实现思路

[0008]本专利技术的目的是为了克服现有的清洗剂存在使用温度高、清洗效果受组分和处理对象制约，以及大量使用表面活性剂对清洗后原油的后续处理产生影响的问题，提供了一种可生物降解微乳液清洗剂及其制备方法与应用。
[0009]为了实现上述目的，本专利技术第一方面提供一种可生物降解微乳液清洗剂，该清洗剂为中相微乳液，基于所述清洗剂的总重，包括：油相5-10wt％、表面活性剂0.5-5wt％、助表面活性剂5-15wt％、无机盐1-6.5wt％和水63.5-89.5wt％；其中，
[0010]所述表面活性剂为α-磺基脂肪酸甲酯盐和/或醇醚磺基琥珀酸单酯盐；所述清洗剂的粒径分布范围为15-40nm。
[0011]本专利技术第二方面提供一种可生物降解微乳液清洗剂的制备方法，该方法包括：
[0012](1)将表面活性剂用油相进行溶解，溶解产物冷却至室温，制得溶液a；
[0013](2)将无机盐用水溶解，制得溶液b；
[0014](3)将助表面活性剂等分为重量相同的助剂I和助剂II，将所述溶液b等分为重量相同的溶液b1和溶液b2；在搅拌的条件下，将助剂I和溶液b1同时加入到所述溶液a中，制得混合液；加热所述混合液，在搅拌的条件下将助剂II和溶液b2同时加入到所述混合液中，搅拌均匀后冷却至室温，制得清洗剂。
[0015]本专利技术第三方面提供由前述第二方面所述的方法制备得到的清洗剂。
[0016]本专利技术第四方面提供由前述第三方面所述的清洗剂在清洗回收采出液沉积物中的原油中的应用。
[0017]通过上述技术方案，本专利技术所提供的清洗剂具有如下有益效果：
[0018](1)对组分中所使用的油相、无机盐限制较小，制备所需温度较低，原料来源广泛，操作简单，成本低；
[0019](2)适应性强，应用广泛，使用时无需加热，常温下的除油率可达93％以上，对不同组成的采出液沉积物中的原油均可实现常温下的高效清洗回收；
[0020](3)自降解率高，7天的自降解率达到95％以上，不会对清洗后原油的后续处理带来影响，对环境友好。
具体实施方式
[0021]在本文中所披露的范围的端点和任何值都不限于该精确的范围或值，这些范围或值应当理解为包含接近这些范围或值的值。对于数值范围来说，各个范围的端点值之间、各个范围的端点值和单独的点值之间，以及单独的点值之间可以彼此组合而得到一个或多个新的数值范围，这些数值范围应被视为在本文中具体公开。
[0022]以下对本专利技术的具体实施方式进行详细说明。应当理解的是，此处所描述的具体实施方式仅用于说明和解释本专利技术，并不用于限制本专利技术。
[0023]本专利技术第一方面提供一种可生物降解微乳液清洗剂，该清洗剂为中相微乳液，基于所述清洗剂的总重，包括：油相5-10wt％、表面活性剂0.5-5wt％、助表面活性剂5-15wt％、无机盐1-6.5wt％和水63.5-89.5wt％；其中，
[0024]所述表面活性剂为α-磺基脂肪酸甲酯盐和/或醇醚磺基琥珀酸单酯盐；所述清洗剂的粒径分布范围为15-40nm。
[0025]在本专利技术中，专利技术人发现，当基于本专利技术中各组分所制备的清洗剂为中相微乳液时，其对采出液沉积物中原油的清洗效果显著高于相同组分所制备的上相微乳液和下相微乳液。因此，为获得理想的清洗效果，在油相和水相的存在下，通过选择特定种类和用量的表面活性剂、助表面活性剂和电解质制备成具有强大的增溶作用以及优良的热力学稳定性的特定的中相微乳液，本专利技术的清洗剂为中相微乳液，该微乳液中存在的乳液颗粒的粒径分布范围为15-40nm，D50为17-30nm，可实现对采出液沉积物中原油的高效清洗。特别地，专利技术人在研究中发现，通过改变制备条件，当所制备的清洗剂的粒径不满足上述范围时，均会导致所制备的清洗剂对采出液沉积物中原油的清洗效率显著下降。
[0026]在本专利技术的一本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种可生物降解微乳液清洗剂，其特征在于，该清洗剂为中相微乳液，基于所述清洗剂的总重，包括：油相5-10wt％、表面活性剂0.5-5wt％、助表面活性剂5-15wt％、无机盐1-6.5wt％和水63.5-89.5wt％；其中，所述表面活性剂为α-磺基脂肪酸甲酯盐和/或醇醚磺基琥珀酸单酯盐；所述清洗剂的粒径分布范围为15-40nm。2.根据权利要求1所述的清洗剂，其中，所述油相的馏程为150-380℃，优选自煤油、柴油和白油中的至少一种，更优选为煤油和/或柴油。3.根据权利要求1或2所述的清洗剂，其中，所述表面活性剂为α-磺基脂肪酸甲酯钠和/或醇醚磺基琥珀酸单酯二钠；所述助表面活性剂选自C3-C7的饱和一元醇中的至少一种，优选为正丁醇。4.根据权利要求1-3中任意一项所述的清洗剂，其中，所述无机盐选自卤化物，优选为氯化钠、氯化镁和氯化钾中的至少一种，更优选为氯化钠。5.一种可生物降解微乳液清洗剂的制备方法，其特征在于，该方法包括：(1)将表面活性剂用油相进行溶解，溶解产物冷却至室温，制得溶液a；(2)将无机盐用水溶解，制得溶液b；(3)将助表面活性剂等...

【专利技术属性】
技术研发人员：田玉芹，刘希明，陈雷，唐延彦，郭宏伟，辛爱渊，纪树杰，江汇，王海英，姚海霞，
申请(专利权)人：中国石油化工股份有限公司胜利油田分公司石油工程技术研究院，
类型：发明
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