磷石膏与粉煤灰用于钻井废泥浆固化处理的实验研究

摘要

本文针对钻井废泥浆的特点，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。研究表明，固化原料的最佳的用量为：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，且具有多孔吸附能力；钻井废泥浆本身性质对固化效果的好坏有直接影响；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响均在固化过程被消除，不会形成二次污染；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；有机固化剂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CODCr值升高，可能形成二次污染。

目录

文摘

英文文摘

1前言

2综述

2.1钻井废泥浆的特点及对环境的影响

2.1.1钻井废泥浆的来源

2.1.2钻井废泥浆的组成及特点

2.1.3钻井废泥浆对环境的影响

2.2钻井废泥浆的处理方法简介

2.2.1钻井废泥浆处理技术的现状

2.2.2钻井废泥浆防治及处理技术的发展趋势

2.3本课题的研究内容

3固化作用机理的探讨

3.1粉煤灰

3.1.1粉煤灰化学组成特点

3.1.2粉煤灰的火山灰质活性

3.1.3粉煤灰的吸附性质

3.1.4粉煤灰的固化作用

3.3磷石膏

3.3.1磷石膏的来源及组成

3.3.2磷石膏的固化作用

3.4磷石膏、粉煤灰与水泥等复合的固化作用

4实验原料与实验方法

4.1钻井废泥浆组成及分析方法

4.1.1钻井废泥浆组成

4.1.2实验原料

4.1.3分析方法

4.1.4主要实验仪器及分析药剂

4.1.5实验方法

5实验结果与讨论

5.1固化剂的筛选与用量配比的初步研究

5.1.1固化剂的筛选实验

5.1.2工业石膏粉煤灰复合材料固化钻井废泥浆

5.1.3磷石膏粉煤灰复合胶凝材料固化钻井废泥浆

5.2磷石膏粉煤灰复合材料固化废泥浆的定量实验研究

5.2.1磷石膏和工业石膏处理效果的对比

5.2.2磷石膏含水率的影响

5.2.3水泥用量的影响

5.2.4生石灰用量的影响

5.2.5固结物浸出液CODCr值随浸毒时间的变化

5.2.6小结

5.3钻井废泥浆自身性质对固化效果的影响

5.3.1水基钻井废泥浆的固化处理

5.3.2油基钻井废泥浆的固化处理

6钻井废泥浆焚烧处理装置工艺设计

6.1工艺流程设计及设计说明

6.1.1处理技术方案与工艺流程示意图

6.1.2工艺流程设计

6.1.3设计说明

6.2主要设备的工艺设计及选型

6.2.1焚烧炉的设计

6.2.2 CLK型旋风分离器的选型

6.2.3空气预热器的设计

6.2.4设计汇总

7结论

参考文献

致谢

声 明

作者硕士期间发表论文情况