钻井废弃泥浆不落地处理

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1、钻井废弃泥浆不落地处理废弃泥浆是石油天然气工业的主要污染源之一。它是一种含黏土、加重材料、各种化学处理剂、污水、污油及钻屑的多项稳态胶体悬浮体系，危害环境的主要成分是烃类、盐类、各种聚合物、木质素磺酸盐、某些金属离子（汞、铜、砷、铬、锌及铅）和重晶石中的杂质。为防止钻井废弃泥浆对环境造成污染，必须对其进行处理。根据处理和排放情况的不同，国内外对废弃泥浆有多种处理方法，包括固化处理、MTC技术、化学强化固液分离技术、机械脱水法、焚烧法、喷雾干燥法、回收循环利用法、安全土地掩埋法（又称坑内密封法）、土地耕作法、脱稳干化场

2、处理法、注入安全地层或环行空间法、微生物法等。其中，固化处理是当前采用较多的方法之一，特别适宜那些不宜土地耕作处理的废弃泥浆。以下是对国内近几年常用的废弃泥浆处理技术进行综合介绍。一、钻井废弃泥浆固化固化处理就是向防渗废弃泥浆土池中投入适量配比的固化剂，按照一定的技术要求进行均匀搅拌，通过一定时间的物理和化学变化，使其中的有害成分发生转化、封闭、固定作用，转变成为一种无污染的固体。有机固化剂成本高，容易产生二次污染，应用较少；无机固化剂具有原料易购、价格低廉、使用方便、固化效果好等优点，具有良好的市场前景。因此，最好

3、选择无机固化剂。其中使用的主要原材料为磷酸盐、粉煤灰、生石灰、水泥、石骨粉、氯化物、絮凝剂。１．粉煤灰固化材料粉煤灰为典型的火山灰质材料，主要由SiO２、Al２O３等杂质组成。其固化激发机理是：粉煤灰中的SiO２、Al２O３等物质，在废弃泥浆中水化，受到Ca（OH）２的碱性激发，分别生成C‐S‐H凝胶和水化铝酸钙类物质，水化铝酸钙又会受到硫酸盐的激发，生成单硫型的水化硫铝酸钙（AF）等产物，进一步提高废弃泥浆体系的胶凝组分和硬化质量。粉煤灰在钻井废弃泥浆固化中的基本作用：①活性效应：可用做混凝土的胶凝组分，与氢氧化钙

4、发生二次反应生成类似水泥C‐H‐S凝胶的产物，但其属于低活性混合材料；②形态效应：是泛指粉煤灰颗粒形貌、粗细、表面粗糙度、级配、内外结构等几何特征，以及色度、密度等特征在固结土或混凝土中产生的效应。其主要属于物理效应；③微集料效应：犹如微细的骨料，使新拌的水泥浆体结构发生“解絮”作用，粉煤灰细小微珠起填充作用，使泥浆体结构中毛细空隙“细化”［１］。以粉煤灰为原料的固化剂体系有MS型固结材、粉煤灰复合剂固化体系和粉煤灰与磷石膏固化体系，其中都添加了大量的粉煤灰在激发剂和促凝剂的辅助作用下，使得废弃泥浆凝结、硬化，达到工

5、程所需的力学强度。1２．常用的无机固化剂（１）KG系列固化剂：该固化剂原料易得、价廉无毒，使用方便，处理费用低，固结、解毒效果好，固结物的机械强度较高，水溶性及水渗透性较低，抗生物降解，稳定周期长（可达１０a以上），对固相物含量较高的废弃泥浆的处理效果特别好。应用于川西地区废弃泥浆处理。（２）XG固化剂：XG固化剂的主要组分是水化能力和活性很强的材料，在废弃泥浆中分散水化、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，把废弃泥浆中的有害物质封闭在其中，防止其扩散迁移，达到环境保护的效果。（３）H

6、B‐１固化剂：其系列组成是SA型水硬材料＋石灰、石膏＋促溶早强外加剂RM。在使用时可结合大量水分子并生成钙矾石矿物晶体，从而达到固化目的。（４）WH‐８５８处理剂：废弃泥浆无害化配套处理剂WH‐８５８为多种无机和有机化合物的复合物，含有脱水剂、中和剂、絮凝剂、吸附剂、固化剂等，故能用其进行无害化处理。应用于陕北油气田废弃泥浆处理。（５）A、B、C、D固化剂：A、B、C、D四种固化剂单独使用时都具有一定的固化效果，不同的固化剂其加量和固化效果的关系并非完全相同，在此基础上采用正交试验方法确定最佳固化配方。３．现场施工现

7、场施工工艺主要有两种：第一种是利用挖掘机等机械将固化剂按一定配比与废弃泥浆进行混合；第二种是直接用泥浆泵及配浆设备将固化剂按一定配比与废弃泥浆进行混合。第一种方法施工困难，因为在有些泥浆池中固化剂搅拌不均匀，造成固化效果不佳。第二种方法可以使固化剂搅拌均匀，但需增加设备，特别是在废弃已久的泥浆池，使成本增高。建议有关部门可以研制出适合废弃泥浆固化的设备体系。二、MTC技术泥浆转化为水泥浆，简称为MTC（MudToCement）技术，是世界前沿的固井技术。矿渣MTC是指在泥浆中加入水淬高炉矿渣以及激活剂、分散剂等处理剂

8、，将泥浆转化为水泥浆，该技术减少了废弃泥浆的处理成本，同时也减少了固井所需费用。１．矿渣MTC浆的性能评价通过测定矿渣MTC浆的密度、流变性、稠化时间、抗压强度、API失水和静胶凝强度（SGS）来对其进行性能评价，来满足现场施工要求。２．矿渣MTC体系的技术特点矿渣MTC体系具有以下特点：①矿渣MTC体系形成的常规浆体密度一般比常规密度水泥浆要