廢棄鉆井泥漿固化處理技術(shù)研究.pdf

1、石油與天然氣勘探開發(fā)過程會產(chǎn)生大量污染物，廢棄鉆井泥漿是主要污染物之一。如果處理不當(dāng)，勢必污染當(dāng)?shù)氐沫h(huán)境造成難以估量的損失，而環(huán)境污染反過來會制約石油工業(yè)的發(fā)展。本研究是在對廢棄鉆井泥漿的來源、污染組分特征、處理技術(shù)現(xiàn)狀等問題分析的基礎(chǔ)上，結(jié)合長慶油田陜北采油區(qū)的現(xiàn)場實際情況，綜合分析了廢棄鉆井泥漿中污染物的特性，提出了對廢棄鉆井泥漿采用先破膠，再利用工業(yè)廢渣粉煤灰、石灰、黃土、水泥配制的復(fù)合固化劑進(jìn)行固化的處置工藝。進(jìn)一步研究了各因素

2、對固化效果的影響，并對其固化機(jī)理進(jìn)行了分析，通過研究獲得了以下有意義的成果。 (1)通過現(xiàn)場調(diào)研和室內(nèi)分析實驗，結(jié)果表明：長慶油田陜北采油區(qū)完鉆后產(chǎn)生的廢棄鉆井泥漿從感觀上看該樣品完全沒有游離水，粘度大，含水率高，是一種典型的粘稠狀膠體。泥漿的色度、CODcr、pH、石油類、懸浮物等嚴(yán)重超標(biāo)。若不采用適當(dāng)?shù)姆椒▉硖幚?，它將對環(huán)境造成極大的危害，因此對廢棄鉆井泥漿的治理研究工作勢在必行。 (2)根據(jù)形成當(dāng)?shù)啬酀{膠體結(jié)構(gòu)的主

3、要成分為羧甲基纖維素鈉(CMC)，結(jié)合CMC的特性和泥漿固化的原理，提出了無害化處理方案：首先對廢棄鉆井泥漿進(jìn)行破膠預(yù)處理，再加入以粉煤灰、黃土為主料的復(fù)合固化劑，通過粉煤灰的火山灰活性和黃土的膠結(jié)性對廢棄鉆井泥漿固化，使其具有一定的強(qiáng)度并成較致密的固體。 (3)根據(jù)化學(xué)脫穩(wěn)的理論基礎(chǔ)，通過室內(nèi)的實驗研究，篩選出破膠劑的種類，確定了各種破膠劑的最佳添加比例。綜合考慮泥漿的離心液水質(zhì)和泥餅含水率，篩選出四種破膠劑，比較其固液分離效

4、果依次為：三氯化鐵>硫酸鐵>硫酸鋁>聚合氯化鋁。因此，選擇破膠劑三氯化鐵處理廢棄鉆井泥漿，其最佳投加量為每處理1立方米廢棄泥漿加入0.006噸三氯化鐵。 (4)對破膠預(yù)處理后的廢棄泥漿進(jìn)行固化處理，以固化體抗壓強(qiáng)度和固化體浸出液CODcr、色度及pH為主要控制指標(biāo)，采用正交實驗優(yōu)選了固化劑的配方為：每處理1立方米廢棄泥漿需加入0.4噸粉煤灰，0.06噸石灰，0.3噸黃土，0.05噸水泥。通過合理控制這四者的加量即可控制固化時間和

5、固化體的強(qiáng)度，從而控制固化效果。無害化評價實驗表明，固化體浸出液的主要污染物含量優(yōu)于《污水綜合排放標(biāo)準(zhǔn)》(GB8978-1996)中的一級排放標(biāo)準(zhǔn)。表明該方法能有效固結(jié)廢棄鉆井泥漿中的有害物質(zhì)，可實現(xiàn)就地快速固化處理的目的。 同時，對固化過程中影響固化效果的因素進(jìn)行了較為詳細(xì)的分析，可為其他地區(qū)油田廢棄鉆井泥漿的處理提供技術(shù)借鑒；并探討了各種固化劑的作用機(jī)理。 (5)探討了各種固化劑的作用機(jī)理，初步設(shè)計了現(xiàn)場施工工藝，對