增稠鑽探泥漿廢物材料的方法和改性的鑽探泥漿廢物材料的製作方法
2023-12-03 14:38:16
增稠鑽探泥漿廢物材料的方法和改性的鑽探泥漿廢物材料的製作方法
【專利摘要】一種增稠油性和/或水性鑽探泥漿廢物材料的方法，該方法包括(1)混合具有大於0wt%游離液體的鑽探泥漿廢物材料與有效量的一種或更多種陰離子聚合物，形成處理過的鑽探泥漿廢物材料；(2)提供足以增稠處理過的鑽探泥漿廢物材料的有效量的時間段用於消除游離液體，和(3)任選地運輸並棄置增稠的處理過的鑽探泥漿廢物材料在垃圾填埋場內。該陰離子共聚物是或者(a)由陰離子單體,非離子單體，和交聯單體衍生的交聯的陰離子共聚物；或者(b)陰離子聚合物和非離子聚合物的非-交聯的直鏈共聚物；或者(c)(a)和(b)的共混物。公開了由前述方法生成的具有0wt%游離液體的改性的鑽探泥漿廢物材料。
【專利說明】增稠鑽探泥漿廢物材料的方法和改性的鑽探泥漿廢物材料
[0001]
[0002]在先專利申請的權益
[0003]本發明專利申請要求2011年5月16日提交的標題為「Process For ThickeningA Drilling Mud Waste Materials And A Modified Drilling Mud Waste Material (增稠鑽探泥漿廢物材料的方法和改性的鑽探泥漿廢物材料)」、具有與本發明的發明人相同名義 申請人:的共同未決的在先美國臨時專利申請序列N0.61/486，456的權益。該美國臨時專利申請序列N0.61/486，456的全部內容在此通過參考引入。
【技術領域】
[0004]本發明涉及增稠鑽探泥漿廢物材料的方法，其中可任選地安全運輸並處置該鑽探泥漿廢物材料到另一區域，例如，但不限於，垃圾填埋場。特別地，本發明提供這樣一種方法，其中通過混合含水的鑽探泥漿廢物材料(來自鑽探工藝的流出物)與有效量的陰離子共聚物，形成處理過的鑽探泥漿廢物材料，從而增稠它。然後任選地運輸處理過的鑽探泥漿廢物材料以供處置到另一位置，例如垃圾填埋場。
【背景技術】
[0005]在油氣工業中，鑽探工藝產生與油氣操作有關的廢物物流。鑽探現場的構造和索具(rigging)產生廢墟以及鑽探活動，所述鑽探活動包括例如，但不限於，索具的操作，和使用鑽探泥漿系統，鑽屑，失效和用過的溶劑，塗料(paint)和塗料廢物，管道摻雜材料，砂子和水垢，烷屬烴，和液壓機流體，所有這些可能汙染土壤。使用鑽井流體(即，「鑽探泥漿」)維持流體靜力學壓力以供油井控制，攜帶鑽屑到地表，並冷卻和潤滑鑽頭。這些鑽探泥漿可以是淡水基，海水基，油基或合成的。這些廢物材料和廢物物流常常被轉移到必須容納且進一步加工它的鑽探泥漿廢物池中，以便廢物 可被合適地處置。處理鑽探泥漿廢物池耗時且成本高。目前的環境法規要求棄置在垃圾填埋場內的廢物材料必須通過本文描述的塗料過濾器液體測試(paint filter liquid test)。當在廢物材料的代表性樣品上進行時,塗料過濾器液體測試是目標廢物材料是否被視為不含任何游離液體和因此在垃圾填埋場內棄置可接受的決定性因素。
[0006]美國專利N0.4，063，386教導了恢復鑽探泥漿池的方法，該方法包括用能從漂浮物(floe)中吸收水的乾燥物質覆蓋泥漿池內的漂浮物，並用土覆蓋該物質。美國專利N0.4，063，386公開了吸附劑材料是天然的纖維素材料，所述天然的纖維素材料是鋸屑，木片，泥煤，軟木，稻草，玉米穗，樹葉，或紙張廢物材料。美國專利N0.4，063，386還公開了吸附劑材料可以是聚氨酯，聚苯乙烯，聚乙烯或聚丙烯的泡沫體小片。美國專利N0.4，063，386教導了所使用的吸附劑材料量使得它可從泥漿池的漂浮物中吸收所有水。
[0007]美國專利N0.4，353，803教導了廢物鑽探液流儲備池處理有用的絮凝劑，其中該泥漿儲備池含有含水的廢油井鑽探泥漿，其中包括選自下述那些中的陰離子膠體:鑽探液流等級的木質磺酸鹽和鹼可溶的褐煤，基本上由24-49重量份硫酸鋁組成的絮凝劑，相對於每重量份每一側掛羧酸或羧酸鹽基具有130-500個側掛醯胺基且分子量範圍為10，000-5百萬的聚丙烯醯胺均聚物。美國專利N0.4，353，803教導了分離成良好質量的水和高密度的固體(廢鑽屑，鑽探液流和旋轉鑽井的副產物的混合物)的方法，所述方法包括結合硫酸鋁與聚丙烯醯胺均聚物絮凝劑與該混合物，使混合物內的固體絮凝並在數天內從絮凝的固體中分離水。
[0008]美國專利N0.4，913，585教導了通過使廢的鑽探泥漿絮凝，聚集，附聚和脫水，並分離出遊離水，從而處理廢鑽探泥漿。美國專利N0.4，913，585中公開的方法穩定廢的鑽探泥漿以供泥土埋葬。美國專利N0.4，913，585公開了增稠、脫水的鑽探泥漿固體，它可進一步用吸水粘合劑處理，以產生具有充足的承壓強度的殘渣，以支持泥土覆蓋巖層且可通過埋葬棄置。美國專利N0.4，913，585公開了吸水粘合劑可以是天然樹膠(例如，羧甲基纖維素，瓜爾膠，羥乙基纖維素，卡拉膠，藻酸鹽，和低到中等分子量的聚丙烯醯胺聚合物)。美國專利N0.4，913，585教導了添加I加侖聚丙烯醯胺乳液到含固量為約20-35%體積的一桶分離的淤泥中。混合結合的淤泥與聚丙烯醯胺乳液，並裝袋和密封在塑膠袋中以供運輸到垃圾填埋場。美國專利N0.4，913，585進一步教導了分離的鑽探泥漿廢淤泥，它可通過在分離的廢淤泥頂部上施加水可滲透的層，例如砂子，例如4英寸厚的砂子，並在砂子層上放置約1/6英寸厚的聚丙烯醯胺吸附劑粘合劑層，和在聚丙烯醯胺吸附劑粘合劑層的頂部可放置約4英尺的泥土覆蓋巖層，從而可對其進一步處理。美國專利N0.4，913，585述及鋪放泥土覆蓋巖層、吸水劑聚丙烯醯胺層，和砂子擠壓淤泥，結果一部分殘留的溼含量從淤泥中擠出，並通過砂子層向上過濾且進入到吸水劑粘合劑層(丙烯醯胺層)內。美國專利N0.4，913，585述及吸水劑粘合劑(丙烯醯胺層)保持與廢鑽探泥漿固體分離。認為在目前的環境垃圾填埋場法規中，根據美國專利N0.4，913，585的教導處理的廢淤泥無法通過塗料過濾器液體測試。
[0009]已知添加粉煤灰作為增稠劑到含水鑽探泥漿廢物材料中。然而，這樣做的缺點是要求添加2份粉煤灰到每1份鑽探泥漿廢物中。已知添加鋸屑作為增稠劑到鑽探泥漿廢物材料中。然而，這樣做的缺點是要求3份鋸屑到每1份鑽探泥漿廢物材料中。所得處理過的固體中一半的重量是鋸屑。本領域的技術人員已知添加木片作為增稠劑到鑽探泥漿廢物材料中，但與鋸屑添加相比，木片要求甚至更高的木片與鑽探泥漿廢物材料之比，這是因為木片具有比鋸屑低的吸收能力。因此，作為增稠劑，與使用鋸屑相比，木片具有甚至更大的缺點。已知生石灰用作加入到鑽探泥漿廢物材料中的增稠劑，但這種添加要求大於4份生石灰，相對於1份鑽探泥漿廢物材料，且這種添加的進一步的缺點是生成可能具有危險的熱量。已知使用聚丙烯酸的鈉鹽增稠鑽探泥漿廢物材料，然而，聚丙烯酸鈉鹽的吸收能力是該交聯共聚物的鉀鹽的1/3且不經濟。
[0010]迄今為止，在鑽探泥漿廢物池復原(restoration)中使用的已知的吸收方法和脫水方法耗時且昂貴。處理過的淤泥廢物池必須通過被垃圾填埋場使用的塗料過濾器測試，以在其棄置之前決定處理過的鑽探廢物的可接受性。本發明的 申請人:開發了這一方法，它有利地提供鑽探泥漿廢物材料的含水和非水流體的增稠，結果處理過的廢物可在數小時的處理中從鑽井現場運輸到垃圾填埋場。
[0011]本發明的 申請人:已發現，採用本發明的方法獲得了預料不到的結果，因為 申請人:能(I)增稠鑽探泥漿池的廢物材料，結果處理過的廢物中的液體含量被縛牢(tied up)，以便通過垃圾填埋場的棄置試驗，(2)採用機械方式，施加本發明方法的超吸收劑陰離子共聚物，(3)實現反應和硬化時間從I小時到小於12小時處理鑽探泥漿廢物材料；和(4)使得與處理過的鑽探泥漿廢物材料的體積相比，預處理的鑽探泥漿廢物材料的總體積的變化最小。因此， 申請人:的方法提供增稠鑽探泥漿廢物材料的附加的經濟優勢，同時與使用減少廢物中液體水含量但增加處理過的廢物體積導致數倍運輸的已知的添加劑組合相比，沒有顯著增加要求運輸到垃圾填埋場的處理過的廢物的體積。因此， 申請人:的方法滿足油氣工業中長期摸索但迄今為止未得到滿足的需求，即供加工鑽探泥漿廢物材料和復原其中物理地在那兒定位的鑽探泥漿廢物池的土地的需求。
【發明內容】
[0012]本發明提供增稠含水鑽探泥漿廢物材料的方法，該方法包括混合具有大於0%游離液體到約99%游離液體的含水鑽探泥漿廢物材料與有效量的至少一種陰離子共聚物，形成處理過的鑽探泥漿廢物材料，和提供足以增稠處理過的鑽探泥漿廢物材料的有效量的時間段用於消除在未處理的含水鑽探泥漿廢物材料內存在的游離液體，和任選地運輸所述增稠的處理過的鑽探泥漿廢物材料到垃圾填埋場以供棄置。運輸增稠的處理過的鑽探泥漿廢物材料到垃圾填埋場的任選的步驟會導致其中未處理過的鑽探泥漿廢物材料物理地放置在那兒的土地的復原。
[0013]在本文描述的本發明的優選實施方案中，該方法包括其中有效量的陰離子共聚物是約4磅-約70磅乾重，相對於I長噸溼的含水鑽探泥漿廢物材料，和更優選約4磅-約30磅乾重，相對於I長噸溼的含水鑽探泥漿廢物。
[0014]本文描述的方法包括其中陰離子共聚物衍生於陰離子單體和非離子單體與交聯單體的共聚。優選地，該方法如本文所述，包括其中陰離子單體選自丙烯酸，丙烯酸鈉，和丙烯酸鉀，及其組合，和其中非離子單體選自丙烯醯胺，和甲基丙烯醯胺，及其組合，和其中交聯單體(或試劑)選自N，N』-亞甲基雙丙烯醯胺，N-(l_羥基_2，2-二甲氧基乙基)丙烯醯胺，二胺，和矽酸鹽及其組合。
[0015]在本發明的優選實施方案中，本文描述的方法包括其中有效量的交聯單體(或交聯劑)為約I磅/百萬份-100份/百萬份，以乾重計，基於所述陰離子單體和所述非離子單體的結合乾重。
[0016]在本發明的更優選的實施方案中，本文描述的方法包括其中陰離子共聚物衍生於陰離子單體(它是丙烯酸)和非離子單體(它是丙烯醯胺)。
[0017]在本發明的另一實施方案中，提供增稠含水鑽探泥漿廢物材料的方法，該方法包括混合具有大於0%游離液體至100%游離液體的含水鑽探泥漿廢物材料與有效量的至少一種陰離子均聚物和有效量的至少一種非離子均聚物和有效量的至少一種交聯劑，在所述含水鑽探泥漿廢物材料內就地形成交聯的陰離子共聚物以供處理鑽探泥漿廢物材料，和提供足以增稠處理過的鑽探泥漿廢物材料的有效量的時間段以供消除未處理過的鑽探泥漿廢物材料內的游離液體，和任選地運輸增稠的處理過的鑽探泥漿廢物材料到垃圾填埋場以供棄置。在這一方法中，提供一個實施方案，其中包括同時混合陰離子均聚物和非離子均聚物和交聯劑(或交聯單體)到含水鑽探泥漿廢物材料內。在該方法的再一實施方案中，提供一種方法，其中包括按序混合陰離子均聚物，非離子均聚物和交聯劑到未處理過的含水鑽探泥漿廢物材料內，形成處理過的鑽探泥漿廢物材料。在該方法的另一實施方案中，提供一種方法，其中包括按序混合非離子均聚物，陰離子均聚物和交聯劑到含水鑽探泥漿廢物材料內，形成處理過的鑽探泥漿廢物材料。
[0018]提供一種改性的鑽探泥漿廢物材料，它包括具有0%游離液體的含水的鑽探泥漿廢物材料和一種或更多種陰離子共聚物。改性的鑽探泥漿廢物材料包括其中陰離子共聚物衍生於陰離子單體，非離子單體和交聯單體的共聚。
[0019]在另一實施方案中，改性的鑽探泥漿廢物材料包括其中陰離子單體選自丙烯酸，丙烯酸鈉，和丙烯酸鉀，及其組合，其中非離子單體選自丙烯醯胺，和甲基丙烯醯胺，及其組合，和其中交聯單體選自N，N』-亞甲基雙丙烯醯胺，N-(l_羥基-2，2-二甲氧基乙基)丙烯醯胺，二胺，和矽酸鹽，及其組合。
[0020]提供一種改性的鑽探泥漿廢物材料，它包括具有0%游離液體的鑽探泥漿廢物材料和一種或更多種陰離子聚合物。優選地，改性的鑽探泥漿廢物材料中的陰離子共聚物是或者(a)由共聚陰離子單體和非離子單體，和交聯單體衍生的交聯陰離子共聚物，或者(b)陰離子聚合物和非離子聚合物的非-交聯的直鏈共聚物，或者(c) (a)和(b)的組合。該鑽探泥漿廢物材料可以是水性鑽探泥漿廢物材料或油性鑽探泥漿廢物材料，或者油性鑽探泥漿廢物材料與水性鑽探泥漿廢物材料的組合。
[0021]另一實施方案提供增稠油性鑽探泥漿廢物材料的方法，該方法包括混合具有大於0wt%游離液體至99wt%游離液體的油性鑽探泥漿廢物材料與有效量的至少一種陰離子共聚物，形成處理過的油性鑽探泥漿廢物材料，其中陰離子共聚物衍生於或者(a)共聚陰離子單體和非離子單體，和交聯單體，或者(b)陰離子聚合物和非離子聚合物的非-交聯的直鏈共聚物，或者(c) (a)和(b)的組合的共混物；提供足以增稠處理過的鑽探泥漿廢物材料的有效量的時間段用於消除游離液體，和任選地運輸該增稠的處理過的鑽探泥漿廢物材料到垃圾填埋場以供棄置.[0022]本發明的另一實施方案提供增稠鑽探泥漿廢物材料的方法，該方法包括混合具有大於0wt%游離液體至99wt%游離液體的鑽探泥漿廢物材料與有效量的至少一種陰離子共聚物，形成處理過的鑽探泥漿廢物材料，其中陰離子共聚物衍生於或者(a)陰離子單體和非離子單體，和交聯單體的共聚，從而導致交聯的陰離子共聚物；或者(b)陰離子聚合物和非離子聚合物的非-交聯的直鏈共聚物；或者(c) (a)和(b)的組合的共混物；和提供足以增稠處理過的鑽探泥漿廢物材料的有效量的時間段用於消除游離液體，和任選地運輸增稠的處理過的鑽探泥漿廢物材料到垃圾填埋場以供棄置。鑽探泥漿廢物材料可以是油性鑽探泥漿廢物材料或水性鑽探泥漿廢物材料。在本發明的優選實施方案中，本文描述的方法包括其中非-交聯的直鏈共聚物中的陰離子共聚物為50wt%丙烯酸(陰離子聚合物)和50wt%丙烯醯胺(非離子聚合物)。 [0023]本發明的另一實施方案提供增稠含水的鑽探泥漿廢物材料的方法，該方法包括混合具有大於0wt%游離液體至99wt%游離液體的含水的鑽探泥漿廢物材料與有效量的(i)本文描述的至少一種交聯的陰離子共聚物，和(ii)本文描述的直鏈陰離子共聚物，形成處理過的鑽探泥漿廢物材料；和提供足以增稠處理過的鑽探泥漿廢物材料的有效量的時間段用於消除游離液體，和任選地運輸增稠的處理過的鑽探泥漿廢物材料到垃圾填埋場以供棄置。優選地，這一方法包括其中以共混物形式添加交聯的陰離子共聚物和直鏈的陰離子共聚物到含水的鑽探泥漿廢物中。更優選，這一方法包括其中按序以任何順序添加或者同時添加交聯的陰離子共聚物和直鏈的陰離子共聚物到含水的鑽探泥漿中。
[0024]本發明進一步的實施方案提供增稠含水的鑽探泥漿廢物材料的方法，該方法包括混合具有大於0wt%游離液體至99wt%游離液體的含水的鑽探泥漿廢物材料與有效量的(i)本文描述的至少一種陰離子均聚物，(ii)本文描述的至少一種直鏈陰離子共聚物，和(iii)本文描述的交聯單體，形成處理過的鑽探泥漿廢物材料；和提供足以增稠處理過的鑽探泥漿廢物材料的有效量的時間段用於消除游離液體，和任選地運輸增稠的處理過的鑽探泥漿廢物材料到垃圾填埋場以供棄置。優選地，這一方法包括其中以共混物形式添加非離子均聚物，直鏈陰離子共聚物，和交聯單體到含水的鑽探泥漿廢物中。更優選，這一方法包括其中按序以任何順序添加或者同時添加非離子均聚物，直鏈陰離子共聚物，和交聯單體到含水的鑽探泥漿中。
[0025]本發明的另一實施方案提供增稠含水的鑽探泥漿廢物材料的方法，該方法包括混合具有大於0wt%游離液體至99wt%游離液體的含水的鑽探泥漿廢物材料與有效量的(i)本文描述的至少一種交聯的陰離子共聚物，和(ii)本文描述的交聯單體，形成處理過的鑽探泥漿廢物材料；和提供足以增稠處理過的鑽探泥漿廢物材料的有效量的時間段用於消除游離液體，和任選地運輸增稠的處理過的鑽探泥漿廢物材料到垃圾填埋場以供棄置。優選地，這一方法包括其中以共混物形式添加交聯的陰離子共聚物和交聯單體到含水的鑽探泥漿廢物中。更優選，這一方法包括其中按序以任何順序添加或者同時添加交聯的陰離子共聚物和交聯單體到含水的鑽探泥漿中。
【專利附圖】
【附圖說明】
[0026]圖1示出了被垃圾填埋場操作使用的塗料過濾器試驗裝置，以測定在代表性的廢物樣品中游離液體的存在。
[0027]圖2示出了垃圾填埋場操作者所使用的塗料過濾器液體試驗方法9095B測定樹法，以確定代表性的廢物樣品是否被視為不具有任何游離液體。僅僅那些被視為不具有液體的樣品廢物可在垃圾填埋場中棄置。
【具體實施方式】
[0028]本發明涉及(a)增稠含水的鑽探泥眾廢物材料並消除與之締合(associated)的任何游離水的方法，和(b)基本上不具有(「基本上不含」)與之締合的任何游離水的改性鑽探泥楽廢物材料。
[0029]本文所使用的「有效量」是指帶來所需結果所需要的組合物量，例如進行與預處理的含水鑽探泥漿廢物材料有關的全部游離水消除所需的量，所述含水鑽探泥漿廢物材料具有大於0wt%(0wgt.%)至最多約99wt%(99.0wgt.%)的游離水含量。也就是說有效量是本發明方法中陰離子共聚物的用量，它能縛牢與未處理的鑽探泥漿廢物材料締合的全部游離水，從而形成處理過的鑽探泥漿廢物材料。該處理過的鑽探泥漿廢物材料能通過本文描述且如圖1和2所示的塗料過濾器液體試驗。
[0030]本文所使用的「基本上不具有游離水」是指它的全部游離水含量被縛牢在鑽探泥漿廢物材料的基體內的處理過的含水鑽探泥漿廢物材料的狀態。對處理過的含水的鑽探泥漿廢物材料進行本發明的方法，其中混合未處理的含水鑽探泥漿廢物材料與本發明的陰離子共聚物，或者其中在鑽探泥漿廢物材料內就地形成陰離子共聚物基體。術語「基本上不具有游離水」是指共聚物處理的含水鑽探泥漿廢物材料螯合了預處理的含水鑽探泥漿廢物材料中的游離水含量，結果共聚物處理的含水鑽探泥漿廢物材料可通過"Paint FilterLiquids Test Method (塗料過濾器液體試驗方法)9095B",該試驗用於測定是否符合美國聯邦法典，40CFR264.314和265.314。塗料過濾器液體試驗方法9095B被垃圾填埋場用作在接受廢物放置在垃圾填埋場內之前，測試含有廢物(或垃圾)的可疑液體的標準。因此，例如，基本上不含游離水的含水鑽探泥漿廢物材料是下述物質:其中在處理之前，起始的游離水含量被陰離子共聚物吸收，達到後處理(改性)的鑽探泥漿廢物材料通過塗料過濾器液體試驗方法9095B所要求的數量級程度。
[0031 ] 本文所使用的術語「共聚物」和「共-聚物」和「雜聚物」具有相同的含義，和這些術語本文可互換使用，且定義為由兩種或更多種單體物種衍生的聚合物，這與其中僅僅使用一種單體的術語「均聚物」相反。術語「共聚」是指化學合成共聚物所使用的方法。術語「直鏈共聚物」是指其中分子形成長鏈且沒有交聯結構的共聚物。直鏈共聚物的分子鏈可以纏繞，但傾向於保持分子在一起的力是物理而不是化學的。[0032]本發明提供增稠含水的鑽探泥漿廢物材料的方法，該方法包括混合具有大於0wt%游離液體至99wt%游離液體的含水鑽探泥漿廢物材料與有效量的至少一種陰離子共聚物，形成處理過的鑽探泥漿廢物材料，和提供足以增稠處理過的鑽探泥漿廢物材料的有效量的時間段用於消除在未處理的含水鑽探泥漿廢物材料內存在的游離液體，和任選地運輸所述增稠的處理過的鑽探泥漿廢物材料到垃圾填埋場以供棄置。運輸增稠的處理過的鑽探泥漿廢物材料到垃圾填埋場的任選步驟將導致未處理的鑽探泥漿廢物材物理地位於其內的土地復原。發生增稠的時間段的有效量範圍例如且不限於約I分鐘至48小時或更長。
[0033]在本文描述的本發明的優選實施方案中，該方法包括其中有效量的陰離子共聚物為約4磅-約70磅(Lb)，以乾重計，相對於I長噸(IT)所述的含水鑽探泥漿廢物材料。本文所使用的術語「長噸(IT) 」是指2240磅(2，240Lb)。
[0034]本文描述的方法包括其中陰離子共聚物衍生於陰離子單體和非離子單體，和交聯單體的共聚。優選地，該方法如本文所述的，包括其中陰離子單體選自丙烯酸，丙烯酸鈉，和丙烯酸鉀，及其組合，和其中非離子單體選自丙烯醯胺，和甲基丙烯醯胺，及其組合，和其中交聯單體(或交聯劑)選自N，N』-亞甲基雙丙烯醯胺，N-(l_羥基-2，2-二甲氧基乙基)丙烯醯胺，二胺，和矽酸鹽，及其組合。
[0035]在本發明的優選實施方案中，本文描述的方法包括其中有效量的交聯單體(或交聯劑)為約1份/百萬份-100份/百萬份，以乾重計，基於所述陰離子單體和所述非離子單體的結合乾重。
[0036]在本發明的更優選的實施方案中，本文描述的方法包括其中陰離子共聚物衍生於陰離子單體(它是丙烯酸)和非離子單體(它是丙烯醯胺)。
[0037]在本發明的另一實施方案中，提供增稠含水鑽探泥漿廢物材料的方法，該方法包括混合具有大於0wt%游離液體至約99wt%游離液體的含水鑽探泥漿廢物材料與有效量的至少一種陰離子均聚物和有效量的至少一種非離子均聚物和有效量的至少一種交聯劑，在所述含水鑽探泥漿廢物材料內就地形成交聯的陰離子共聚物以供處理鑽探泥漿廢物材料，和提供足以增稠處理過的鑽探泥漿廢物材料的有效量的時間段用於消除在未處理的鑽探泥漿廢物材料內的游離液體，和任選地運輸該增稠的處理過的鑽探泥漿廢物材料到垃圾填埋場以供棄置。在這一方法中，提供一個實施方案，它包括同時混合陰離子均聚物和非離子均聚物和交聯劑(或交聯單體)到含水的鑽探泥漿廢物材料內。在這一方法的又一實施方案中，提供一種方法，其中包括按序混合陰離子均聚物，非離子均聚物和交聯劑到未處理的含水的鑽探泥漿廢物材料內，形成處理過的鑽探泥漿廢物材料。在這一方法的另一實施方案中，提供一種方法，其中包括按序混合非離子均聚物，陰離子均聚物，和交聯劑到含水的鑽探泥漿廢物材料內，形成處理過的鑽探泥漿廢物材料。
[0038]提供一種改性的鑽探泥漿廢物材料，它包括具有0wt%游離液體的含水鑽探泥漿廢物材料和一種或更多種陰離子共聚物。該改性的鑽探泥漿廢物材料包括其中陰離子共聚物衍生於陰離子單體，非離子單體，和交聯單體的共聚。
[0039]在另一實施方案中，改性的鑽探泥漿廢物材料包括其中陰離子單體選自丙烯酸，丙烯酸鈉，和丙烯酸鉀，及其組合，其中非離子單體選自丙烯醯胺，和甲基丙烯醯胺，及其組合，和其中交聯單體選自N，N』-亞甲基雙丙烯醯胺，N-(l_羥基-2，2-二甲氧基乙基)丙烯醯胺，二胺，和矽酸鹽，及其組合。[0040]陰離子共聚物的平均分子量範圍為約I百萬-約3千萬，包括端值。陰離子單體與非離子單體之比為約1:99至約99:1，包括端值。優選地，陰離子單體與非離子單體的重量比為約10:90至約90:10，包括端值，和更優選20:80至約50:50，包括端值。本領域的技術人員要理解，通常通過本發明組合物內賦予處理過的鑽探泥漿廢物材料所需的液體吸收效果所需的陰離子單元量，測定在陰離子共聚物內陰離子單體與非離子單體單元之比，以實現符合塗料過濾器液體試驗方法9095B，並因此滿足目前的垃圾填埋場廢物接受標準。
[0041]應當在本發明的方法中使用有效量的陰離子共聚物。本領域的技術人員要理解，加入到待處理的未處理的含水鑽探泥漿廢物材料中的陰離子共聚物的劑量取決於與含水鑽探泥漿廢物材料締合的游離水的程度。預處理的含水鑽探泥漿廢物材料中的游離水含量範圍可以大於0至約99wt%(99.0wgt.%)的液體含量，其餘為固體內容物。一般地，預處理的含水鑽探泥漿廢物材料中的游離水含量大於80wt%游離水且其餘(20wgt.%)是固體內容物。優選地，在本發明的方法中，有效量例如，但不限於，至少約4磅至約70磅機械混合的陰離子共聚物，包括端值，相對於I長噸溼的預處理的含水鑽探泥漿廢物材料。在啟動本文描述的本發明方法之前，未處理的含水鑽探泥漿廢物材料可以是新鮮地來自於鑽探裝置的操作或者可事先進行離心或者置於搖動器設備中，以除去過量的游離水(即例如用機械力預處理)。機械混合本發明方法中的均聚物與共聚物包括本領域已知的任何已知的常規混合設備，且包括，但不限於例如通過桶手工饋送均聚物或共聚物，並用耙子混合，或者通過使用重量大的設備，例如通過螺杆饋送餵料機或傳送帶裝置或者通過反鏟(backhoescoop),添加均聚物或共聚物，並採用本領域已知的混合裝置，例如，但不限於，反鏟攪拌或機械螺絲鑽攪拌，進行混合。本文所使用的術語「溼長噸(long wet ton)」 (IT)是指2240
(2，2401bs.)。
[0042]本文所使用的「高分子量」共聚物是指高於約100,000的重均分子量，包括端值，和優選高於1，000，000。更優選，本發明的高分子量的共聚物的重均分子量高於約2，000, 000，和最優選重均分子量範圍為約2，000, 000-20, 000, 000，或更大。[0043]可使用本領域技術人員已知的任何常規的聚合技術，製備本發明的陰離子共聚物。可通過本領域技術人員已知的任何技術，將本發明的陰離子和非離子均聚物加入到含水的鑽探泥漿廢物材料中。[0044]可在任何方便的點處將陰離子共聚物添加到含水的鑽探泥漿廢物材料中。本領域的技術人員要理解，本發明方法的陰離子共聚物的確切添加點(位置)將是油氣工業場所特異的。進一步地，不要求添加陰離子均聚物和非離子均聚物和交聯單體到未處理的含水鑽探泥漿廢物材料的添加順序。可首先添加非離子均聚物到鑽探泥漿廢物材料中，接著添加陰離子均聚物到非離子均聚物處理過的鑽探泥漿廢物材料中，和接著添加交聯單體(交聯劑)，或反之亦然。在本發明的另一實施方案中，該方法包括其中可或者在相同或者不同的添加點處，與交聯單體一起，同時添加非離子均聚物和陰離子均聚物到含水的鑽探泥漿廢物材料中。進一步地，本發明的另一實施方案提供一種方法，包括其中可一起預混非離子單體和陰離子單體和交聯單體，形成陰離子共聚物，然後將這一陰離子共聚物在任何方便的添加點(位置)處，添加到含水的鑽探泥漿廢物材料中。可使用本領域已知的任何合適的添加方法。優選的添加方法包括充分地稀釋，以實現陰離子共聚物在含水的鑽探泥漿廢物材料當中的分散。
[0045]本發明的方法包括以在含水的鑽探泥漿廢物材料中添加的形式使用特定的化學組合物。這些組合物包括例如，但不限於，通過聚合陰離子單體，任選地非離子單體，和交聯劑或單體形成的交聯或結構化聚合物的鈉或鉀鹽，丙烯酸和非離子單體，例如丙烯醯胺，和至少一種交聯劑的共聚物的鈉或鉀鹽；和用交聯劑或單體交聯的水解丙烯醯胺聚合物的鈉或鉀鹽。優選的組合物和性能包括堆密度為1.10g/cm3且粒度範圍為0.l-5mm(毫米)的丙烯醯胺和丙烯酸鉀，l-99mol%丙烯酸鉀，和更優選20-70mol%丙烯酸鉀的交聯共聚物，更優選粒度為0.1-0.5mm(毫米)。交聯劑(或單體)可包括例如，但不限於，N，N』-亞甲基雙丙烯醯胺，N-(1-羥基-2，2-二甲氧基乙基)丙烯醯胺，二胺，和矽酸鹽，例如，但不限於，矽酸鈉。
[0046]本發明的另一實施方案提供增稠油性鑽探泥漿廢物材料的方法，該方法包括混合具有大於0wt%游離液體至99wt%游離液體的油性鑽探泥漿廢物材料與有效量的至少一種陰離子共聚物，形成處理過的油性鑽探泥漿廢物材料，其中所述陰離子共聚物衍生於或者
(a)陰離子單體和非離子單體，和交聯單體的共聚；或者(b)陰離子聚合物和非離子聚合物的非-交聯的直鏈共聚物；或者(c) (a)和(b)的組合的共混物；和提供足以增稠處理過的油性鑽探泥漿廢物材料的有效量的時間段用於消除游離液體，和任選地運輸增稠的處理過的油性鑽探泥漿廢物材料到垃圾填埋場以供棄置。在本發明的優選實施方案中，本文描述的方法包括其中非-交聯的直鏈共聚物中的陰離子共聚物是50wt%丙烯酸(陰離子聚合物)和50wt%丙烯醯胺(非離子聚合物)。
[0047]提供一種改性的鑽探泥漿廢物材料，它包括具有0%游離液體的鑽探泥漿廢物材料和一種或更多種陰離子聚合物。優選地，改性的鑽探泥漿廢物材料中的陰離子共聚物或者是(a)由陰離子單體和非離子單體，和交聯單體的共聚衍生的交聯的陰離子共聚物，或者(b)陰離子聚合物和非離子聚合物的非-交聯的直鏈共聚物，或者(c) (a)和(b)的組合的共混物。該鑽探泥漿廢物材料可以是水性鑽探泥漿廢物材料，或油性鑽探泥漿廢物材料，或其組合。[0048]本發明的另一實施方案提供增稠鑽探泥漿廢物材料的方法，該方法包括混合具有大於0wt%游離液體至99wt%游離液體的鑽探泥漿廢物材料與有效量的至少一種陰離子共聚物，形成處理過的鑽探泥漿廢物材料，其中陰離子共聚物衍生於或者(a)陰離子單體和非離子單體，和交聯單體的共聚，從而導致交聯的陰離子共聚物；或者(b)陰離子聚合物和非離子聚合物的非-交聯的直鏈共聚物；或者(c) (a)和(b)的組合的共混物；和提供足以增稠處理過的鑽探泥漿廢物材料的有效量的時間段用於消除游離液體，和任選地運輸增稠的處理過的鑽探泥漿廢物材料到垃圾填埋場以供棄置。該鑽探泥漿廢物材料可以是油性鑽探泥漿廢物材料或水性鑽探泥漿廢物材料。在本發明的優選實施方案中，本文描述的方法包括其中非-交聯的直鏈共聚物中的陰離子共聚物是50wt%丙烯酸(陰離子聚合物)和50wt%丙烯醯胺(非離子聚合物)。
[0049]本發明的另一實施方案提供增稠含水的鑽探泥漿廢物材料的方法，該方法包括混合具有大於0?丨％游離液體至99wt%游離液體的含水鑽探泥漿廢物材料與有效量的(i)本文描述的至少一種交聯的陰離子共聚物，和(ii)本文描述的直鏈陰離子共聚物，形成處理過的鑽探泥漿廢物材料；和提供足以增稠處理過的鑽探泥漿廢物材料的有效量的時間段用於消除游離液體，和任選地運輸增稠的處理過的鑽探泥漿廢物材料到垃圾填埋場以供棄置。優選地，本發明的方法包括其中以共混物形式添加交聯的陰離子共聚物和直鏈的陰離子共聚物到含水的鑽探泥漿廢物中。更優選這一方法包括其中按序以任何添加順序或同時添加交聯的陰離子共聚物和直鏈的陰離子共聚物到含水的鑽探泥漿中。
[0050]本發明的進一步的實施方案提供增稠含水的鑽探泥漿廢物材料的方法，該方法包括混合具有大於0wt%游離液體至99wt%游離液體的含水鑽探泥漿廢物材料與有效量的(i)本文描述的至少一種非離子均聚物，Qi)本文描述的至少一種直鏈陰離子共聚物，和
(iii)本文描述的交聯單體，形成處理過的鑽探泥漿廢物材料；和提供足以增稠處理過的鑽探泥漿廢物材料的有效量的時間段用於消除游離液體，和任選地運輸增稠的處理過的鑽探泥漿廢物材料到垃圾填埋場以供棄置。優選地，這一方法包括其中以共混物形式添加非離子均聚物，直鏈陰離子共聚物，和交聯單體到含水的鑽探泥漿廢物中。更優選這一方法包括其中按序以任何添加順序或同時添加非離子均聚物，直鏈陰離子共聚物，和交聯單體到含水的鑽探泥漿中。
[0051]本發明的另一實施方案提供增稠含水的鑽探泥漿廢物材料的方法，該方法包括混合具有大於0?丨％游離液體至99wt%游離液體的含水鑽探泥漿廢物材料與有效量的(i)本文描述的至少一種交聯的陰離子共聚物，和(ii)本文描述的交聯單體，形成處理過的鑽探泥漿廢物材料；和提供足以增稠處理過的鑽探泥漿廢物材料的有效量的時間段用於消除游離液體，和任選地運輸增稠的處理過的鑽探泥漿廢物材料到垃圾填埋場以供棄置。優選地，這一方法包括其中以共混物形式添加交聯的陰離子共聚物和交聯單體到含水的鑽探泥漿廢物中。更優選，這一方法包括其中按序以任何添加順序或同時添加交聯的陰離子共聚物和交聯單體到含水的鑽探泥漿中。
[0052]實施例
[0053]下述實施例更加詳細地證明本發明。這些實施例不打算以任何方式限制本發明的範圍。在本發明中，使用陰離子共聚物最佳地增稠含水的鑽探泥漿廢物材料。該含水的鑽探泥漿廢物材料例如包括， 但不限於在鑽探操作中使用的鑽探泥漿，和油井索具、與之締合的流體和溶劑，來自鑽探操作的砂子，粘土，和鑽屑。在用本發明的方法處理之前，含水鑽探廢物材料具有大於Owt%的游離水，和一般地，含水的鑽探泥漿廢物材料可含有最多約99wt%(99.0wgt.%)的游離水，且其餘為約99wt%(99.0wgt%)至lwt%(l.0%)分別來自鑽探油井操作中的固體。
[0054]典型地，鑽探操作中油氣井的鑽探操作者管理者可任選地在有或無添加表面活性劑的情況下，首先對最初本身來自於鑽探操作且被指定用於棄置到淤泥池內的含水鑽探泥漿廢物材料進行機械擠壓，搖動或離心操作，以便嘗試減少含水的鑽探泥漿廢物材料的含水量從約99.0wt%水到約80.0被％水(其餘是固體廢物材料)，和優選使鑽探泥漿廢物材料的含水量減少到小於50.0被％游離水。在以下列出的實施例中，當目測時，用本發明方法處理的鑽探泥漿 廢物材料具有與鑽探泥漿 廢物材料締合的變化量的遊尚水，和因此每一鑽探泥漿廢物材料實施例無法通過被垃圾填埋場使用的塗料過濾器液體測試(以下列出的塗料過濾器液體試驗方法9095B)，以確定為在垃圾填埋場內棄置而呈現的材料內存在還是不存在任何游離水。如前所述，若游離水存在於目標廢物內，則目標廢物被垃圾填埋場拒絕且不被接受以供棄置到垃圾填埋場內。下述實施例表明本發明的方法，其中本發明的方法中的陰離子共聚物吸收其重量150-500倍的水，其中處理過的固體的體積具有最小的變化，其中陰離子共聚物容易添加到廢物材料中，其中陰離子共聚物與廢物材料的反應快速，且在數分鐘到小於約24小時內發生處理過的廢物材料的硬化(增稠)，和其中本發明方法的成本是經濟的(是使用常規增稠物料，例如鋸屑增稠並運輸相同體積的處理過的鑽探泥漿廢物到垃圾填埋場的成本的約1/5)。根據下述實施例，這些和其他優點將是顯而易見的。
[0055]在下述實施例1-3中使用的陰離子共聚物衍生於交聯的陰離子單體(它是丙烯酸)和非離子單體(它是丙烯醯胺)和交聯單體(它是N，N』-亞甲基雙丙烯醯胺)，其中陰離子單體與非離子單體之比為30:70。實施例1-3使用水性鑽探泥漿廢物。在陰離子共聚物內陰離子單體與非離子單體之比的範圍為1:99-99:1，優選10:90-90:10，和更優選20:80-50:50。有效量的交聯劑或交聯單體是約1份/百萬份至100份/百萬份，以乾重計，基於陰離子單體和非離子單體的結合重量。
[0056]實施例4-7使用油性鑽探泥漿廢物材料。陰離子聚合物分別如實施例4-7中每一個所述。在實施例4-7每一個中，加入到油性鑽探泥漿廢物材料中的陰離子共聚物的劑量分別為0.75wt%,基於鑽探泥漿廢物(溼)，或約15磅陰離子共聚物/噸油性鑽探泥漿廢物。
[0057]實施例1
[0058]提供約12.61噸具有大於I英寸與之締合的游離水的紅土 -水性鑽探泥漿廢物材料固體以供採用本發明的方法處理。採用反鏟的鏟子，在這一鑽探泥漿廢物材料內徹底混合約330磅乾燥陰離子共聚物。加入到鑽探泥漿廢物材料中的陰離子共聚物用量為26.2磅/噸鑽探泥漿廢物材料。在徹底混合60分鐘之後，對一部分處理過的鑽探泥漿廢物材料進行塗料過濾器液體試驗方法9095B(為了方便起見，以下以概述形式列出，第1-10部分，第2次修訂，2004年11月)。當不存在與處理過的鑽探泥漿廢物材料締合的游離水時，處理過的鑽探泥漿廢物材料通過塗料過濾器液體試驗方法9095B。處理過的鑽探泥漿廢物材料被垃圾填埋場接受以供棄置。
[0059]塗料過濾器液體試驗方法9095B[0060]1.0範圍和應用
[0061]1.1使用這一方法，以測定在代表性廢物樣品內游離液體的存在。
[0062]1.2使用這一方法，以測定符合40CFR264.314和265.314。
[0063]2.0方法概述
[0064]2.1將預定量的材料置於塗料過濾器內。若任何部分的材料通過過濾器且在5分鐘的試驗時間段內從過濾器中下滴，則該材料被視為含有游離液體。
[0065]3.0 幹擾(INTERFERENCES)
[0066]3.1 —旦暴露於鹼性材料下，則觀察過濾器介質從錐形濾器中分離。若樣品未受幹擾，貝1J這一發展狀態(development)沒有引起問題。
[0067]3.2若在樣品內任何液體的凍點以下進行試驗，則溫度可影響試驗結果。必須在凍點以上進行試驗，且可以，但不要求超過25°C的室溫。
[0068]4.0裝置與材料
[0069]4.1錐形塗料過濾器一 目數60+/-5%(微細的網目大小)。在當地的塗料商店可獲得，例如 Sherwin-Williams and Glidden0
[0070]4.2玻璃漏鬥一若具有廢物的塗料過濾器不可能在環架上持續其重量，則應當使用有溝槽的玻璃漏鬥或具有足夠大的瓶口允許至少I英寸的濾網(filter mesh)凸出(protrude)的玻璃漏鬥以支持過濾器。漏鬥應當有溝槽或者具有大的開口，以便支持塗料過濾器，然而沒有幹擾液體通過濾網移動到量筒內的運行。
[0071]4.3環架和環或三腳架
[0072]4.4 量筒或燒杯一 100-mL。
[0073]5.0 試劑
[0074]5.1 無。
[0075]6.0樣品的收集，保存與處理
[0076]對於該試驗來說,要求100-mL或100_g的代表性樣品。若不可能獲得100-mL或100-g的充分代表廢物的樣品，則分析員可使用IOOmL或100g的多倍的較大尺寸的樣品，即200,300, 400mL 或 g。
[0077]然而，當使用較大樣品時，分析員應當將樣品分成100-mL或100_g的部分，並獨立地測試每一部分。若任何部分含有游離液體，則整個樣品視為具有游離液體。若體積法測定樣品，則應當缺少大的空域(air space)或孔隙。
[0078]7.0 工序
[0079]7.1圖1所示的組裝試驗裝置。
[0080]7.2將樣品置於過濾器內。可使用漏鬥，提供塗料過濾器的支持。若樣品具有如此輕的堆密度，以至於它溢出過濾器，則可通過將濾紙粘貼(taping)在過濾器的內部並高於濾網，過濾器的側面可向上延伸。當塗料過濾器被填充時，通過輕輕地拍打過濾器的側面，可促進樣品在塗料過濾器內沉降。
[0081]7.3為了確保試驗的均一性和標準化，不符合塗料過濾器形狀的材料，例如吸附劑墊或枕墊(pillows)應當切割成小片並傾倒在過濾器中。可通過用剪刀，大剪刀，小刀或其他這種裝置，切割吸附劑材料，以便儘可能多地保持吸附劑織物的起始完整性，從而實現樣品尺寸的減少。密封在織物內的吸附劑應當與所得織物片混合。待測試的顆粒應當減少到小於Icm(即，應當能通過9.5mm(0.375英寸)的標準篩)。應當避免粉碎吸附劑材料，因為這可破壞吸附劑的完整性，並產生通常不會存在的許多「微粒」。
[0082]7.4對於不符合過濾器的大於Icm的脆材料來說，若切割該材料不是實際的話，則輕輕粉碎以減少過大尺寸的顆粒是可接受的。諸如粘土，矽膠和一些聚合物之類的材料可落在這一種類內。
[0083]7.5允許樣品經5分鐘排放到量筒內。
[0084]7.6若在5分鐘的時間段內在量筒內收集任何部分的試驗材料，則對於40CFR264.314和265.314的目的來說，該材料被視為含有游離液體。
[0085]8.0質量控制
[0086]8.1應當基於常規，分析副樣。
[0087]在上述的塗料過濾器液體試驗方法9095B中，〃CFR〃是指美國聯邦法典。縮寫〃mL〃是指毫升，"g"是指克，"mm"是指毫米，和"min"是指分鐘。
[0088]圖2示出了由垃圾填埋場的操作者使用的塗料過濾器液體試驗方法9095B的測定樹法，以確定代表性的廢物樣品是否被視為不具有任何游離液體。僅僅那些被視為不具有游離液體的樣品廢物可在垃圾填埋場中棄置。
[0089]實施例2
[0090]通過離心，對含水的鑽探泥漿廢物材料進行處理，將含溼量從大於90.0wt%降低到小於10wt°/cjf離水。通過本領域技術人員已知的標準離心方法的結果產生的鑽探泥漿廢物材料的濾餅為26.67噸具有很少游離水的加工過的固體，這通過目測是明顯的，這表明游離水僅僅在容器內固體堆(solid pile)的底部邊緣上。這是「典型的離心」鑽探泥漿廢物材料濾餅。向這一離心的鑽探泥漿廢物材料濾餅中添加220磅乾燥的陰離子共聚物，並通過使用反鏟，經約60分鐘，徹底混合到離心的鑽探泥漿廢物材料濾餅內。陰離子共聚物的劑量為8.3磅/噸離心的鑽探泥漿廢物材料濾餅。在徹底混合60分鐘之後，對一部分處理過的離心鑽探泥漿廢物材料濾餅進行塗料過濾器液體試驗方法9095B。處理過的離心鑽探泥漿廢物材料濾餅通過塗料過濾器液體試驗方法9095B。不存在與處理過的鑽探泥漿廢物材料締合的游離水，和因此處理過的鑽探泥漿廢物材料被垃圾填埋場接受以供棄置。
[0091]上述實施例的結果表明使用陰離子共聚物的本發明的方法有效地消除了與鑽探泥漿廢物材料締合的游離水，產生可在垃圾填埋場內成功地棄置的改性鑽探泥漿廢物材料。
[0092]實施例3A和3B
[0093] 申請人:提供本發明方法的下述實施例，以證明本發明的數個實施方案。實施例3A示出了添加各種劑量(磅(Lb))的本發明的下述組合物到I噸⑴具有約28wt%含溼量的未處理的含水鑽探泥漿廢物材料中:(a)丙烯酸單體/丙烯醯胺單體之比為80:20的陰離子單體(它是丙烯酸)和非離子單體(它是丙烯醯胺)的交聯陰離子共聚物(組合物3A-1) ; (b) (i)組合物3A-1的交聯的陰離子共聚物和(ii)丙烯酸單體/丙烯醯胺單體之比為50:50的陰離子單體(它是丙烯酸)和非離子單體(它是丙烯醯胺)的直鏈陰離子共聚物的50/50wt%共混物(組合物3A-2) ; (c)33/33/33wt%(i)丙烯醯胺的非離子均聚物，(ii)丙烯酸單體/丙烯醯胺單體之比為30:70的陰離子單體(它是丙烯酸單體)和非離子單體(它是丙烯醯胺單體)的直鏈陰離子共聚物，和(iii)矽酸鈉(交聯劑)的共混物(組合物3A-3);和(d)25/25/50wt%i)丙烯醯胺的非離子均聚物，(ii)丙烯酸單體/丙烯醯胺單體之比為30:70的陰離子單體(它是丙烯酸單體)和非離子單體(它是丙烯醯胺單體)的直鏈陰離子共聚物，和(iii)矽酸鈉(交聯劑)的共混物(組合物3A-4)。實施例3A示出了對於組合物3A-1，3A-2, 3A-3，和3A-4來說，每一添加劑量的結果。實施例3A示出了在5磅劑量/噸鑽探泥漿廢物材料下，作為共混物(組合物3A-3和3A-4)，添加有效量的非離子均聚物，直鏈陰離子共聚物，和交聯劑(或交聯單體)的共混物到未處理的含水鑽探泥漿廢物材料中的本發明方法，下文稱為「添加(the additions) 」產生在含水鑽探泥漿廢物材料中消除任何游離水的結果，當與單獨添加相同的5磅劑量的本發明的交聯的陰離子共聚物(組合物3A-1) /噸鑽探泥漿廢物材料到所述未處理的鑽探泥漿廢物材料中相比時。實施例3B示出了添加各種劑量(磅(Lb))的下述本發明的組合物到I噸具有約28被％含溼量的未處理的含水鑽探泥漿廢物材料中:(a)按序添加(添加可以是任何順序添加)(i)矽酸鈉(交聯劑)和(ii)陰離子單體(它是丙烯酸)和非離子單體(它是丙烯醯胺)的交聯的陰離子共聚物，所述共聚物具有丙烯酸單體/丙烯醯胺單體之比為20:80(組合物3B-3);和
(b)按序添加(添加可以是任何順序添加)(i)矽酸鈉(交聯劑)和(ii)陰離子單體(它是丙烯酸)和非離子單體(它是丙烯醯胺)的交聯的陰離子共聚物，所述交聯的陰離子共聚物具有丙烯酸單體/丙烯醯胺單體之比為30:70(組合物3B-4)。實施例3B示出了使用陰離子單體(它是丙烯酸)和非離子單體(它是丙烯醯胺)的交聯的陰離子共聚物，該交聯的陰離子共聚物具有丙烯酸單體/丙烯醯胺單體之比為20:80(組合物3B-1)，將其加入到具有約28wt%含溼量的未處理的含水鑽探泥漿廢物材料中。實施例3B還示出了為了比較目的，使用矽酸鈉(交聯劑)添加到具有約28被％含溼量的所述未處理的含水鑽探泥漿廢物中(對比組合物3B-2)。實施例3B示出了對於組合物3B1，3B-2, 3B-3，和3B-4來說每一添加劑量的結果。實施例3B示出了添加有效量的交聯的陰離子共聚物與交聯劑，例如，但不限於矽酸鈉的本發明方法(下文稱為「添加(the additions)」)，因為按序添加(所述添加可按照任何所需的添加順序進行)消除在含水鑽探泥漿廢物材料內的任何游離水，與單獨添加交聯劑到未處理的鑽探泥漿廢物材料中相比。塗料過濾器液體試驗方法9095B證明對於組合物3A-1，3A-2, 3A-3, 3A-4, 3B-3, 3B-4和涉及組合物3B-1，對於10和20磅劑量/噸來說，表1和2中列出的可見外觀的結果，其中測定到在處理過的鑽探泥漿廢物材料內殘留的任何游離水不存在。因此，塗料過濾器液體試驗證明本發明的方法實現了 100%消除與鑽探泥漿廢物材料締合的任何游離水。
[0094]實施例3A[0095]用有效量表1列出的組合物，其中包括直鏈非離子均聚物，直鏈陰離子共聚物和矽酸鈉的共混物處理含有約28%溼氣的未處理的含水鑽探泥漿廢物材料充足的時間量，參見表1)，就地形成由該添加衍生的交聯的共聚物。處理過的鑽探泥漿廢物材料不含任何游離水。
[0096]表1
[0097]
【權利要求】
1.增稠含水的鑽探泥漿廢物材料的方法，該方法包括混合具有大於Owt%游離液體至99wt%游離液體的含水的鑽探泥漿廢物材料與有效量的至少一種陰離子共聚物，形成處理過的鑽探泥漿廢物材料，其中所述陰離子共聚物衍生於陰離子單體和非離子單體，和交聯單體的共聚；和 提供足以增稠所述處理過的鑽探泥漿廢物材料的有效量的時間段用於消除所述游離液體，和任選地運輸所述增稠的處理過的鑽探泥漿廢物材料到垃圾填埋場以供棄置。
2.權利要求1的方法，其中所述有效量的所 述陰離子共聚物為約4磅至約70磅/長噸所述含水的鑽探泥漿廢物材料，以乾重計。
3.權利要求1的方法，其中所述陰離子共聚物內所述陰離子單體與所述非離子單體之比為1:99至99:1。
4.權利要求3的方法，包括其中所述陰離子單體選自丙烯酸，丙烯酸鈉，和丙烯酸鉀，及其組合，和其中所述非離子單體選自丙烯醯胺和甲基丙烯醯胺，及其組合，和其中所述交聯單體選自N，N』-亞甲基雙丙烯醯胺，N-(l_羥基-2，2-二甲氧基乙基)丙烯醯胺，二胺，和矽酸鹽，及其組合。
5.權利要求3的方法，包括其中所述有效量的所述交聯單體是約1份/百萬份至100份/百萬份，以乾重計，基於所述陰離子單體和所述非離子單體的結合重量。
6.權利要求1的方法，包括其中所述陰離子共聚物衍生於是丙烯酸的陰離子單體和是丙烯醯胺的非離子單體。
7.一種增稠含水的鑽探泥漿廢物材料的方法，該方法包括: 混合具有大於0wt%游離液體至99wt%游離液體的含水的鑽探泥漿廢物材料與有效量的至少一種陰離子均聚物和有效量的至少一種非離子均聚物和有效量的至少一種交聯劑，在所述的含水的鑽探泥漿廢物材料內就地形成交聯的陰離子共聚物以供處理所述鑽探泥漿廢物材料；和 提供足以增稠所述處理過的鑽探泥漿廢物材料的有效量的時間段用於消除所述游離液體，和任選地運輸所述增稠的處理過的鑽探泥漿廢物材料到垃圾填埋場以供棄置。
8.權利要求7的方法，包括同時混合所述陰離子均聚物和所述非離子均聚物和所述交聯劑到所述含水的鑽探泥漿廢物材料內。
9.權利要求7的方法，包括按序混合所述陰離子均聚物，所述非離子均聚物和所述交聯劑到所述含水的鑽探泥漿廢物材料內。
10.權利要求7的方法，包括按序混合所述非離子均聚物，所述陰離子均聚物，和所述交聯劑到所述含水的鑽探泥漿廢物材料內。
11.一種改性的鑽探泥漿廢物材料，它包括: 具有0%游離液體的含水的鑽探泥漿廢物材料； 和一種或更多種陰離子共聚物，其中所述陰離子共聚物衍生於陰離子單體和非離子單體，和交聯單體的共聚。
12.權利要求11的改性的鑽探泥漿廢物材料，其中所述陰離子共聚物中所述陰離子單體與所述非離子單體之比為1:99至99:1。
13.權利要求12的改性的鑽探泥漿廢物材料，其中所述陰離子單體選自丙烯酸，丙烯酸鈉，和丙烯酸鉀，及其組合，和其中所述非離子單體選自丙烯醯胺，和甲基丙烯醯胺，及其組合，和其中所述交聯單體選自N，N』 -亞甲基雙丙烯醯胺，N- (1-羥基-2，2- 二甲氧基乙基)丙烯醯胺，二胺，和矽酸鹽，及其組合。
14.一種增稠油性鑽探泥漿廢物材料的方法，該方法包括混合具有大於Owt%游離液體至99wt%游離液體的油性鑽探泥漿廢物材料與有效量的至少一種陰離子共聚物，形成處理過的油性鑽探泥漿廢物材料，其中所述陰離子共聚物衍生於或者(a)陰離子單體和非離子單體，和交聯單體的共聚；或者(b)陰離子聚合物和非離子聚合物的非-交聯的直鏈共聚物；或者(c) (a)和(b)的組合的共混物；和 提供足以增稠所述處理過的油性鑽探泥漿廢物材料的有效量的時間段用於消除所述游離液體，和任選地運輸所述增稠的處理過的油性鑽探泥漿廢物材料到垃圾填埋場以供棄置。
15.權利要求14的方法，包括其中所述(b)非-交聯的直鏈共聚物中的陰離子共聚物是50wt%丙烯酸和50wt%丙烯醯胺。
16.提供一種改性的鑽探泥漿廢物材料，它包括: 具有0%游離液體的鑽探泥漿廢物材料和一種或更多種陰離子共聚物，其中所述陰離子共聚物是或者(a)衍生於陰離子單體和非離子單體，和交聯單體的共聚的交聯陰離子共聚物，或者(b)陰離子聚合物和非離子聚合物的非-交聯的直鏈共聚物，或者(c) (a)和(b)的組合的共混物。
17.權利要求16的改性的鑽探泥漿廢物材料，其中所述鑽探泥漿廢物材料是或者水性鑽探泥漿廢物材料，油性鑽探泥漿廢物材料，或其組合。
18.—種增稠鑽探泥漿廢物材料的方法，該方法包括: 混合具有大於0wt%游離液體至99wt%游離液體的鑽探泥漿廢物材料與有效量的至少一種陰離子共聚物，形成處理過的鑽探泥漿廢物材料，其中所述陰離子共聚物衍生於或者(a)陰離子單體和非離子單體，和交聯單體的共聚，從而導致交聯的陰離子共聚物；或者(b)陰離子聚合物和非離子聚合物的非-交聯的直鏈共聚物；或者(c) (a)和(b)的組合的共混物；和 提供足以增稠處理過的鑽探泥漿廢物材料的有效量的時間段用於消除游離液體，和任選地運輸增稠的處理過的鑽探泥漿廢物材料到垃圾填埋場以供棄置。
19.權利要求18的方法，包括其中所述鑽探泥漿廢物材料是油性鑽探泥漿廢物材料或水性鑽探泥漿廢物材料，或其組合。
20.權利要求18的方法，包括其中所述非-交聯的直鏈共聚物中的所述陰離子共聚物是50wt%丙烯酸和50wt%丙烯醯胺。
21.—種增稠含水的鑽探泥漿廢物材料的方法，該方法包括: 混合具有大於0wt%游離液體至99wt%游離液體的含水的鑽探泥漿廢物材料與有效量的(i)至少一種交聯的陰離子共聚物和(ii)直鏈陰離子共聚物，形成處理過的鑽探泥漿廢物材料；和 提供足以增稠所述處理過的鑽探泥漿廢物材料的有效量的時間段用於消除所述游離液體，和任選地運輸所述增稠的處理過的鑽探泥漿廢物材料到垃圾填埋場以供棄置。
22.權利要求21的方法，包括其中以共混物形式添加所述交聯的陰離子共聚物和所述直鏈陰離子共聚物到所述含水的鑽探泥漿廢物中。
23.權利要求21的方法，包括其中按序以任何添加順序或同時添加所述交聯的陰離子共聚物和所述直鏈陰離子共聚物到所述含水的鑽探泥漿中。
24.一種增稠含水的鑽探泥漿廢物材料的方法，該方法包括: 混合具有大於Owt%游離液體至99wt%游離液體的含水的鑽探泥漿廢物材料與有效量的(i)至少一種非離子均聚物，(ii)至少一種直鏈陰離子共聚物，和(iii)交聯單體，形成處理過的鑽探泥漿廢物材料；和 提供足以增稠所述處理過的鑽探泥漿廢物材料的有效量的時間段用於消除所述游離液體，和任選地運輸所述增稠的處理過的鑽探泥漿廢物材料到垃圾填埋場以供棄置。
25.權利要求24的方法，包括其中以共混物形式添加所述非離子均聚物，所述直鏈陰離子共聚物，和所述交聯單體到所述含水的鑽探泥漿廢物中。
26.權利要求24的方法，包括其中按序以任何添加順序或同時添加所述非離子均聚物，所述直鏈陰離子共聚物，和所述交聯單體到所述含水的鑽探泥漿中。
27.一種增稠含水的鑽探泥漿廢物材料的方法，該方法包括: 混合具有大於Owt%游離液體至99wt%游離液體的含水的鑽探泥漿廢物材料與有效量的(i)至少一種交聯的陰離子共聚物，和(ii)交聯單體，形成處理過的鑽探泥漿廢物材料；和 提供足以增稠所述處理過的鑽探泥漿廢物材料的有效量的時間段用於消除所述游離液體，和任選地運輸所述增稠的處理過的鑽探泥漿廢物材料到垃圾填埋場以供棄置。
28.權利要求27的方法，包括其中以共混物形式添加所述交聯的陰離子共聚物和所述交聯單體到所述含水的鑽探泥漿廢物中。
29.權利要求27的方法，包括其中按序以任何添加順序或同時添加所述交聯的陰離子共聚物和所述交聯單體到所述含水的鑽探泥漿中。
【文檔編號】C09K8/035GK103649265SQ201280030083
【公開日】2014年3月19日 申請日期:2012年5月14日 優先權日:2011年5月16日
【發明者】C·D·埃曼, J·T·喬治, J·S·赫斯格, C·W·沃甘, T·W·格羅夫 申請人:漢威爾公司