废弃水基钻井泥浆处理方法技术

本发明专利技术提供了一种废弃水基钻井泥浆的处理方法，包括将水基钻井液作业后产生的废弃水基钻井泥浆用降粘剂进行处理，得到一次处理泥浆液；向一次处理泥浆液中加入生物酶破胶剂进行破胶反应，然后固相分离，得到二次处理泥浆液和固相泥饼，向二次处理泥浆液中加入絮凝剂进行絮凝反应，然后沉降，得到三次处理泥浆液并排放，对固相泥饼进行化学氧化反应，然后沉降，得到四次处理泥浆液，对四次处理钻井液进行微生物发酵以及固化处理，从而实现了废弃水基钻井泥浆的无害化处理

【技术实现步骤摘要】
废弃水基钻井泥浆处理方法


[0001]本专利技术涉及钻井
，具体而言，涉及一种废弃水基钻井泥浆处理方法
。

技术介绍

[0002]钻井液是指在钻井过程中以其多种功能满足钻井工作的各种循环流体的总称
。
钻井液在钻井中的功用是稳定井壁，平衡地层压力，临时支护井筒，悬浮岩屑，携带岩屑，作冲洗井底的介质，漂浮下沉井壁，冷却刀具及钻头体
。
水基钻井液以其具有保护环境和较低成本的特点被广泛应用
。
竖井钻井法在钻进的过程中，主要通过钻井液的反循环不断冲洗井底工作面，并把切削和破碎下来的岩屑携带上来
。
[0003]钻井产生的废弃钻井泥浆中存在高生化需氧量
(BOD)、
化学需氧量
(COD)、
悬浮固体
、
重金属盐类以及高
pH
值等会污染环境的因素，而目前对其几乎不作任何处理，仅通过运输排放到沟渠等无用空地，最终形成固废或者危险废弃堆积物，对环境造成极大的污染
。
油基废弃钻井液，其固相
、
液相组合而成的有害物质成分复杂，废液量大，使得其处理技术存在工艺相对复杂；而水井水基废弃钻井液，其主要成分是无机盐
、
碱
、
性能添加剂等，具有低毒
、
量少等特性
。
[0004]同时，在竖井钻井工艺中，与油基钻井液相比，水基钻井液成本低
、
环保性能好
。
但是水基钻井液会渗透泥页岩地层，进而使泥页岩地层发生水化，导致岩壁稳定性降低，最终引起钻井速率降低
、
钻井周期增长
、
钻井成本提高的问题
。
为了有效稳定井壁，可以在钻井液中添加疏水材料，将泥饼与岩石表面的亲水通道转变为疏水通道或弱亲水通道，有效阻止或减缓泥页岩地层进一步的水化，提高岩壁的稳定性
。
[0005]基于此，开发出超疏水高性能水基钻井液，同时提供一种处理效果好的废弃水基钻井泥浆处理方法，以满足竖井钻井作业包括环保性在内的各项需求，是本领域面对的重要问题
。

技术实现思路

[0006]本专利技术的主要目的在于提供一种废弃水基钻井泥浆处理方法，以解决现有技术中废弃水基钻井泥浆的无害化处理效果不理想的问题
。
[0007]为了实现上述目的，本专利技术一方面提供了一种废弃水基钻井泥浆的处理方法，包括以下步骤：
[0008]步骤
S1
，将水基钻井液作业后产生的废弃水基钻井泥浆用降粘剂进行处理，得到一次处理泥浆液；
[0009]步骤
S2
，向一次处理泥浆液中加入破胶剂进行破胶反应，然后固相分离，得到二次处理泥浆液和固相泥饼；破胶剂为生物酶破胶剂；
[0010]步骤
S3
，向二次处理泥浆液中加入絮凝剂进行絮凝反应，然后沉降，得到三次处理泥浆液并排放；
[0011]步骤
S4
，对固相泥饼进行化学氧化反应，然后沉降，得到四次处理泥浆液；
[0012]步骤
S5
，对四次处理钻井液进行微生物发酵以及固化处理
。
[0013]进一步地，生物酶破胶剂选自
β
‑
甘露聚糖酶和
/
或
α
‑
半乳糖苷酶；优选地，生物酶破胶剂为
β
‑
甘露聚糖酶和
α
‑
半乳糖苷酶的混合物，更优选二者的重量比为1：
(1.2
～
1.8)
；优选地，在加入破胶剂之前，还包括将破胶剂和硼砂
、
水配制成分散液，并将分散液加入至一次处理泥浆液中进行破胶反应
。
[0014]进一步地，步骤
S2
中，分散液的用量为一次处理泥浆液的
1.2
～
1.8wt
％；优选地，分散液的固含量为
30
～
50wt
％；更优选地，分散液中破胶剂和硼砂的重量比为
(18
～
22)
：
1。
[0015]进一步地，步骤
S1
中，降粘剂的用量为废弃水基钻井泥浆的
0.2
～
0.8wt
％；优选地，降粘剂由反应单体经聚合反应得到，反应单体为二甲基二烯丙基氯化铵和衣康酸的混合物；更优选地，反应单体中二甲基二烯丙基氯化铵和衣康酸的摩尔比为
(2
～
4)
：
1。
[0016]更进一步地，降粘剂的聚合反应中还添加了引发剂，引发剂的添加量为反应单体的
1.5
～
2.0wt
％；优选地，引发剂为亚硫酸氢钠和过硫酸铵的混合物；更优选地，亚硫酸氢钠和过硫酸铵的重量比为
(0.8
～
1.2)
：1[0017]进一步地，步骤
S3
中，絮凝剂的用量为二次处理泥浆液的
0.8
～
1.2wt
％；优选地，絮凝剂为两性离子改性淀粉和聚合氯化铝的混合物；更优选地，絮凝剂中两性离子改性淀粉和聚合氯化铝的重量比为
(1.2
～
1.8)
：
1。
[0018]进一步地，步骤
S4
中，化学氧化法采用的氧化剂为过氧化氢；优选地，过氧化氢的用量为固相泥饼的
10
～
20wt
％
。
[0019]进一步地，上述方法中的水基钻井液包括包被剂
0.3
～
0.5wt
％
、
增黏剂
0.5
～
1.0wt
％
、
复合润滑剂
10
～
12wt
％
、
氯化钾
0.8
～
1.2wt
％
、
重晶石0～
12wt
％和氯化钠，其中所述氯化钠的用量以使其达到饱和为标准，余量为二氧化硅分散液与页岩抑制剂，其中所述页岩抑制剂的加入量为所述二氧化硅分散液体积的2～4％
。
[0020]进一步地，二氧化硅分散液为水分散液，其中二氧化硅的粒径为7～
40nm
；二氧化硅的固含量为2～
5wt
％，优选为
3wt
％
。
[0021]更进一步地，页岩抑制剂选自阳离子胺基聚合物
‑
醚乙二醇聚胺类页岩抑制剂，优选为聚醚胺；更优选地，页岩抑制剂的加入量为二氧化硅分散液体积的2～4％；优选地，包被剂为阳离子聚丙烯酰胺，优选阳离子聚丙烯酰胺的相对分子量为
1.0
～
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【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.
一种废弃水基钻井泥浆的处理方法，其特征在于，所述方法包括以下步骤：步骤
S1
，将水基钻井液作业后产生的废弃水基钻井泥浆用降粘剂进行处理，得到一次处理泥浆液；步骤
S2
，向所述一次处理泥浆液中加入破胶剂进行破胶反应，然后固相分离，得到二次处理泥浆液和固相泥饼；所述破胶剂为生物酶破胶剂；步骤
S3
，向所述二次处理泥浆液中加入絮凝剂进行絮凝反应，然后沉降，得到三次处理泥浆液并排放；步骤
S4
，对所述固相泥饼进行化学氧化反应，然后沉降，得到四次处理泥浆液；步骤
S5
，对所述四次处理钻井液进行微生物发酵以及固化处理
。2.
根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述生物酶破胶剂选自
β
‑
甘露聚糖酶和
/
或
α
‑
半乳糖苷酶；优选地，所述生物酶破胶剂为
β
‑
甘露聚糖酶和
α
‑
半乳糖苷酶的混合物，更优选二者的重量比为1：
(1.2
～
1.8)
；优选地，在加入所述破胶剂之前，所述方法还包括：将所述破胶剂和硼砂
、
水配制成分散液，将所述分散液加入至所述一次处理泥浆液中进行所述破胶反应
。3.
根据权利要求2所述的方法，其特征在于，步骤
S2
中，所述分散液的用量为所述一次处理泥浆液的
1.2
～
1.8wt
％；优选地，所述分散液的固含量为
30
～
50wt
％；更优选地，所述分散液中，所述破胶剂和所述硼砂的重量比为
(18
～
22)
：
1。4.
根据权利要求1至3中任一项所述的方法，其特征在于，步骤
S1
中，所述降粘剂的用量为所述废弃水基钻井泥浆的
0.2
～
0.8wt
％；优选地，所述降粘剂由反应单体经聚合反应得到，所述反应单体为二甲基二烯丙基氯化铵和衣康酸的混合物；更优选地，所述反应单体中所述二甲基二烯丙基氯化铵和所述衣康酸的摩尔比为
(2
～
4)
：
1。5.
根据权利要求4所述的方法，其特征在于，所述聚合反应中还添加了引发剂，所述引发剂的添加量为所述反应单体的
1.5
～
2.0wt
％；优选地，所述引发剂为亚硫酸氢钠和过硫酸铵的混合物；更优选地，所述亚硫酸氢钠和所述过硫酸铵的...

【专利技术属性】
技术研发人员：高士岗，乔文俊，王鹏，马灵姬，荆国业，张军伟，
申请(专利权)人：神华新街能源有限责任公司，
类型：发明
国别省市：