油基钻屑微乳液清洗技术研究.pdf

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1、2013年7月西安石油大学学报(自然科学版)Ju1．2013第28卷第4期JournalofXianShiyouUniversity(NaturalScienceEdition)Vo1．28No．4文章编号：1673-064X(2013)04-0090-05油基钻屑微乳液清洗技术研究位华，何焕杰，王中华，马金，张鑫，单海霞(中国石化集团公司中原石油工程公司钻井工程技术研究院，河南濮阳457001)摘要：油基钻屑中含有油类、重金属、有机物等污染物，属于国家危险废物．油基钻屑一方面会浪费大量油类资源，另一方面会对环境造成极大伤害．为此，进行了微乳液清洗技术研究，研究了配制规律、

2、钻屑基础油回收率影响因素和微乳液循环利用效果评价．结果表明：微乳液清洗剂的最佳配方为白油：：w：V水=1：4：1．3：2；研发的sJ微乳液清洗剂基础油回收率大于80％，清洗后钻屑含油率小于5％；SJ微乳液清洗剂与回收的油相不互溶，也不乳化，基础油从钻屑表面清洗脱附一离心分离后，清洗液和基础油分成两相，清洗液重复使用多次，钻屑含油率仍可满足环保处理要求．该清洗技术工艺简单，适应性强，不需加热，对设备要求不高，成本低，具有较好的推广应用前景．关键词：油基钻屑；微乳清洗液；基础油回收率中图分类号：TE254．2；TE992文献标识码：A随着页岩气等非常规油气藏开发进程加快，油力_

3、4．将微乳液清洗技术用于清洗油基钻屑回收基钻井液应用越来越广泛，油基钻屑和废液所带来基础油，迄今仍未见报道．本文对sJ微乳液体系的的环境问题日益突出．油基钻屑因含油类、重金属、配制规律、钻屑清洗效率影响因素及微乳液循环利有机物等污染物，隶属于危险固体废物，环境管理要用效果进行了研究，取得了较好的实验效果．求严格．海洋钻井普遍采用地层回注处理J，该法1实验部分成本高，而且对回注地层的要求也非常苛刻．国内外陆上钻井通常采用集中贮存、安全填埋、热处理和蒸I．I实验材料和仪器馏等方法处理J．安全填埋法处理成本低、易于实实验材料：低聚非离子表面活性剂sJ(工业施，但不能完全消除污染物

4、，环境风险依然很大；回品)；助表面活性剂HYw(工业品)；白油(工业品)；注地层和填埋法均未回收矿物油，造成资源的极大石油醚(分析纯)．油基钻屑(简称钻屑，四川某气田浪费；热处理和蒸馏法工艺复杂、设备投资高、运行角51井)．成本高，一般油气田企业难以承受．清洗分离技术因实验仪器：电子天平(分度值0．0001g、0．01其易操作、可回收油、成本低，已成为国内外研究的g)；SC一3614型低速离心机；101—1型恒温干燥热点和重点之一．箱；JYD一100型数显电动搅拌器．微乳液清洗技术在三次采油中取得了较好的应1．2实验方法用效果_3J．主要是基于微乳液体系中油一水界面张(1)

5、钻屑中含油率的测定力在最佳中相时达到1O～一10～mN／m，有时甚至重量法：将烘干称重的钻屑(质量记为m)密为负值，能与油水混溶，大大降低油水界面张封好放人索氏提取仪，浸泡12h，用石油醚萃取8h收稿日期：2012·12—14基金项目：中国石油化工集团公司重点科技项目“页岩气钻井油基钻屑和废液处理技术研究”(编号：JP12006)作者简介：位华(1977-)，女，高级工程师，硕士，主要从事油气田废水、废液、废渣无害化处理及资源化研究．E—mail：weihuaO927@163．com_位华等：油基钻屑微乳液清洗技术研究一91一后放人120oC恒温干燥箱干燥15rain，取出

6、后放人验温度为20～30℃．干燥器，冷却后称重(质量记为m)，计算钻屑含油(3)基础油回收率率：A=(m】一m2)／ml×100％．C=m／m0X100％．(2)微乳液的配制及清洗方法式中：C为基础油回收率；m为回收油相质量；m。为分别改变表面活性剂SJ、助表面活性剂HYw、钻屑中原始油质量．白油含量，将SJ、HYw、白油和水按比例加人，混合2结果与讨论均匀，静止即可，该混合物形成三相，清洗剂为中间相，清洗剂与油基钻屑质量比为2：1，搅拌时间3O2．1油基钻屑的物性分析min，搅拌速度300～400r／min，后进行离心分离，采集某气田角51井钻屑，对钻屑水、油、固三相离心

7、速度大于3500r／min；离心时间大于10min，实和石油烃组成进行了定量分析，结果见表1．表1某气田角51井油基钻井液废液组成Tab．1Compositionofwaste棚·basedrillingfluid＼褂凰景营由表1可知，角51井钻屑含油率为9．86％，除∞∞卯六价铬外，其余铅、钡、砷无机元素及其化合物均超过国际限值，其中重金属铅、钡超标2000～5000倍，苯、甲苯、乙苯、间对二甲苯、邻二甲苯等挥发性有机物超标10倍以上，如不进行有效处理，一方面会对周边环境造成严重污染，另一方面将造成大量油类资源浪