用于废弃油基泥浆热脱附干渣处理的材料及固井水泥浆制造技术

本申请公开了用于废弃油基泥浆热脱附干渣处理的材料及固井水泥浆。所述材料包括组分A和组分B；所述组分A选自硅藻土、活性炭、活性氧化铝和沸石中的一种或多种，优选的为硅藻土；所述组分B为烷基琥珀酸酯磺酸盐、烷基苯酚聚氧乙烯醚、聚乙烯吡咯烷酮、聚氧乙烯脱水山梨醇单油酸酯、烷基二苯醚二磺酸盐和烷基聚乙二醇醚中的一种或几种。所述固井水泥浆按重量份计包括：油井水泥100份；热脱附干渣3份至35份；组分A 0.5份至2份；组分B 0.25至0.6份；增强剂5份至25份；激活剂0.5份至3份；降失水剂2至8份；缓凝剂0至1.5重量份；水40至140份。水40至140份。水40至140份。

【技术实现步骤摘要】
用于废弃油基泥浆热脱附干渣处理的材料及固井水泥浆


[0001]本文涉及但不限于油田废弃物重复利用，尤其涉及但不限于一种用于废弃油基泥浆热脱附干渣处理的材料。

技术介绍

[0002]油基泥浆是指以油作为连续相的钻井液，通过添加乳化剂、稳定剂、降滤失剂等材料，赋予其优异的性能，满足钻井过程越来越高的技术要求。与水基泥浆相比，油基泥浆具备更好的润滑性能、抑制性能及热稳定性，对油气层损害小，在深井、超深井、水敏性易坍塌等复杂地层中获得了良好的应用。油基泥浆由于成本较高，一般是循环使用，但随着使用次数的增多，钻井过程中钻屑会不断侵入，导致其性能逐渐恶化，无法再次使用，形成了废弃油基泥浆。根据GB4914
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2008《海洋石油勘探开发污染物排放浓度限值》中规定，油基钻井液不得排放入海。因此，近年来海上钻井过程中产生的废弃油基泥浆都运回陆地进行处理。
[0003]目前，老旧油基泥浆的处理方式，主要有热蒸馏脱附(热脱附)、溶剂萃取、超临界流体抽提、坑内密封掩埋、注入安全地层、化学破乳等，其中，热脱附法是最常规的规模化处理方法，油回收率高，回收率可以达到90％以上。热蒸馏脱附过程中，回收的油类一般进行重新配制油基泥浆，达到回用的目的；但是热脱附后残余产生的热脱附干渣，仍然含有一定的油类物质，按照《国家危险废物名录
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2016》规定，废弃油基泥浆热脱附干渣仍为危废，需要进一步处理。这一部分热脱附干渣一般采用传统的填埋处理，或者通过添加固化剂进行工程铺路，但是随着时间推移，其中的有害物质会逐渐运移出来造成二次污染。随着我国环保要求越来越高，上述处理方式已经不能满足要求，需要对热脱附干渣进行无害化处理，达到危险废弃物的零排放。

技术实现思路

[0004]以下是对本文详细描述的主题的概述。本概述并非是为了限制本申请的保护范围。
[0005]本申请着眼于废弃油基泥浆热脱附干渣的无害化、资源化处理，将上述热脱附干渣添加到固井水泥浆中，将其变为固井作业的外掺料，通过技术处理，使其配制的固井水泥浆具有良好的性能，满足固井作业需求，从而达到危险废弃物的原位处置，减少排放量，降低处理成本。
[0006]本申请提供了一种用于废弃油基泥浆热脱附干渣处理的材料，包括：组分A和组分B；
[0007]所述组分A选自硅藻土、活性炭、氧化铝和沸石中的一种或多种；
[0008]所述组分B选自烷基琥珀酸酯磺酸盐、烷基苯酚聚氧乙烯醚、聚乙烯吡咯烷酮、聚氧乙烯脱水山梨醇单油酸酯、烷基二苯醚二磺酸盐和烷基聚乙二醇醚一种或几种；
[0009]在本申请提供的一种实施方式中，所述组分A和所述组分B的重量比为(0.5至2):(0.25至0.6)。
[0010]又一方面，本申请提供了基于废弃油基泥浆热脱附干渣制备的固井水泥浆，按重量份计包括：油井水泥100份；热脱附干渣3份至35份；组分A 0.5份至2份；组分B 0.25至0.6份；增强剂5份至25份；激活剂0.5份至3份；降失水剂2至8份；缓凝剂0至1.5重量份；水40至140份。可选地，所述固井水泥浆由以上组分组成。
[0011]在本申请提供的一种实施方式中，增强剂选自纳米硅、微硅粉、偏高岭土、矿渣或粉煤灰中的一种或几种；
[0012]在本申请提供的一种实施方式中，所述增强剂的粒度为0.1至1μm，优选地，所述增强剂为微硅粉，结构为不定型结构。
[0013]在本申请提供的一种实施方式中，所述激活剂选自铝酸盐、硅酸盐、硫酸盐或碱土金属的氢氧化物中的一种或几种；
[0014]在本申请提供的一种实施方式中，所述激活剂的粒度为200目至800目。
[0015]在本申请提供的一种实施方式中，所述降失水剂选自AMPS类降失水剂；
[0016]在本申请提供的一种实施方式中，所述降失水剂选自2
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丙烯酰胺
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甲基丙磺酸(AMPS)、N,N
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二甲基丙烯酰胺(DMAA)与马来酸酐(MA)的三元共聚物。
[0017]在本申请提供的一种实施方式中，所述缓凝剂选自柠檬酸、羟基乙叉二磷酸、酒石酸、硼酸中的一种或几种。
[0018]又一方面，本申请提供了一种对废弃油基泥浆热脱附干渣处理的方法，包括使用组分A和组分B与热脱附干渣混合均匀；
[0019]所述组分A选自硅藻土、活性炭、活性氧化铝和沸石中的一种或多种；
[0020]所述组分B为烷基琥珀酸酯磺酸盐、聚乙二醇辛基苯基醚、聚乙烯吡咯烷酮、聚氧乙烯脱水山梨醇单油酸酯、烷基二苯醚二磺酸盐和烷基聚乙二醇醚种的一种或几种。
[0021]在本申请提供的一种实施方式中，所述热脱附干渣、所述组分A和所述组分B的重量比为(3至35):(0.5至2):(0.25至0.6)。
[0022]在本申请提供的一种实施方式中，所述热脱附干渣为260℃至500℃下，将不能再重复利用的废弃油基泥浆经热蒸馏分离液相之后，剩余的固体残渣；
[0023]在本申请提供的一种实施方式中，所述热脱附干渣的粒度为80目至200目；
[0024]在本申请提供的一种实施方式中，所述热脱附干渣的含油量为0.8wt.％至2.0wt.％。
[0025]本申请设计的固井水泥浆密度在1.60g/cm3～1.90g/cm3，大量掺入脱附干渣后，水泥浆各项性能良好，满足常规温度条件下的固井作业。
[0026]目前尚未有关于废弃油基泥浆热脱附干渣应用于固井水泥浆的相关研究，主要是采用填埋、工程铺路以及进入水泥厂烧制水泥等方法进行处理。
[0027]本申请通过固井水泥浆体系的构建，达到废弃油基泥浆热脱附干渣无害化、资源化处理的目的，实现危险废弃物的原位回注，变废为宝，能耗低，没有二次污染风险。
[0028]本申请的特征与效果在于：
[0029](1)通过对废弃油基泥浆干渣在260℃～500℃条件下进行热脱附，形成了具有一定粒级的热脱附干渣粉体，其中含油率约为0.8％～2.0％(质量分数)；
[0030](2)通过表面润湿剂的添加，显著改善了干渣粉体表面的亲水效果，配制水泥浆时下灰速度更快，水泥浆流动性更好，并改善了与其他材料的胶结；
[0031](3)通过组分A和组分B的添加，对干渣粉体中的游离油类进行束缚，水泥浆体表面基本无显著油花，有效抑制了油类对水泥浆体的污染；
[0032](4)本申请可以形成稳定的水泥浆体系，水泥浆密度可以在1.50g/cm3至1.90g/cm3；
[0033](5)使用过程中，可以将干渣粉体与水泥等固体材料进行干混，形成一种均一的固体混材，使用方便；
[0034]配制的水泥浆各项性能良好，强度可达14MPa以上，可以满足浅表层固井；低密度水泥浆强度可达3.5MPa以上，可以用做要求不高的低密度填充浆使用。
[0035]本申请的其它特征和优点将在随后的说明书中阐述，并且，部分地从说明书中变得显而易见，或者通过实施本申请而本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种用于废弃油基泥浆热脱附干渣处理的材料，包括：组分A和组分B；所述组分A选自硅藻土、活性炭、氧化铝和沸石中的一种或多种；所述组分B选自烷基琥珀酸酯磺酸盐、烷基苯酚聚氧乙烯醚、聚乙烯吡咯烷酮、聚氧乙烯脱水山梨醇单油酸酯、烷基二苯醚二磺酸盐和烷基聚乙二醇醚一种或几种。2.根据权利要求1所述的用于废弃油基泥浆热脱附干渣处理的材料，其中，所述组分A和所述组分B的重量比为(0.5至2):(0.25至0.6)。3.一种废弃油基泥浆热脱附干渣制备的固井水泥浆，按重量份计包括：油井水泥100份；热脱附干渣3份至35份；组分A 0.5份至2份；组分B 0.25至0.6份；增强剂5份至25份；激活剂0.5份至3份；降失水剂2至8份；缓凝剂0至1.5重量份；水40至140份。4.根据权利要求3所述的固井水泥浆，其中，增强剂选自纳米硅、微硅粉、偏高岭土、矿渣或粉煤灰中的一种或几种；可选地，所述增强剂的粒度为0.1至1μm，优选地，所述增强剂为微硅粉，结构为不定型结构。5.根据权利要求3所述的固井水泥浆，其中，所述激活剂选自铝酸盐、硅酸盐、硫酸盐或碱土金属的氢氧化物中的一种或几种；可选地，所述激活剂的粒度为200目至800目。6.根据权利要求3至5中任一项所述的固井水泥浆，其中，所述降失水剂选自AMPS类降失...

【专利技术属性】
技术研发人员：马春旭，刘书杰，管申，肖伟，房恩楼，李斌，张贵磊，王伟，卜继勇，宋维凯，
申请(专利权)人：中海油田服务股份有限公司，
类型：发明
国别省市：