XG废钻井液固化剂的作用过程

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1、维普资讯http://www.cqvip.com第l4卷第4期新疆石油学院学报VoJ．I4No．42002年I2月JournalofXinjiangPetroleumInsliluleDec．2O02文章编号：1009-0207(2002)04-0033—03XG废钻井液固化剂的作用过程梅宏，韩新芳，于海宁(新疆石油学院，乌鲁木齐830000)摘要XG固化剂的主要组分是水化能力和活性很强的材料，在废．钻井液中分散水化、凝聚、结晶，形成一种水化物凝聚——结晶网状结构，硬化成稳定固体后，把废钻井液中的有害物质封闭在其中，防止其扩散迁

2、移，避免了对环境的影响。关键词：固化；环境；水化；废钻井液中图分类号：TE254文献标识码：A废钻井液污染环境的方式是以运移扩散和化井液中的水分相互作用，生成稳定的水化物。而且学迁移为特征的⋯，固化法是较为有效的废钻井液由胶凝材料的性质知，当生成的水化物数量足够多无害化处理方法。废钻井液的化学固化法基于钻时，它们彼此之间就能互相凝聚、结晶，并在体系的井液中含有一定数量的固相，加入一定数量的化学整个空间形成连续的网状结构，最终凝结硬化并成处理剂(固化剂)，与之发生一系列复杂的物理、化为不可逆转的常态固体。实验表明，单一上述材料学变

3、化，因而将废钻井液中的有害成分(如重金属、的性能不稳。为了增强固化效果，在上述胶结材料高聚物、油类等)封闭、包裹在其中，从而降低其沥中复配以数种添加材料，构成XG系列固化剂。滤性及迁移作用，达到防止环境污染的目的。XG2XG固化剂的作用过程废钻井液固化剂就是基于上述作用原理和目的所研制的。2，1XG固化剂各组分的作用1XG固化剂的组成及特点XG固化剂为多种材料的复配物，按照它们的性质，各组分分别起着：①胶凝作用；②促凝作用；XG固化剂的主要成分是一多矿物结构的胶结③胶结作用；④硬化作用。l4材料，它是在高温急冷条件下形成的晶体，

4、所以是2．2XG固化剂的作用过程常温下存在的介稳高温状态物质。在其晶体结构2．2．1XG固化剂的凝聚——结晶的形成过程中，往往有一些高价金属氧化物进入到由前所述，XG固化剂的结构决定了其可自发其晶格并形成固溶体，由于这些氧化物中游离的高进行水化过程。根据胶凝材料的溶解——沉淀理价金属离子在固化剂主要组分结构的形成中，参与论，可以认为：①当固化剂与水混合后发生溶解，其晶格构成，发生晶格取代，引起晶体变形，导致固固化剂颗粒表面形成水化离子，并从颗粒表面向体化剂具有活性；另外，由于固化剂主要组分的晶体系中扩散，扩散的结果，水化离子相互

5、碰撞而形成结构呈不规整态，使得其结构中有较大的孔隙，极水化物分子。随着水化反应的进行，水化物不断增性水分子很容易进入其内部，因而使其具有较大的多，使水化物比其原始状态的溶解度小，所以溶液水化能力。根据热力学观点，固化剂的这种结构特对水化物是过饱和的，因而水化物析晶沉淀。水化征，决定了其可自发进行水化作用过程，它与废钻物的析出破坏了固化剂原有的溶解平衡，则固化剂收稿日期：2002—09—02作者简介：梅宏(1957一)，男，1982年毕业于成都地质学院，I994石油天然气总公司勘探研究院硕士研究生毕业，现为新疆石油学院开发系副教授

6、。33■维普资讯http://www.cqvip.com釉疆石油学院学报2002正进一步溶解，以补偿水化物析晶造成的在液相中水了一个新的多种不同存在状态的固相——固化剂化物含量的减少，如此不断溶解和析晶，直到固化——化学处理剂——水的体系。在这一过程中，固剂完全水化为止。②如果水化物析晶布满体系整化剂水化物的凝聚——结晶和固化剂与初始结构个空问，并且生成的晶体随析晶沉淀而长大及粒子的相互作用、彼此交联、重叠填充是相伴随的。体热运动使其彼此间的作用距离在其作用力范围内系的结构硬化固结后，以胶结和包胶的方式，实现时，粒子相互靠近、交

7、叉形成布满整个体系内的凝了对废钻井液中有害成分的圈闭、包裹，达到了防聚结构的空间连续交联网格。③随着水化物的大止其迁移扩散和沥滤的目的，避免了对环境的污量生成，体系的结构进一步强化，在结晶、凝聚的基染。础上发展成为凝聚一一结晶结构网，过量的凝聚体图l是固相含量为53％的废聚合物——钾盐和结晶体则紧密填充在网状结构间。结晶结构不钻井液中加入80L固化剂后形成的凝聚——结同于凝聚结构之处在于粒子之间的相互作用力不晶结构的电镜显微照片。水化物表面向外辐射出是范德华力，而是化学键力，由于作用力性质的变细长物质，呈针状或棒状晶体，多种粒子

8、互相接触化，所以结晶结构网破坏以后不具有凝聚结构的触形成彼此交联网状结构。变复原性能。这种结构的形成是依靠水化物粒子之间的交叉结合，或者依靠粒子界面上晶核连生的结果】，经过一段时间后，结构逐渐硬化，最终成为稳定的固体。2．2．2XG固化剂在废钻井液中的作用过程废