一种含油钻屑的处理方法和二氧化碳响应型无表面活性剂微乳液技术

本发明专利技术提供了一种含油钻屑的处理方法和二氧化碳响应型无表面活性剂微乳液，该含油钻屑的处理方法包括如下步骤：配制

【技术实现步骤摘要】
一种含油钻屑的处理方法和二氧化碳响应型无表面活性剂微乳液


[0001]本专利技术涉及含油钻屑处理领域，具体涉及一种含油钻屑的处理方法和二氧化碳响应型无表面活性剂微乳液
。

技术介绍

[0002]随着油气资源逐渐从常规向非常规发展，油基钻井液在非常规油气资源的开发过程中应用需求不断增加，在钻井过程中会不可避免的产生含油钻屑，其成分复杂，包括矿物油
、
烷烃及其衍生物和重金属等
。
面对油气开采过程中含油钻屑占比总量日益增加的困境，油田环保问题备受重视，探究含油钻屑无害化
、
资源化处理方法对油田环保有着积极意义
。
[0003]目前含油钻屑处理方法众多，依据是否实现基油回收为标准可分为两大类：直接处理技术和资源回收技术
。
其中直接处理技术旨在彻底清理含油钻屑，降低环境污染风险，但无法回收基油，主要处理方法有填埋法
、
回注法
、
焚烧法和微生物降解法等；而资源回收技术实现了基油的回收再利用，主要处理方法有热处理技术
、
超临界流体萃取技术和微乳液萃取技术等
。
虽然这些处理方法在一定程度上可以实现含油钻屑的处理，但受到存在漏失风险
、
造成二次污染
、
不具备普适性
、
对设备要求高
、
工艺复杂等因素的限制，导致未能得到普及应用
。
[0004]在上述处理方法中，微乳液萃取技术在含油钻屑处理
、
实现基油回收方面具有较大的发展潜力
。
微乳液是由两种不互溶液体和表面活性剂共同形成的热力学稳定
、
各向同性
、
外观透明或半透明的分散体系，具有热力学稳定
、
超低界面张力
、
粒径小和增溶能力强等诸多优点，在石油工业中得到了众多应用
(
如含油清洗
、
三次采油和洗油解堵等
)。
但传统微乳液萃取技术在含油钻屑处理领域存在两大难点：表面活性剂和助表面活性剂易残留，为后续处理增加难度；不易实现微乳液的循环使用的目的
。

技术实现思路

[0005]为克服传统微乳液萃取技术在含油钻屑处理领域存在的表面活性剂
、
助表面活性剂易残留和微乳液不易实现循环使用的问题，本专利技术的目的在于提供一种含油钻屑的处理方法和
CO2响应型无表面活性剂微乳液
。
[0006]为达到上述目的，本专利技术提供一种含油钻屑的处理方法，其包括如下步骤：
[0007]S1
：配制
W/O
型的
CO2响应型无表面活性剂微乳液
(CO2‑
SFME)
，其由
N,N
‑
二甲基十二烷基胺
(DDA)、N,N
‑
二甲基乙醇胺
(DMEA)
和水混合而成，其中，
N,N
‑
二甲基十二烷基胺的体积百分比为
25
％
‑
50
％，
N,N
‑
二甲基乙醇胺的体积百分比为
25
％
‑
70
％；
[0008]S2
：将所述
CO2响应型无表面活性剂微乳液与含油钻屑按比例混合搅拌进行清洗，然后固液分离，得到固相分离物和液相分离物；
[0009]S3
：向所述液相分离物中通入
CO2，实现含油钻屑中的基油和无表面活性剂微乳液的分离
。
[0010]本专利技术的无表面活性剂微乳液
(SFME)
仅由油相
(N,N
‑
二甲基十二烷基胺
)、
水相和双溶剂相
(N,N
‑
二甲基乙醇胺
)
混合而成，其中双溶剂相是一种两亲性材料，不含表面活性剂，不会对环境造成污染
。
针对传统微乳液处理含油钻屑存在的难点，结合响应型微乳液和
SFME
体系的特点，本专利技术将
CO2作为一种刺激响应源应用于
SFME
体系的构建中，并用于处理含油钻屑，实现含油钻屑中基油资源回收和
SFME
体系的循环利用，提升其利用率
。
[0011]相比于
O/W
型或共混型的乳液，本专利技术的
W/O
型的
CO2响应型无表面活性剂微乳液对钻屑表面基油的清洗效果更好
。
[0012]根据本专利技术的具体实施方案，优选地，所述含油钻屑的处理方法还包括以下步骤：
[0013]S4
：向
S3
分离出的无表面活性剂微乳液中通入
N2，将
CO2排除，使无表面活性剂微乳液重新回复至
CO2响应状态
。
[0014]现有的微乳液体系如果不加入表面活性剂，则无法形成稳定的乳状液，在处理含油钻屑时不具备循环能力，无法实现乳液的再利用
。
本专利技术通过通入
CO2
使其与
N,N
‑
二甲基乙醇胺
(DMEA)
反应，实现亲疏水性的转变，从而实现破乳去除油污；分离出基油后再利用
N2排除体系内的
CO2，乳液又恢复，可以再次用于处理含油钻屑
。
[0015]根据本专利技术的具体实施方案，优选地，
N,N
‑
二甲基十二烷基胺的体积百分比为
50
％，
N,N
‑
二甲基乙醇胺的体积百分比为
40
％
。
在本专利技术中，
W/O
型的
CO2响应型无表面活性剂微乳液的油相所占比例越高，处理含油钻屑效果越好
。
但如果油相过高，体系会形成混相，不能形成微乳液体系
。
[0016]根据本专利技术的具体实施方案，优选地，
CO2响应型无表面活性剂微乳液与含油钻屑的质量比为
1:2
‑5，优选为
1:4
‑
5。
[0017]根据本专利技术的具体实施方案，优选地，
S2
中的搅拌速度为
100
‑
400r/min
，搅拌时间为
10
‑
50min。
[0018]根据本专利技术的具体实施方案，优选地，
CO2响应型无表面活性剂微乳液与含油钻屑的质量比为
1:4
，
S2
中的搅拌速度为
200r/min
，搅拌时间
(
清洗时间
)
为
30min。
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【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.
一种含油钻屑的处理方法，其包括如下步骤：
S1
：配制
W/O
型的
CO2响应型无表面活性剂微乳液，其由
N,N
‑
二甲基十二烷基胺
、N,N
‑
二甲基乙醇胺和水混合而成，其中，
N,N
‑
二甲基十二烷基胺的体积百分比为
25
％
‑
50
％，
N,N
‑
二甲基乙醇胺的体积百分比为
25
％
‑
70
％；
S2
：将所述
CO2响应型无表面活性剂微乳液与含油钻屑按比例混合搅拌进行清洗，然后固液分离，得到固相分离物和液相分离物；
S3
：向所述液相分离物中通入
CO2，实现含油钻屑中的基油和无表面活性剂微乳液的分离
。2.
根据权利要求1所述的含油钻屑的处理方法，其中，所述含油钻屑的处理方法还包括以下步骤：
S4
：向
S3
分离出的无表面活性剂微乳液中通入
N2，将
CO2排除，使无表面活性剂微乳液重新回复至
CO2响应状态
。3.
根据权利要求1所述的含油钻屑的处理方法，其中，所述
CO2响应型无表面活性剂微乳液中，
N,N
‑
二甲基十二烷基胺的体积百分比为
50
％，
N,N
‑
二甲基乙醇胺的体积百分比为
40
％
。4.
根据权利要求1所述的含油钻屑的处理方法，其中，
CO2响应型无表面活性剂微乳液与含油钻屑的质...

【专利技术属性】
技术研发人员：赵雄虎，黄志洋，王灿，贾相如，肖喆，赵月琴，
申请(专利权)人：中国石油大学北京，
类型：发明
国别省市：