一种鼠李糖脂腐植酸型油井泥浆处理剂及其制备方法和应用

摘要

本发明公开了一种鼠李糖脂腐植酸型油井泥浆处理剂及其制备方法，具体为在三口烧瓶中加入腐植酸和溶剂二氯亚砜，冰浴条件下滴加五氧化二磷，搅拌，0～5℃反应6～8h，结束后，减压蒸馏，得到黑色固体；将2‑氨基苯并咪唑溶解于丙酮后放置于三口烧瓶中，加入对甲苯磺酸，随后将所得黑色固体溶于丙酮后的溶液缓慢滴入三口烧瓶中，120～130℃下反应5～6h，结束后，降至室温后旋蒸，真空干燥得到改性腐植酸；将改性腐植酸、蒙脱土和鼠李糖脂按质量比进行复配，溶解于弱碱性水中，得到该油井泥浆处理剂；本发明的油井泥浆处理剂可以直接加入至油井泥浆中，对油井泥浆进行吸附、杀菌和降解，实现油井泥浆的绿色化、循环利用。

权利要求

1.一种鼠李糖脂腐植酸型油井泥浆处理剂，其特征在于，由改性腐植酸、蒙脱土和鼠李糖脂按质量比1：2：2复配，溶解于弱碱性水中制成；

所述的改性腐植酸的结构模型为

2.一种如权利要求1所述的鼠李糖脂腐植酸型油井泥浆处理剂的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：

1)在装有搅拌器的三口烧瓶中加入腐植酸和溶剂二氯亚砜，冰浴条件下缓慢滴加五氧化二磷，不断搅拌，滴加完毕后，在0～6℃下反应5～8h，反应结束后，减压蒸馏，得到黑色固体；

2)将2‑氨基苯并咪唑充分溶解于丙酮后放置于三口烧瓶中，加入对甲苯磺酸作催化剂，随后将步骤1)得到的黑色固体溶解于丙酮后的溶液缓慢滴入三口烧瓶中，在120～130℃下反应5～6h，反应结束后，待温度降至室温后旋蒸，真空干燥得到改性腐植酸；

3)将改性腐植酸、蒙脱土和鼠李糖脂按质量比进行复配，溶解于弱碱性水中，即可得到该鼠李糖脂腐植酸型油井泥浆处理剂。

3.如权利要求2所述的鼠李糖脂腐植酸型油井泥浆处理剂的制备方法，其特征在于，所述的步骤1)中腐植酸和五氧化二磷的质量比为(5～6)：1。

4.如权利要求3所述的鼠李糖脂腐植酸型油井泥浆处理剂的制备方法，其特征在于，所述的步骤1)中二氯亚砜的添加量为混合溶液的70～80wt％。

5.如权利要求2所述的鼠李糖脂腐植酸型油井泥浆处理剂的制备方法，其特征在于，所述的步骤2)中2‑氨基苯并咪唑与步骤1)产物黑色固体的质量比为(2～3)：1。

6.如权利要求5所述的鼠李糖脂腐植酸型油井泥浆处理剂的制备方法，其特征在于，所述的步骤2)中丙酮的添加量为混合溶液的70～80wt％。

7.如权利要求6所述的鼠李糖脂腐植酸型油井泥浆处理剂的制备方法，其特征在于，所述的步骤2)中对甲苯磺酸的添加量为2‑氨基苯并咪唑与步骤1)产物黑色固体质量和的4～

6wt％。

8.一种如权利要求1至7中任一项所述的鼠李糖脂腐植酸型油井泥浆处理剂在油井泥浆处理中的应用。

说明书

一种鼠李糖脂腐植酸型油井泥浆处理剂及其制备方法和应用

技术领域

[0001] 本发明属于废物处理技术领域，涉及油井泥浆处理剂的制备，具体涉及一种鼠李糖脂腐植酸型油井泥浆处理剂及其制备方法和应用。

背景技术

[0002] 随着油田的不断开发，油井泥浆难处理的问题日益凸显。油井泥浆通常情况下包含粘土、水、加重材料以及各种化学添加剂等物质，由于其含有大量可溶性盐、重金属、有机物以及大分子聚合物等物质以及少量油，如果不经处理直接排放到环境中会造成严重的环境污染，并严重危害人们的生命健康。目前常用的处理方式是回填、直接排放、注入安全地层等方式，但是这些方式均存在高成本、处理方式复杂的问题，因此寻求一种简单方便低成本的油井泥浆处理方式迫在眉睫，对于实现油井泥浆的绿色化、循环利用具有重要意义。

发明内容

[0003] 针对现有技术存在的不足，本发明的目的在于提供一种鼠李糖脂腐植酸型油井泥浆处理剂及其制备方法和应用，对油井泥浆进行吸附、杀菌和降解，实现油井泥浆的绿色化、循环利用，原料易得、方法简单、成本低。

[0004] 为了实现上述目的，本发明采用以下技术方案予以实现：

[0005] 一种鼠李糖脂腐植酸型油井泥浆处理剂，由改性腐植酸、蒙脱土和鼠李糖脂按质量比1：2：2复配，溶解于弱碱性水中制成；

[0006] 所述的改性腐植酸的结构模型为

[0007]

[0008] 本发明还保护一种如上所述的鼠李糖脂腐植酸型油井泥浆处理剂的制备方法，包括以下步骤：

[0009] 1)在装有搅拌器的三口烧瓶中加入腐植酸和溶剂二氯亚砜，冰浴条件下缓慢滴加五氧化二磷，不断搅拌，滴加完毕后，在0～6℃下反应5～8h，反应结束后，减压蒸馏，得到黑色固体；

[0010] 2)将2‑氨基苯并咪唑充分溶解于丙酮后放置于三口烧瓶中，加入对甲苯磺酸作催化剂，随后将步骤1)得到的黑色固体溶解于丙酮后的溶液缓慢滴入三口烧瓶中，在120～130℃下反应5～6h，反应结束后，待温度降至室温后旋蒸，真空干燥得到改性腐植酸；

[0011] 3)将改性腐植酸、蒙脱土和鼠李糖脂按质量比进行复配，溶解于弱碱性水中，即可得到该油井泥浆处理剂。

[0012] 优选的，所述的步骤1)中腐植酸和五氧化二磷的质量比为(5～6)：1。

[0013] 进一步地，所述的步骤1)中二氯亚砜的添加量为混合溶液的70～80wt％。

[0014] 进一步地，所述的步骤2)中2‑氨基苯并咪唑与步骤1)产物的质量比为(2～3)：1。

[0015] 优选的，所述的步骤2)中丙酮的添加量为混合溶液的70～80wt％。

[0016] 进一步地，所述的步骤2)中对甲苯磺酸的添加量为2‑氨基苯并咪唑与步骤1)产物质量和的4～6wt％。

[0017] 本发明还保护一种如上所述的鼠李糖脂腐植酸型油井泥浆处理剂在油井泥浆处理中的应用。

[0018] 本发明与现有技术相比，具有如下技术效果：

[0019] 本发明的鼠李糖脂腐植酸型油井泥浆处理剂通过改性腐植酸、蒙脱土以及鼠李糖脂复配得到，其中，鼠李糖脂作为一种双亲性物质，可以促进油井泥浆中有机物的降级，同时其具有抑菌效果，可以破坏菌类物质的细胞通透性；腐植酸具有络合作用且具有一定的抗菌性能，络合作用吸附泥浆中含有的大量的可溶性盐及重金属，本发明中先利用酰氯试剂将腐植酸酰氯化，随后利用2‑氨基苯并咪唑对与酰氯化后的腐植酸反应得到的改性腐植酸，改性腐植酸络合性能大大提升且抗菌性能也有一定的增强，与鼠李糖脂进行复配可以提高油井泥浆中聚合物和有机物的降解性，及抑菌效果，进一步复配蒙脱土可对油井泥浆中大量可溶性盐和重金属进行络合吸附，同时可以吸附油井泥浆中的含油物质，降低油井泥浆中细菌微生物的含量；

[0020] 本发明的鼠李糖脂腐植酸型油井泥浆处理剂可以直接加入至油井泥浆中，实现对油井泥浆中可溶性盐、重金属和含油物质的吸附、降低油井泥浆中细菌微生物的含量、提高聚合物和有机物的降解性，实现油井泥浆的绿色化、循环利用，原料易得、方法简单、成本低。

附图说明

[0021] 图1为本发明的鼠李糖脂腐植酸型油井泥浆处理剂中改性腐植酸的合成路线图；

[0022] 图2为本发明的鼠李糖脂腐植酸型油井泥浆处理剂对重金属的吸附图；

[0023] 图3为本发明的鼠李糖脂腐植酸型油井泥浆处理剂处理后正常土壤所培养生菜的维生素C和可溶性蛋白酶含量图。

具体实施方式

[0024] 以下结合实施例对本发明的具体内容做进一步详细解释说明。

[0025] 以下各实施例中改性腐植酸的结构模型为：

[0026]

[0027] 其中R为含碳链段，改性合成路线如图1所示，所用腐植酸结构为Stevenson腐植酸模型；

[0028] 其中弱碱性水的pH为9～10的KOH水溶液。

[0029] 实施例1

[0030] 1)在装有搅拌器的三口烧瓶中加入28g二氯亚砜作溶剂，随后加入10g腐植酸，在冰浴条件下缓慢加入2g五氧化二磷，不断搅拌，滴加完毕后在0℃下反应6h，反应结束后，减压蒸馏，得到黑色固体；

[0031] 2)在三口烧瓶中加入12g丙酮和6g 2‑氨基苯并咪唑使其完全溶解于丙酮，加入0.45g对甲苯磺酸作催化剂，将3g黑色固体溶解于10g丙酮后缓慢滴加入三口烧瓶，在120℃下反应5h，反应结束后，待温度降至室温后旋蒸，真空干燥得到改性后腐植酸；

[0032] 3)将改性腐植酸、蒙脱土和鼠李糖脂按1：2：2质量比进行复配，每10g溶解于1kg弱碱性水中，即可得到该油井泥浆处理剂。

[0033] 实施例2

[0034] 1)在装有搅拌器的三口烧瓶中加入56g二氯亚砜作溶剂，随后加入12g腐植酸，在冰浴条件下缓慢加入2g五氧化二磷，不断搅拌，滴加完毕后在5℃下反应8h，反应结束后，减压蒸馏，得到黑色固体；

[0035] 2)在三口烧瓶中加入35g丙酮，随后加入9g 2‑氨基苯并咪唑使其完全溶解于丙酮，加入0.72g对甲苯磺酸作催化剂，将3g黑色固体溶解于15g丙酮后缓慢滴加入三口烧瓶，在125℃下反应5.5h，反应结束后，待温度降至室温后旋蒸，真空干燥得到改性后腐植酸；

[0036] 3)将改性后腐植酸、蒙脱土和鼠李糖脂按1：2：2质量比进行复配，每12g溶解于1kg弱碱性水中，即可得到该油井泥浆处理剂。

[0037] 实施例3

[0038] 1)在装有搅拌器的三口烧瓶中加入48g二氯亚砜作溶剂，随后加入10g腐植酸，在冰浴条件下缓慢加入2g五氧化二磷，不断搅拌，滴加完毕后在5℃下反应8h，反应结束后，减压蒸馏，得到黑色固体；

[0039] 2)在三口烧瓶中加入32.8g丙酮，随后加入6g 2‑氨基苯并咪唑使其完全溶解于丙酮，加入0.36g对甲苯磺酸作催化剂，将3g黑色固体溶解于15g丙酮后缓慢滴加入三口烧瓶，在130℃下反应6h，反应结束后，待温度降至室温后旋蒸，真空干燥得到改性后腐植酸；

[0040] 3)将改性后腐植酸、蒙脱土和鼠李糖脂按1：2：2质量比进行复配，每15g溶解于1kg弱碱性水中，即可得到该油井泥浆处理剂。

[0041] 实施例4

[0042] 1)在装有搅拌器的三口烧瓶中加入32.7g二氯亚砜作溶剂，随后加入12g腐植酸，在冰浴条件下缓慢加入2g五氧化二磷，不断搅拌，滴加完毕后在0℃下反应6h，反应结束后，减压蒸馏，得到黑色固体；

[0043] 2)在三口烧瓶中加入24.4g丙酮，随后加入8g 2‑氨基苯并咪唑使其完全溶解于丙酮，加入0.6g对甲苯磺酸作催化剂，将3g黑色固体溶解于15g丙酮后缓慢滴加入三口烧瓶，在120℃下反应5h，反应结束后，待温度降至室温后旋蒸，真空干燥得到改性后腐植酸；

[0044] 3)将改性后腐植酸、蒙脱土和鼠李糖脂按1：2：2质量比进行复配，每12g溶解于1kg弱碱性水中，即可得到该油井泥浆处理剂。

[0045] 实施例5

[0046] 1)在装有搅拌器的三口烧瓶中加入48g二氯亚砜作溶剂，随后加入11g腐植酸，在冰浴条件下缓慢加入2g五氧化二磷，不断搅拌，滴加完毕后在6℃下反应7h，反应结束后，减压蒸馏，得到黑色固体；

[0047] 2)在三口烧瓶中加入24g丙酮，随后加入9g 2‑氨基苯并咪唑使其完全溶解于丙酮，加入0.68g对甲苯磺酸作催化剂，将3g黑色固体溶解于17g丙酮后缓慢滴加入三口烧瓶，在130℃下反应5h，反应结束后，待温度降至室温后旋蒸，真空干燥得到改性后腐植酸；

[0048] 3)将改性后腐植酸、蒙脱土和鼠李糖脂按1：2：2质量比进行复配，每13g溶解于1kg弱碱性水中，即可得到该油井泥浆处理剂。

[0049] 实施例6

[0050] 1)在装有搅拌器的三口烧瓶中加入34g二氯亚砜作溶剂，随后加入12g腐植酸，在冰浴条件下缓慢加入2g五氧化二磷，不断搅拌，滴加完毕后在0℃下反应5h，反应结束后，减压蒸馏，得到黑色固体；

[0051] 2)在三口烧瓶中加入26g丙酮，随后加入9g 2‑氨基苯并咪唑使其完全溶解于丙酮，加入0.58g对甲苯磺酸作催化剂，将3g黑色固体溶解于17g丙酮后缓慢滴加入三口烧瓶，在120℃下反应6h，反应结束后，待温度降至室温后旋蒸，真空干燥得到改性后腐植酸；

[0052] 3)将改性后腐植酸、蒙脱土和鼠李糖脂按1：2：2质量比进行复配，每10g溶解于1kg弱碱性水中，即可得到该油井泥浆处理剂。

[0053] 为了表征鼠李糖脂腐植酸型油井泥浆处理剂对于油井泥浆中重金属的吸附，对实施例3所制备的鼠李糖脂腐植酸型油井泥浆处理剂的吸附能力进行了测试，测试了其对于2+ 2+ 2+
Pb 、Cd 和Cu 的吸附能力，如图2所示；

[0054] 从图可知，该鼠李糖脂腐植酸型油井泥浆处理剂对于重金属Pb2+、Cd2+和Cu2+的吸附分别能达到9.1032mg/g、1.3647mg/g和3.7426mg/g，说明该鼠李糖脂腐植酸型油井泥浆处理剂对于重金属有良好的吸附能力。

[0055] 为了表征一种鼠李糖脂腐植酸型油井泥浆处理剂对于油井泥浆处理后循环利用的效果，将利用实施例3处理过后的油井泥浆和未进行处理的油井泥浆分别置于花盆中，进行生菜生长实验，以正常土壤的作为对照组，每组设三个重复组，培养45天，查看生菜生长情况，取其平均值。实验结果如表1和图3所示。

[0056] 表1

[0057] 组别 植株长度(cm)对照组 11.37
处理后 13.96

[0058] 经过培养45天后，未经处理油井泥浆中生菜均死亡，这是因为油井泥浆未经处理，当中存在的重金属等有害物质使得生菜死亡。处理后的油井泥浆中生菜的植株长度可达13.96cm，维生素C和可溶性蛋白酶的含量可以分别到达3.86和7.96mg/g，相较于正常土壤来说，利用鼠李糖脂腐植酸型油井泥浆处理剂处理后的生菜生长更好。

[0059] 以上内容是对本发明所作的进一步详细说明，不能认定本发明的具体实施方式仅限于此，对于本发明所属技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明构思的前提下，还可以做出若干简单的推演或替换，都应当视为属于本发明由所提交的权利要求书确定保护范围。