钻井废弃泥浆固化处理技术研究

摘要

随着我国石油化工行业的快速发展，石油勘探、开发的钻井施工过程中会产生大量的钻井废弃泥浆，对周围的土壤、地表水和地下水以及人类的生产生活造成不同程度的影响。因此，对钻井废弃泥浆的无害化处理尤为重要。本文结合陕北延长采油区产生的钻井废弃泥浆的体系特征及污染物特性，选择先破胶后固化的工艺对钻井废弃泥浆进行处理。
　　本文首先对破胶剂进行筛选，考察破胶剂种类及添加量对泥饼含水量、CODCr、pH的影响，确定出效果最优的破胶剂为三氯化铁，最佳添加量为7g/L。通过破胶预处理得到的离心液污染物含量大大降低，简化了固化处理工艺。选择抗压强度、CODCr、pH、色度为控制条件进行正交试验，确定出了复合固化剂的最佳组成配方，即100ml钻井废弃泥浆中添加45g粉煤灰、45g黄土、6g石灰、4g水泥。进一步探讨了影响固化结果的因素，泥浆中固体含量密度的增加有利于抗压强度的增强;确定固化温度控制在45℃以下为宜;固化体浸出液中CODCr值随着pH的增大而逐渐变小，表明碱性条件下更能保持固化体的稳定;随着浸出时间的延长，复合固化剂中的粉煤灰能够大量吸附其中的有害物质，故浸出液的CODCr逐渐降低。

目录

声明

摘要

第一章 绪论

1．1 问题的提出与意义

1．2 废弃钻井泥浆

1．2．1 钻井泥浆的来源

1．2．2 钻井泥浆的基本属性

1．2．3 钻井泥浆的分类

1．2．4 钻井泥浆的组成与特性

1．3 钻井废弃泥浆国内外处理技术现状

1．3．1 固化处理技术

1．3．2 固液分离处理技术

1．3．3 土地耕作

1．3．4 MTC技术

1．3．5 坑内密封填埋

1．3．6 破乳法

1．3．7 回注法

1．4 钻井废弃泥浆处理技术难点与问题

1．5 研究目标、内容及技术路线

1．5．1 研究目标

1．5．2 研究内容

1．5．3 试验技术路线

第二章 实验内容

2．1 实验方案

2．2 实验原料

2．2．1 钻井泥浆性质

2．2．2 固化材料

2．3 实验试剂及仪器设备

2．4 实验方法

2．4．1 破胶方法

2．4．2 固化方法

2．4．3 泥浆物理性质测定法

2．4．4 泥浆浸出液分析法

2．4．5 固化效果自定义分级

2．4．6 固化体抗压强度分析

2．4．7 固化产物反浆分析

第三章 钻井废弃泥浆化学脱稳研究

3．1 钻井废弃泥浆的化学脱稳概述

3．2 破胶剂的初步筛选

3．3 破胶剂的优选

3．3．1 三氯化铁破胶效果

3．3．2 PAC破胶效果

3．3．3 硫酸铁破胶效果

3．3．4 硫酸铝破胶效果

3．3．5 评价各破胶剂的处理效果

3．3．6 小结

第四章 钻井废弃泥浆实验室固化处理研究

4．1 固化处理法简述

4．2 固化剂的筛选

4．2．1 粉煤灰固化效果

4．2．2 石灰固化效果

4．2．3 黄土固化效果

4．2．4 水泥固化效果

4．3 固化的正交实验设计

4．3．1 正交实验概述

4．3．2 正交实验设计

4．3．3 正交实验结果及分析

4．4 固化效果的评价

4．5 固化效果的影响因素

4．5．1 固相含量与密度

4．5．2 温度

4．5．3 pH

4．5．4 浸出时间

4．6 固化体的无害化分析

4．5 小结

第五章 固化作用机理探讨

5．1 粉煤灰作用机理

5．2 黄土作用机理

5．3 水泥作用机理

5．4 生石灰作用机理

5．5 复合固化剂的机理

5．6 温度与湿度的影响

第六章 钻井废弃泥浆施工现场工艺设计

6．1 固化方案

6．2 固化处理工艺

6．2．1 施工井场勘察

6．2．2 固化步骤

第七章 结论

致谢

参考文献

攻读硕士期间发表的论文