废钻井液复合固化处理技术及应用研究

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1、维普资讯http://www.cqvip.com治理技术油气田环境保护第l4卷·第3期·2l·废钻井液复合固化处理技术及应用研究艾光富(胜利油田黄河钻井钻前公司)摘要为了达到“以废治废、变废为宝”的目的，胜利油田对废钻井液固化处理技术进行了研究。详细分析了钻井液的有害成分及固化处理的作用机理，在确定了固化物设计指标的前提下，进行了大量实验室分析、检测及试样配比研究，得到了适合不同钻井液体系的固化处理配方，并对复合固结材料进行了击实、抗干湿、抗冻融等耐久性试验。结果表明，28d后，复合固结材料的抗压强度一般为O．5～1．5MPa，可用于铺设简易道路或修建井场用。另外

2、，在废钻井液中添加固结材料、稳定剂及骨料，并利用废钻井液的潜在活性，使其成为具有硅酸盐凝胶结构或水泥石结构的建筑材料，可以进行砌体施工。该项技术具有显著的经济效益和社会效益。关键词胜利油田废钻井液固化处理研究0引言致水体生态自净能力下降；COD超标高达几百倍，根本不能使用；其它如油污和有害重金属的存在都会对解决废钻井液的污染问题是石油企业环境保护生物有相当的毒害作用，归纳起来，废钻井液组成可的重要研究课题之一。根据回收再利用和排放情况的分为以下四个部分：不同，国内外对废钻井液的处理有许多方法，例如机◆液相可以是淡水或海水，或者是某些类型的油品；械脱水法、焚烧法、喷

3、雾干燥法、回收循环利用、MTC◆固相通常为粘土，有时为了增加体系的密度，(MudToCement)技术、安全土地掩埋法(又称坑常使用重晶石；为改变泥浆流变性和滤失性，常使用内密封法)、土地耕作法、脱稳干化场处理法、注入微晶高岭土；安全地层或环行空间、微生物法、化学强化固液分离◆处理剂用来调整泥浆性能，常用的有各种有机技术以及固化法等。其中，固化法是当前采用较多的或无机化学处理剂，如稀释剂、增粘剂、絮凝剂、抑方法之一，特别适宜那些不宜土地耕作处理的废钻井制剂、降滤水剂、润滑剂、加重剂、高温稳定剂、解液。根据所用材料的种类，可分为水泥基固化、石灰基固化、水玻璃基固化和

4、复合固化法。采用固结技术卡剂和堵漏剂等，多达120多种；◆污染物钻井岩屑及地层中的各种盐类等。处理废钻井液具有材料运输量少、施工速度快、经济实废钻井液大多属于粘土一水分散体系一水基泥浆惠、效果好、处理量大等优点，还可利用废钻井液的固结修筑道路、井场基础以及压制如粘土砖等的砌筑材的范围，也有的属于油基或聚合物泥浆。主要由膨润料，是油田环境保护和工业废物处理技术中的一条有土、盐水粘土、海泡石、重晶石及少量多种化学处理剂组成，含水率一般在35％～90％之间，固相颗粒效途径。目前以固结技术最受重视，各国投入研究的力量细度一般在0．O1～0．1邮之间(即95％以上颗粒通和资

5、金也最多。过200目筛)，其外观一般呈粘稠流体状态，是具有典型流变学特征的胶体。1废钻井液成分分析按钻井液的不同处理阶段，可将其分为：原泥浆、钻井液含有油污及钻屑的混合物，成分复杂。其浓缩泥浆、消化泥浆、脱水泥浆和干化(燥)泥浆等。中悬浮物常在200mg／L以上，在水体中不易下沉而导为了改善废钻井液的脱水性能，常采用废钻井液消化艾光富，1986年毕业于胜利石油学校钻井专业，现任黄河钻井总公司钻前公司科技办主任，工程师。通讯地址：山东省东营市北二路278号钻前公司，257047维普资讯http://www.cqvip.com·22·2004年9月油气田环境保护治理技

6、术或化学调理(机械脱水前的预处理)等方法。钻井液Ca(0H)z不断溶解，可继续促进反应进行。随着水化过中所含的水大致分为四类：颗粒间的空隙水，约占废程的进行，部分Ca(0H)z晶体和C—S—H凝胶体充填在钙钻井液水分的70％；毛细水约占20％；颗粒吸附水矾石晶体中间，这种结晶网状束缚土颗粒间的移动，及颗粒内部水约占10％。钻井液脱水的难易程度除加固和改善了固化土的结构，使得强度进一步提高。与水分在污泥中的存在形式有关外，还与污泥颗粒的2．2固化材和粘土间的作用大小、固体含量比值和有机物含量等有关。污泥颗粒粘土矿物中含有较多的酸性结晶和胶态氧化物一越细、有机物含量越

7、高、废钻井液固体含量比值越小，SiOz和A1z0。等，这些胶态氧化物中有一部分具有活其脱水难度也越大。性。粘土具有高度的分散性和表面性，所以粘土一固胜利油田钻井液以粘土和水为基础，主要为胶体化材一水混合以后，固化材为粘土矿物表面所吸附，和悬浮物，其颗粒粒径一般在10‘。～2gm之间，因此在常温常压下与粘土中活性组分缓慢的发生化合反具有相当的稳定性。另外钻井液原材料和处理剂品种应，生成稳定的结晶物质。繁多，钻井液中还有大量的化学添加剂，从而使得粘2．3离子交换作用土颗粒更加分散、稳定。根据土壤胶体化学的概念，土壤胶体颗表1胜利油田不同钻井区域的废钻井液物化性能粒一般

8、带负电，能