增稠钻探泥浆废物材料的方法和改性的钻探泥浆废物材料技术

一种增稠油性和/或水性钻探泥浆废物材料的方法，该方法包括(1)混合具有大于0wt%游离液体的钻探泥浆废物材料与有效量的一种或更多种阴离子聚合物，形成处理过的钻探泥浆废物材料；(2)提供足以增稠处理过的钻探泥浆废物材料的有效量的时间段用于消除游离液体，和(3)任选地运输并弃置增稠的处理过的钻探泥浆废物材料在垃圾填埋场内。该阴离子共聚物是或者(a)由阴离子单体,非离子单体，和交联单体衍生的交联的阴离子共聚物；或者(b)阴离子聚合物和非离子聚合物的非-交联的直链共聚物；或者(c)(a)和(b)的共混物。公开了由前述方法生成的具有0wt%游离液体的改性的钻探泥浆废物材料。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】增稠钻探泥浆废物材料的方法和改性的钻探泥浆废物材料在先专利申请的权益本专利技术专利申请要求2011年5月16日提交的标题为“Process For ThickeningA Drilling Mud Waste Materials And A Modified Drilling Mud Waste Material (增稠钻探泥浆废物材料的方法和改性的钻探泥浆废物材料)”、具有与本专利技术的专利技术人相同名义 申请人:的共同未决的在先美国临时专利申请序列N0.61/486，456的权益。该美国临时专利申请序列N0.61/486，456的全部内容在此通过参考引入。
本专利技术涉及增稠钻探泥浆废物材料的方法，其中可任选地安全运输并处置该钻探泥浆废物材料到另一区域，例如，但不限于，垃圾填埋场。特别地，本专利技术提供这样一种方法，其中通过混合含水的钻探泥浆废物材料(来自钻探工艺的流出物)与有效量的阴离子共聚物，形成处理过的钻探泥浆废物材料，从而增稠它。然后任选地运输处理过的钻探泥浆废物材料以供处置到另一位置，例如垃圾填埋场。
技术介绍
在油气工业中，钻探工艺产生与油气操作有关的废物物流。钻探现场的构造和索具(rigging)产生废墟以及钻探活动，所述钻探活动包括例如，但不限于，索具的操作，和使用钻探泥浆系统，钻屑，失效和用过的溶剂，涂料(paint)和涂料废物，管道掺杂材料，砂子和水垢，烷属烃，和液压机流体，所有这些可能污染土壤。使用钻井流体(即，“钻探泥浆”)维持流体静力学压力以供油井控制，携带钻屑到地表，并冷却和润滑钻头。这些钻探泥浆可以是淡水基，海水基，油基或合成的。这些废物材料和废物物流常常被转移到必须容纳且进一步加工它的钻探泥浆废物池中，以便废物 可被合适地处置。处理钻探泥浆废物池耗时且成本高。目前的环境法规要求弃置在垃圾填埋场内的废物材料必须通过本文描述的涂料过滤器液体测试(paint filter liquid test)。当在废物材料的代表性样品上进行时,涂料过滤器液体测试是目标废物材料是否被视为不含任何游离液体和因此在垃圾填埋场内弃置可接受的决定性因素。美国专利N0.4，063，386教导了恢复钻探泥浆池的方法，该方法包括用能从漂浮物(floe)中吸收水的干燥物质覆盖泥浆池内的漂浮物，并用土覆盖该物质。美国专利N0.4，063，386公开了吸附剂材料是天然的纤维素材料，所述天然的纤维素材料是锯屑，木片，泥煤，软木，稻草，玉米穗，树叶，或纸张废物材料。美国专利N0.4，063，386还公开了吸附剂材料可以是聚氨酯，聚苯乙烯，聚乙烯或聚丙烯的泡沫体小片。美国专利N0.4，063，386教导了所使用的吸附剂材料量使得它可从泥浆池的漂浮物中吸收所有水。美国专利N0.4，353，803教导了废物钻探液流储备池处理有用的絮凝剂，其中该泥浆储备池含有含水的废油井钻探泥浆，其中包括选自下述那些中的阴离子胶体:钻探液流等级的木质磺酸盐和碱可溶的褐煤，基本上由24-49重量份硫酸铝组成的絮凝剂，相对于每重量份每一侧挂羧酸或羧酸盐基具有130-500个侧挂酰胺基且分子量范围为10，000-5百万的聚丙烯酰胺均聚物。美国专利N0.4，353，803教导了分离成良好质量的水和高密度的固体(废钻屑，钻探液流和旋转钻井的副产物的混合物)的方法，所述方法包括结合硫酸铝与聚丙烯酰胺均聚物絮凝剂与该混合物，使混合物内的固体絮凝并在数天内从絮凝的固体中分离水。美国专利N0.4，913，585教导了通过使废的钻探泥浆絮凝，聚集，附聚和脱水，并分离出游离水，从而处理废钻探泥浆。美国专利N0.4，913，585中公开的方法稳定废的钻探泥浆以供泥土埋葬。美国专利N0.4，913，585公开了增稠、脱水的钻探泥浆固体，它可进一步用吸水粘合剂处理，以产生具有充足的承压强度的残渣，以支持泥土覆盖岩层且可通过埋葬弃置。美国专利N0.4，913，585公开了吸水粘合剂可以是天然树胶(例如，羧甲基纤维素，瓜尔胶，羟乙基纤维素，卡拉胶，藻酸盐，和低到中等分子量的聚丙烯酰胺聚合物)。美国专利N0.4，913，585教导了添加I加仑聚丙烯酰胺乳液到含固量为约20-35%体积的一桶分离的淤泥中。混合结合的淤泥与聚丙烯酰胺乳液，并装袋和密封在塑料袋中以供运输到垃圾填埋场。美国专利N0.4，913，585进一步教导了分离的钻探泥浆废淤泥，它可通过在分离的废淤泥顶部上施加水可渗透的层，例如砂子，例如4英寸厚的砂子，并在砂子层上放置约1/6英寸厚的聚丙烯酰胺吸附剂粘合剂层，和在聚丙烯酰胺吸附剂粘合剂层的顶部可放置约4英尺的泥土覆盖岩层，从而可对其进一步处理。美国专利N0.4，913，585述及铺放泥土覆盖岩层、吸水剂聚丙烯酰胺层，和砂子挤压淤泥，结果一部分残留的湿含量从淤泥中挤出，并通过砂子层向上过滤且进入到吸水剂粘合剂层(丙烯酰胺层)内。美国专利N0.4，913，585述及吸水剂粘合剂(丙烯酰胺层)保持与废钻探泥浆固体分离。认为在目前的环境垃圾填埋场法规中，根据美国专利N0.4，913，585的教导处理的废淤泥无法通过涂料过滤器液体测试。 已知添加粉煤灰作为增稠剂到含水钻探泥浆废物材料中。然而，这样做的缺点是要求添加2份粉煤灰到每1份钻探泥浆废物中。已知添加锯屑作为增稠剂到钻探泥浆废物材料中。然而，这样做的缺点是要求3份锯屑到每1份钻探泥浆废物材料中。所得处理过的固体中一半的重量是锯屑。本领域的技术人员已知添加木片作为增稠剂到钻探泥浆废物材料中，但与锯屑添加相比，木片要求甚至更高的木片与钻探泥浆废物材料之比，这是因为木片具有比锯屑低的吸收能力。因此，作为增稠剂，与使用锯屑相比，木片具有甚至更大的缺点。已知生石灰用作加入到钻探泥浆废物材料中的增稠剂，但这种添加要求大于4份生石灰，相对于1份钻探泥浆废物材料，且这种添加的进一步的缺点是生成可能具有危险的热量。已知使用聚丙烯酸的钠盐增稠钻探泥浆废物材料，然而，聚丙烯酸钠盐的吸收能力是该交联共聚物的钾盐的1/3且不经济。迄今为止，在钻探泥浆废物池复原(restoration)中使用的已知的吸收方法和脱水方法耗时且昂贵。处理过的淤泥废物池必须通过被垃圾填埋场使用的涂料过滤器测试，以在其弃置之前决定处理过的钻探废物的可接受性。本专利技术的 申请人:开发了这一方法，它有利地提供钻探泥浆废物材料的含水和非水流体的增稠，结果处理过的废物可在数小时的处理中从钻井现场运输到垃圾填埋场。本专利技术的 申请人:已发现，采用本专利技术的方法获得了预料不到的结果，因为 申请人:能(I)增稠钻探泥浆池的废物材料，结果处理过的废物中的液体含量被缚牢(tied up)，以便通过垃圾填埋场的弃置试验，(2)采用机械方式，施加本专利技术方法的超吸收剂阴离子共聚物，(3)实现反应和硬化时间从I小时到小于12小时处理钻探泥浆废物材料；和(4)使得与处理过的钻探泥浆废物材料的体积相比，预处理的钻探泥浆废物材料的总体积的变化最小。因此， 申请人:的方法提供增稠钻探泥浆废物材料的附加的经济优势，同时与使用减少废物中液体水含量但增加处理过的废物体积导致数倍运输的已知的添加剂组合相比，没有显著增加要求运输到垃圾填埋场的处理过的废物的体积。因此， 申请人:的方法满足油本文档来自技高网...

【技术保护点】
增稠含水的钻探泥浆废物材料的方法，该方法包括混合具有大于0wt%游离液体至99wt%游离液体的含水的钻探泥浆废物材料与有效量的至少一种阴离子共聚物，形成处理过的钻探泥浆废物材料，其中所述阴离子共聚物衍生于阴离子单体和非离子单体，和交联单体的共聚；和提供足以增稠所述处理过的钻探泥浆废物材料的有效量的时间段用于消除所述游离液体，和任选地运输所述增稠的处理过的钻探泥浆废物材料到垃圾填埋场以供弃置。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2011.05.16 US 61/486,4561.增稠含水的钻探泥浆废物材料的方法，该方法包括混合具有大于Owt%游离液体至99wt%游离液体的含水的钻探泥浆废物材料与有效量的至少一种阴离子共聚物，形成处理过的钻探泥浆废物材料，其中所述阴离子共聚物衍生于阴离子单体和非离子单体，和交联单体的共聚；和 提供足以增稠所述处理过的钻探泥浆废物材料的有效量的时间段用于消除所述游离液体，和任选地运输所述增稠的处理过的钻探泥浆废物材料到垃圾填埋场以供弃置。2.权利要求1的方法，其中所述有效量的所 述阴离子共聚物为约4磅至约70磅/长吨所述含水的钻探泥浆废物材料，以干重计。3.权利要求1的方法，其中所述阴离子共聚物内所述阴离子单体与所述非离子单体之比为1:99至99:1。4.权利要求3的方法，包括其中所述阴离子单体选自丙烯酸，丙烯酸钠，和丙烯酸钾，及其组合，和其中所述非离子单体选自丙烯酰胺和甲基丙烯酰胺，及其组合，和其中所述交联单体选自N，N’-亚甲基双丙烯酰胺，N-(l_羟基-2，2-二甲氧基乙基)丙烯酰胺，二胺，和硅酸盐，及其组合。5.权利要求3的方法，包括其中所述有效量的所述交联单体是约1份/百万份至100份/百万份，以干重计，基于所述阴离子单体和所述非离子单体的结合重量。6.权利要求1的方法，包括其中所述阴离子共聚物衍生于是丙烯酸的阴离子单体和是丙烯酰胺的非离子单体。7.一种增稠含水的钻探泥浆废物材料的方法，该方法包括: 混合具有大于0wt%游离液体至99wt%游离液体的含水的钻探泥浆废物材料与有效量的至少一种阴离子均聚物和有效量的至少一种非离子均聚物和有效量的至少一种交联剂，在所述的含水的钻探泥浆废物材料内就地形成交联的阴离子共聚物以供处理所述钻探泥浆废物材料；和 提供足以增稠所述处理过的钻探泥浆废物材料的有效量的时间段用于消除所述游离液体，和任选地运输所述增稠的处理过的钻探泥浆废物材料到垃圾填埋场以供弃置。8.权利要求7的方法，包括同时混合所述阴离子均聚物和所述非离子均聚物和所述交联剂到所述含水的钻探泥浆废物材料内。9.权利要求7的方法，包括按序混合所述阴离子均聚物，所述非离子均聚物和所述交联剂到所述含水的钻探泥浆废物材料内。10.权利要求7的方法，包括按序混合所述非离子均聚物，所述阴离子均聚物，和所述交联剂到所述含水的钻探泥浆废物材料内。11.一种改性的钻探泥浆废物材料，它包括: 具有0%游离液体的含水的钻探泥浆废物材料； 和一种或更多种阴离子共聚物，其中所述阴离子共聚物衍生于阴离子单体和非离子单体，和交联单体的共聚。12.权利要求11的改性的钻探泥浆废物材料，其中所述阴离子共聚物中所述阴离子单体与所述非离子单体之比为1:99至99:1。13.权利要求12的改性的钻探泥浆废物材料，其中所述阴离子单体选自丙烯酸，丙烯酸钠，和丙烯酸钾，及其组合，和其中所述非离子单体选自丙烯酰胺，和甲基丙烯酰胺，及其组合，和其中所述交联单体选自N，N’ -亚甲基双丙烯酰胺，N- (1-羟基-2，2- 二甲氧基乙基)丙烯酰胺，二胺，和硅酸盐，及其组合。14.一种增稠油性钻探泥浆废物材料的方法，该方法包括混合具有大于Owt%游离液体至99wt%游离液体的油性钻探泥浆废物材料与有效量的至少一种阴离子共聚物，形成处理过的油性钻探泥浆废物材料，其中所述阴离子共聚物衍生于或者(a)阴离子单体和非离子单体，和交联单体的共聚；或者(b)阴离子聚合物和非离子聚合物的非-交联的直链共聚物；或者(c) (a)和(b)的组合的共混物；和 提供足以增稠所述处理过的油性钻探泥浆废物材料的有效量的时间段用于消除所述游离液体，和任选地运输所述增稠的处理过的油性钻探泥浆废物材料到垃圾填埋场以供弃置。15.权利要求14的方法，包括其中所述(b)...

【专利技术属性】
技术研发人员：C·D·埃曼，J·T·乔治，J·S·赫斯格，C·W·沃甘，T·W·格罗夫，
申请(专利权)人：汉威尔公司，
类型：
国别省市：