本方案涉及油氣田開發(fā)中廢棄物資源化利用，具體涉及一種利用壓裂返排液配制強(qiáng)抑制性鉆井液的方法。
背景技術(shù)：
1、壓裂返排液是油氣田壓裂作業(yè)后返排出的一種含有固相的液體，其主要成分包括瓜膠、防腐劑、破膠劑、石油類及其它各種化學(xué)添加劑。這類液體具有“三高”(高cod值、高穩(wěn)定性、高粘度)特征，如果不經(jīng)過處理而直接外排，將會(huì)對(duì)環(huán)境造成嚴(yán)重的危害。在油氣田開發(fā)中，壓裂已成為低滲油氣田開發(fā)的主導(dǎo)技術(shù)，而壓裂作業(yè)結(jié)束后產(chǎn)生的壓裂返排液處理一直是油氣行業(yè)面臨的重要難題。壓裂返排液處理難度大，處理成本高，其中含有大量的有害固體懸浮物、難降解有機(jī)物、石油類等污染物，具有黏度、濁度、有機(jī)污染物(以cod為檢測(cè)指標(biāo))含量高且穩(wěn)定性強(qiáng)的特點(diǎn)。
2、如果通過特定的配方和工藝，將壓裂返排液轉(zhuǎn)化為可用于鉆井作業(yè)的鉆井液，不但可以實(shí)現(xiàn)對(duì)壓裂返排液的高效處理和資源化利用，還可以利用返排液中的粘土護(hù)膠劑(如kcl、銨鹽等)的強(qiáng)抑制性配制出強(qiáng)抑制性水基鉆井液。強(qiáng)抑制性鉆井液是一種以水作連續(xù)相的鉆井液，其具有良好的抑制性和穩(wěn)定性，能夠有效防止井壁坍塌和地層污染。通過將壓裂返排液轉(zhuǎn)化為強(qiáng)抑制性鉆井液，不僅可以解決壓裂返排液的處理問題，還可以降低鉆井成本，提高鉆井效率。這種技術(shù)具有廣闊的應(yīng)用前景和重要的環(huán)保意義。
3、用清水和膨潤(rùn)土配制鉆井液時(shí)，膨潤(rùn)土顆粒水化膨脹分散為更小的粘土片，粒徑由幾百個(gè)微米降低至幾個(gè)微米。分散后的粘土片在水中形成具有網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定基礎(chǔ)鉆井液。但是由于壓裂液在配置的時(shí)候加入了大量的kcl等作為粘土護(hù)膠劑，返排液中kcl的濃度高達(dá)5％以上。由于kcl的強(qiáng)抑制性導(dǎo)致返排液直接用膨潤(rùn)土配制基礎(chǔ)鉆井液時(shí)膨潤(rùn)土顆粒不能膨脹分散為更小顆粒，不能在水中形成具有網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定基漿，即無法直接配制水基鉆井液。此外，如果直接將高濃度鹽水加入清水配制的基礎(chǔ)鉆井液中則會(huì)因?yàn)閺?qiáng)電解質(zhì)對(duì)粘土片擴(kuò)散雙電層的壓縮，導(dǎo)致網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)坍塌，產(chǎn)生絮凝作用，也不能配制出所需要的水基鉆井液。
技術(shù)實(shí)現(xiàn)思路
1、為此，需要提供一種新型的用壓裂返排液配置強(qiáng)一致性鉆井液的方法，能夠利用廢棄資源，節(jié)省開支，提升產(chǎn)物的有效利用率。
2、為實(shí)現(xiàn)上述目的，發(fā)明人提供了一種利用壓裂返排液配制強(qiáng)抑制性鉆井液的方法，包括以下步驟：
3、第一步，在容器中加入清水，邊攪拌邊加入占清水質(zhì)量5％-10％的膨潤(rùn)土，繼續(xù)攪拌3h-10h，所述清水為弱堿性水，所述膨潤(rùn)土為市售油田鉆井液用合格產(chǎn)品；
4、第二步，邊攪拌邊向上述容器中加入碳酸鈉，邊加邊測(cè)ph，調(diào)節(jié)ph為8.5-10，繼續(xù)攪拌5-6.5h；
5、第三步，邊攪拌邊向上述容器中的上述混合液中加入占總質(zhì)量0.5％-1.6％的護(hù)膠劑，攪拌均勻，繼續(xù)攪拌6h-9h；
6、第四步，邊攪拌邊向上述容器中勻速加入第三步配制出的膠液體積1.5倍-3倍的壓裂返排液，控制加入速度為每小時(shí)占第三步配制出膠液體積的20％-50％，壓裂返排液全部加入后繼續(xù)攪拌2h-6h；所述壓裂返排液為強(qiáng)抑制性返排液。
7、本申請(qǐng)的一實(shí)施例中，所述清水為含有鈣離子、鎂離子及鉀離子的弱堿性水。
8、本申請(qǐng)的一實(shí)施例中，鈣鎂離子總含量不大于1000mg/l、鉀離子含量不大于100mg/l。
9、本申請(qǐng)的一實(shí)施例中，所述護(hù)膠劑為工業(yè)級(jí)的聚乙烯醇1788。
10、本申請(qǐng)的一實(shí)施例中，所述護(hù)膠劑為聚乙烯吡咯烷酮。
11、本申請(qǐng)的一實(shí)施例中，所述護(hù)膠劑為工業(yè)級(jí)水解度為50％分子量為1500萬的部分水解聚丙烯酰胺及其組合物。
12、本申請(qǐng)的一實(shí)施例中，第四步中控制勻速加入第三步配制出的膠液體積3倍的壓裂返排液，加入速度為每小時(shí)占第三步配制出膠液體積的50％；
13、或，控制勻速加入第三步配制出的膠液體積1.5倍的壓裂返排液，加入速度為每小時(shí)占第三步配制出膠液體積的20％。
14、本申請(qǐng)的一實(shí)施例中，所述壓裂返排液為油氣田裂液生產(chǎn)作業(yè)所用瓜膠基壓裂液施工完成后的返排液或油氣田裂液生產(chǎn)作業(yè)所用聚合物基壓裂液施工完成后的返排液或油氣田裂液生產(chǎn)作業(yè)所用粘彈性表面活性劑壓裂液施工完成后的返排液。
15、本申請(qǐng)的一實(shí)施例中，所述壓裂返排液為含有kcl的壓裂返排液。
16、一種水基鉆井液，所述水基鉆井液為依照權(quán)利要求1-9其中一項(xiàng)所述方法制備獲得的。
17、本發(fā)明的有益結(jié)果為：由于本發(fā)明首先用清水配置了濃度較高的膨潤(rùn)土漿，粘土已經(jīng)分散為更小的片層結(jié)構(gòu)，加入了護(hù)膠劑，對(duì)膨潤(rùn)土形成的膠體有保護(hù)和穩(wěn)定作用，且對(duì)鉀離子有一定的屏蔽作用，針對(duì)富含鉀離子的壓裂返排液能夠調(diào)配使得鉆井液保持穩(wěn)定，膨潤(rùn)土不沉降以利用返排液中的kcl提高鉆井液的抑制性，粘土膨脹率降低30-50％，同時(shí)實(shí)現(xiàn)了廢棄物的資源化利用。
1.一種利用壓裂返排液配制強(qiáng)抑制性鉆井液的方法，其特征在于，包括以下步驟：
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的利用壓裂返排液配制強(qiáng)抑制性鉆井液的方法，其特征在于，所述清水為含有鈣離子、鎂離子及鉀離子的弱堿性水。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的利用壓裂返排液配制強(qiáng)抑制性鉆井液的方法，其特征在于，鈣鎂離子總含量不大于1000mg/l、鉀離子含量不大于100mg/l。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的利用壓裂返排液配制強(qiáng)抑制性鉆井液的方法，其特征在于，所述護(hù)膠劑為工業(yè)級(jí)的聚乙烯醇1788。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的利用壓裂返排液配制強(qiáng)抑制性鉆井液的方法，其特征在于，所述護(hù)膠劑為聚乙烯吡咯烷酮。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的利用壓裂返排液配制強(qiáng)抑制性鉆井液的方法，其特征在于，所述護(hù)膠劑為工業(yè)級(jí)水解度為50％分子量為1500萬的部分水解聚丙烯酰胺及其組合物。
7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的利用壓裂返排液配制強(qiáng)抑制性鉆井液的方法，其特征在于，第四步中控制勻速加入第三步配制出的膠液體積3倍的壓裂返排液，加入速度為每小時(shí)占第三步配制出膠液體積的50％；
8.根據(jù)權(quán)利要求1所述的利用壓裂返排液配制強(qiáng)抑制性鉆井液的方法，其特征在于，所述壓裂返排液為油氣田裂液生產(chǎn)作業(yè)所用瓜膠基壓裂液施工完成后的返排液或油氣田裂液生產(chǎn)作業(yè)所用聚合物基壓裂液施工完成后的返排液或油氣田裂液生產(chǎn)作業(yè)所用粘彈性表面活性劑壓裂液施工完成后的返排液。
9.根據(jù)權(quán)利要求1所述的利用壓裂返排液配制強(qiáng)抑制性鉆井液的方法，其特征在于，所述壓裂返排液為含有kcl的壓裂返排液。
10.一種水基鉆井液，其特征在于，所述水基鉆井液為依照權(quán)利要求1-9其中一項(xiàng)所述方法制備獲得的。