探索磷石膏与粉煤灰用于钻井废泥浆固化处理的实验研究

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1、四川大学硕士学位论文磷石膏与粉煤灰用于钻井废泥浆固化处理的实验研究姓名：李瑞龙申请学位级别：硕士专业：化学工程指导教师：夏素兰20050515四川大学硕士毕业论文磷石膏与粉煤灰用于钻井废泥浆固化处理的实验研究化学工程专业研究生：李瑞龙指导老师：夏素兰教授钻井废泥浆是石油与天然气开采与勘探过程中产生的污染物。钻井废泥浆具有CODc，含量高、pH值高、色度高及含有一定量油的复杂性和多变性的特点，以及钻井作业的分散性和流动性的行业特点。针对废泥浆的特点，本实验采用固化处理法，以多个井场废泥浆为试样，采用工业废渣磷石膏和粉煤灰以及水泥、生石灰、减水剂等

2、配制的复合固化剂进行固化处理，较深入的研究了各因素对固化效果的影响，并对其固化机理进行了分析。实验结果：(1)经大量实验研究，本文筛选出主要固化原料并找出较佳的用量范围：水泥10～15％、粉煤灰7-10％、磷石膏3-5％、生石灰1～2％。此固化剂可较好地固结钻井废泥浆，固结物抗压强度可达2．6MPa，且具有多孔吸附能力，其浸出液污染物指标均低于国家标准(GB8978．1996)第二类石油类污染物允许排放浓度：(2)钻井废泥浆本身性质对固化效果的好坏有直接影响。水基钻井废泥浆处理难度相对较低，其含固率(或密度)变化对固化效果影响比较明显，对含固率

3、较高(密度大于1．Sg／em3)的水基废泥浆迸行处理时固化剂中水泥用量比在10％左右时其浸出液可达到排放标准，水泥用量比在13％时固结物抗压强度可达2．0MPa以上；油基钻井废泥浆毒性大，处理难度也大，对其进行固化处理时固化剂中水泥用量比一般在15％以上，固结物浸出液污染物浓度才可达到排放标准。因此在处理油基废泥浆时，应先对其进行酸化一中和、破乳除油、混凝脱水等预处理后再固化处理，可获得更佳的固化结果；(3)磷石膏与石膏对四川I大学硕士毕业论文比实验证明磷石膏在生石灰和水泥水化产物的作用下可代替石膏用于钻井废泥浆的固化处理，其中有害杂质的不良影

4、响均在固化过程被消除。不会形成二次污染：f4)粉煤灰除具有火山灰性质积极参与水化反应外，还具有较强的吸附性能，通过物理吸附作用来固结废泥浆中有害物质；(5)有机固化剂(高分子聚合物)的加入可明显增强钻井废泥浆固结物的抗压强度、韧性等，但同时也使得固结物浸出液CODc，值升高，可能形成二次污染。本文实验所筛选出的磷石膏粉煤灰复合固化剂可对水基或油基钻井废泥浆进行有效的固化处理，基本可达到无害化处理及以废治废的目的。针对含油量高、固化处理难度较大的油基钻井废泥浆，本文完成了焚烧过程及主体设备的工艺设计，为进一步完善废泥浆在钻井现场的有效处理的后续工

5、作提供了～定的基础。关键词：钻井废泥浆固化磷石膏粉煤灰工艺设计II四川大学硕士毕业论文TheExperimentalInvestigationofDrillingWasteSlurriesSolidificationwithPhosphogypsumandCinderAshMajor：ChemicalEngineeringGraduateStudent：LiRuilongSupervisor：Prof．XiaSulanThedrillingwaSteslurriesarethemainpollutantsproducedinoil&Gasdri

6、llingfields．Theyhavethewaterqualitycharacteristicsofchangeabilityandcomplexityofcomponent．UsuallytheirCODcrcontent，pHvalueandchromaarehigherthanthoseregulatedinstandard．Theycontainsomeoilcomponent．Duetospecialtiesofdrillingoperationtheyaredispersingandmovability,too．Accordin

7、gtothecharacteristicsofdrillingwasteslurries，experimentalstudiesoilsolidificationtreatmentwithvariousdrillingwasteslurriessamples、Ⅳithcompositesolidificationagentcomposedofphosphogypsum，cement，quicklime，andwater-reducingagentetc．，havebeenmade．Effectsofallkindsoffactorsondril

8、lingwasteslurriessolidificationresultshavebeeninvestigated．Themechanismofso