[發(fā)明專利]一種鉆井液用無鉻磺化褐煤的制備方法

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201711454896.0
• 申請(qǐng)日: 2017-12-28
• 公開（公告）號(hào): CN108102618B
• 公開（公告）日: 2020-11-10
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 鄒文斌
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 成都川鋒化學(xué)工程有限責(zé)任公司
• 主分類號(hào): C09K8/035
• 分類號(hào): C09K8/035;C08H99/00;C08H7/00;C07G99/00
• 代理公司: 成都宏順專利代理事務(wù)所(普通合伙) 51227
• 代理人: 周永宏

本發(fā)明公開了一種鉆井液用無鉻磺化褐煤的制備方法，包括以下步驟：S1、利用液堿對(duì)褐煤中的腐植酸進(jìn)行萃取：將水、褐煤和液堿按比例加入蒸球中，在0.25～0.30MPa的反應(yīng)壓力下持續(xù)運(yùn)轉(zhuǎn)蒸球60～70分鐘；S2、進(jìn)行離心分離：若煤液堿中腐植酸的含量≥56％，則無需進(jìn)行離心分離；否則將部分煤液堿流入高速離心機(jī)中進(jìn)行離心分離；S3、將離心分離后的所有煤液堿半成品進(jìn)行合成；S4、將儲(chǔ)罐內(nèi)的產(chǎn)品投入到離心噴霧干燥塔中進(jìn)行干燥，至無鉻磺化褐煤產(chǎn)品水分含量小于15％。本發(fā)明在制備過程中無需加入重鉻酸鈉，得到的褐煤產(chǎn)品中無重金屬鉻，更符合環(huán)保的要求，是新時(shí)期綠色化學(xué)的需要，有效避免了在鉆井的過程中，地下水和土壤被重金屬鉻污染。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明屬于石油天然氣鉆探領(lǐng)域，涉及一種鉆井液用降濾失劑，特別是一種鉆井液用無鉻磺化褐煤的制備方法。

背景技術(shù)

有鉻磺化褐煤(SMC)是一種鉆井液濾失劑，具有很好的降濾失作用。因?yàn)橛秀t磺化褐煤價(jià)格便宜，性能好，所以在油田鉆井行業(yè)中得到了廣泛的使用。但是有鉻磺化褐煤在生產(chǎn)過程中加入了重鉻酸鈉(俗稱紅礬)原料進(jìn)行絡(luò)合反應(yīng)，有鉻磺化褐煤SMC產(chǎn)品中含有重金屬鉻。因?yàn)橛秀t的存在，有鉻磺化褐煤SMC產(chǎn)品性能優(yōu)越，但存在一個(gè)致命的缺陷，那就是在鉆井過程中對(duì)水體和土壤資源的污染。而且人體大量吸入鉻會(huì)中毒，鉻對(duì)人有強(qiáng)致癌危險(xiǎn)性。且隨著《環(huán)境保護(hù)法》的規(guī)范和更加嚴(yán)格要求，石油天然氣鉆探行業(yè)同時(shí)也規(guī)定，有鉻磺化褐煤產(chǎn)品在石油天然氣鉆探領(lǐng)域不能再使用。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的目的在于克服現(xiàn)有技術(shù)的不足，提供一種在制備過程中無需加入重鉻酸鈉，得到的褐煤產(chǎn)品中無重金屬鉻，有效避免了在鉆井的過程中地下水和土壤被重金屬鉻污染的鉆井液用無鉻磺化褐煤的制備方法。

本發(fā)明的目的是通過以下技術(shù)方案來實(shí)現(xiàn)的：一種鉆井液用無鉻磺化褐煤的制備方法，包括以下步驟：

S1、利用液堿對(duì)褐煤中的腐植酸進(jìn)行萃取：將水、褐煤和液堿按照以下重量分?jǐn)?shù)加入蒸球中：水150～180、褐煤50～60、液堿13～17；然后在0.25～0.30MPa的反應(yīng)壓力下持續(xù)運(yùn)轉(zhuǎn)蒸球60～70分鐘；

S2、進(jìn)行離心分離：檢測用步驟S1進(jìn)行萃取后的煤液堿中腐植酸的含量，若煤液堿中腐植酸的含量≥56％，則無需進(jìn)行離心分離，直接執(zhí)行步驟S3；否則將部分煤液堿流入高速離心機(jī)中進(jìn)行離心分離；

S3、將離心分離后的所有煤液堿半成品進(jìn)行合成，包括以下子步驟：

S31、把離心分離后的煤液堿半成品液泵入反應(yīng)釜內(nèi)，每個(gè)反應(yīng)釜里面加入3m³半成品液；

S32、開啟反應(yīng)釜攪的拌器攪拌5分鐘，然后取半成品爺樣品100ml，并利用快速水分測定儀對(duì)該半成品樣品進(jìn)行測定；

S33、根據(jù)步驟S32快速水分測定儀測定的半成品的干物含量，按照半成品的干物含量計(jì)算反應(yīng)釜需要加入的偏硅酸鈉和偏鋁酸鈉的投料量，并稱量準(zhǔn)備好；其中，偏硅酸鈉的投料量為干物含量乘以6％，偏鋁酸鈉的投料量為干物含量乘以2％；

S34、開啟反應(yīng)釜夾層蒸汽閥門，對(duì)反應(yīng)釜內(nèi)的物料進(jìn)行加溫操作，當(dāng)反應(yīng)釜內(nèi)的物料溫度達(dá)到60℃時(shí)，關(guān)閉反應(yīng)釜夾層蒸汽閥門，然后將稱量好的偏硅酸鈉和偏鋁酸鈉從反應(yīng)釜人孔處倒入反應(yīng)釜內(nèi)；

S35、關(guān)閉反應(yīng)釜入孔蓋，再次開啟反應(yīng)釜夾層蒸汽閥門繼續(xù)加溫，當(dāng)反應(yīng)釜內(nèi)的物料溫度達(dá)到100℃時(shí)，開始計(jì)時(shí)反應(yīng)；

S36、保持反應(yīng)釜內(nèi)的物料在95～100℃的溫度下反應(yīng)60～70分鐘，得到無鉻磺化褐煤，然后將反應(yīng)得到的無鉻磺化褐煤產(chǎn)品放入儲(chǔ)罐內(nèi)；

S4、將儲(chǔ)罐內(nèi)的產(chǎn)品投入到離心噴霧干燥塔中進(jìn)行干燥，至無鉻磺化褐煤產(chǎn)品水分含量小于15％即完成干燥。

進(jìn)一步地，所述步驟S1包括以下子步驟：