專利名稱：油區(qū)廢泥漿高效固化處理劑及其固化處理工藝的制作方法
技術領域：
本發(fā)明涉及環(huán)境保護技術領域內的油區(qū)鉆井廢泥漿綜合治理。
背景技術：
現(xiàn)代石油勘探開發(fā)百余年來，鉆井廢泥漿也存在了一個多世紀。以勝利油田為例，近些年油田每年約需打各類生產井、探井、檢查井1000口左右，每口井產生的廢泥漿約在100m3以上，全年約產生1.0×105m3以上的鉆井廢泥漿。由于廢泥漿存在的分散性及隱蔽性，其污染防治與綜合治理沒有引起人們的足夠重視，對廢泥漿綜合治理與再利用技術的研究起步較晚。
鉆井廢泥漿分水基泥漿和油基泥漿兩大類，油田鉆井泥漿主要由膨潤土、鹽水、粘土、海泡石、重晶石粉及部分多種化學處理劑組成，含水率一般在35％～90％之間，呈堿性，固相顆粒粒度很小，外觀呈粘稠流體狀，具有顆粒細小、級配差、粘度大、含水率高且不易脫水等特點，是一種典型的粘稠狀膠體。
鉆井廢棄泥漿是油田鉆井過程產生的副產物，就地存放于泥漿池中，傳統(tǒng)的處理方式是就地掩埋，其主要污染物是廢棄物中含有的各種有機或無機類化學助劑，主要是其中的重金屬、COD、Oil、表面活性劑等有害物質，其濃度較高，如果不加處理直接排放必然對生態(tài)環(huán)境造成不良影響。
近年來，人們對鉆井廢泥漿的環(huán)境污染有了深刻認識。鉆井廢泥漿與污油、污水一樣，是油田生產的三大公害之一，主要表現(xiàn)有三1、鉆井廢泥漿自然狀態(tài)難以降解，造成周邊地區(qū)土壤板結，土地鹽堿化，植被被大量破壞等；
2、鉆井廢泥漿長期累積滲透到地表以下水層或隨雨水外溢流入江河小溪，污染水源，危害人的身體健康及水生物生長等；3、鉆井廢泥漿堆積在井場周圍，占用大量耕地或草地，使占用的土地失去使用價值，成為新的污染源。
因此，對鉆井廢泥漿的綜合治理已經成為當前亟待解決的問題，對油區(qū)廢泥漿的“無毒、無害、低成本、可工業(yè)化再利用”應是徹底處理廢泥漿的主要目標。

發(fā)明內容
本發(fā)明的目的就是研究一種油區(qū)廢泥漿高效固化處理劑及其固化處理工藝，以解決油區(qū)廢泥漿對環(huán)境的污染問題。
本發(fā)明的技術方案包括兩大部分，即1.油區(qū)廢泥漿高效固化處理劑由兩部分組成，一部分由占廢泥漿重量的百分比含量的離子沉淀劑1-3％、破膠劑1-2％、吸附劑2-8％組成；另一部分由占沉降固體重量的百分比含量的硫鋁酸鹽硬化劑5-20％、疏松劑2-4％、石膏粉2-8％組成。所述的離子沉淀劑、破膠劑、吸附劑分別是指含鈣的磷酸鹽或過磷酸鹽離子沉淀劑、丙烯酸酯聚合物破膠劑、海泡石和生石灰粉吸附劑；所述的硬化劑、疏松劑分別是指硫鋁酸鹽水泥硬化劑、鉀明礬疏松劑。
2.使用油區(qū)廢泥漿高效固化處理劑的處理工藝(1)先測定油區(qū)待處理的廢泥漿的體積和固化物含量以確定油區(qū)高效固化處理劑的用量；(2)固化劑前期準備現(xiàn)場施工所用固化劑可按比例用雙錐螺旋混料機混合，一部分由離子沉淀劑、破膠劑按比例混合均勻、存放，吸附劑單獨存放；另一部分由硫鋁酸鹽硬化劑，疏松劑，石膏粉按比例混合均勻、存放；
(3)在施工現(xiàn)場，首先將廢泥漿與混合好的離子沉淀劑、破膠劑按比例攪拌并混合均勻，靜停1-3小時后將表面水及水中溶有的有害物質抽出，在廢水中加入吸附劑后進行攪拌，對水中的有害物質進行吸附處理，靜停1-3小時后，檢驗，排放；然后將分離后的沉降固體與已混合好的硫鋁酸鹽硬化劑、疏松劑、石膏粉按比例攪拌并混合均勻，靜停3-7天后，經檢驗合格進行場地平整，否則再加固化處理劑予以調整，直到合格。
本發(fā)明與已有相關油區(qū)廢泥漿處理技術相比具有以下優(yōu)點1、該固化劑為灰白色粉末狀固體，可大量吸收反應超過自身重量1倍以上的水分，并放出大量的熱量，加速固化材料的反應以及固化材料與鉆井廢泥漿之間的化學反應，固化7天后強度大于0.5MPa。
2、可固化各種高含水、高有機質、含多種有害物質的鉆井廢泥漿或污泥，并可在較低的溫度下正常凝結硬化，具有凝結硬化時間短，水穩(wěn)定性能好，溶出物少以及強度高的特性。
3、可用于固化各種鉆井廢泥漿防止有害物質的滲出，固化后可作為填土材料，進行再利用以建造土地。對固化后固化物種植特性進行試驗分析，其孔隙率為35％左右，pH值為8左右，完全符合種植土要求，固化后經種植試驗，植物生長良好。
4、一般的鉆井廢棄泥漿固化劑中多數(shù)采用普通硅酸鹽水泥，盡管成本低，但處理后的泥漿pH值在11以上，土壤堿性強，難以實現(xiàn)土壤復耕。本技術采用特種快硬膠結材料，廢棄泥漿固化處理后pH值在7-9之間，可保證土壤復耕。
5、一般的鉆井廢棄泥漿固化劑中多數(shù)采用粉煤灰，粉煤灰是一種水硬性膠結材料盡管成本低，但處理后隨著其緩慢水化，強度逐漸提高，最初一年可實現(xiàn)土壤復耕，隨著時間延續(xù)，土壤板結嚴重，難以實現(xiàn)土壤復耕。本技術不采用粉煤灰作為膠結材料，可保證實現(xiàn)土壤連續(xù)復耕。
6、本技術采用先進的混料設備，可保證鉆井廢棄泥漿固化劑的均勻性；采用先進的生產施工工藝，可保證施工質量的穩(wěn)定性。
7、該油區(qū)廢泥漿高效固化處理劑具有原料易購、價格低廉、使用方便、固化效果好。
四

無。
五具體實施例方式本發(fā)明的技術方案是通過以下方式實現(xiàn)的本發(fā)明的油區(qū)廢泥漿高效固化處理劑主要由兩部分組成一部分由含鈣的磷酸鹽或過磷酸鹽離子沉淀劑、丙烯酸酯聚合物破膠劑、海泡石和生石灰粉吸附劑組成，其配比(指占廢泥漿重量的百分比含量)分別為離子沉淀劑(1-3％)，破膠劑(1-2％)，吸附劑(2-8％)，主要作用是將廢泥漿中的大量水和部分有害物質分離出來，并對液體中的有害物質進行處理，使處理后的水達到GB5084-92農田灌溉標準。
另一部分由硫鋁酸鹽水泥硬化劑、鉀明礬疏松劑、石膏粉組成，其配比(指占沉降固體重量的百分比含量)為硬化劑(5-20％)、疏松劑(2-4％)、石膏粉(2-8％)，主要作用是對分離后的沉降固體固化處理，使其達到GB5085.3-1996《工業(yè)固體廢物有害特性試驗與監(jiān)測分析方法》的要求。
將本發(fā)明的油區(qū)廢泥漿高效固化處理劑每部分用雙錐螺旋混料機混合攪拌均勻后，待處理油區(qū)廢泥漿時用散裝水泥運輸車分別運至施工現(xiàn)場。本發(fā)明的油區(qū)廢泥漿高效固化處理工藝為先測定油區(qū)待處理的廢泥漿的體積和固化物含量以確定油區(qū)高效固化處理劑的用量，待固化處理后，取樣化驗監(jiān)測，看結果是否達到有關國家標準，達標準后可平整場地，否則再加固化處理劑予以調整，直到合格。
首先，將廢泥漿與離子沉淀劑、破膠劑按比例用挖掘機攪拌并混合均勻，靜停1-3小時后抽取表面水及水中溶有的有害物質，用吸附劑對水中的有害物質進行處理，檢驗后可排放。
其次，將分離后的沉降固體與硫鋁酸鹽硬化劑，疏松劑，石膏粉按比例用挖掘機攪拌并混合均勻，靜停3-7天后，經檢驗合格進行場地平整。
基于廢泥漿污染環(huán)境的方式是以運移擴散和化學遷移為特征，本發(fā)明研制的廢泥漿高效固化處理劑中破膠劑可破壞廢泥漿的絮凝結構，釋放廢泥漿中大量的游離水，減少廢泥漿含水量，便于廢泥漿的快速固化處理；吸附劑具有很大的比表面積，可吸附有機物和金屬離子，能將可溶性陰離子有機污染物變成不溶物，降低其毒性，并調節(jié)廢棄物的pH值；離子沉淀劑是一種含磷酸鹽的無機物，沉淀重金屬離子，降低其活性，同時賦予固化物一定的肥效。
本發(fā)明研制的廢泥漿高效固化處理劑使用范圍大，可直接加至廢泥漿中充分攪拌混合均勻后，在短期內形成具有抗水性能、封閉作用和吸附作用的穩(wěn)定固化物。
對廢泥漿的高效固化歷程是通過硫鋁酸鹽硬化劑、石膏粉等對廢泥漿的水化和交聯(lián)作用，以凝聚、圈閉等方式，使廢泥漿在較短時間內失去流動性而固化。在逐漸變?yōu)殡y溶固態(tài)水合物的過程中鞏固和加強體系固態(tài)性質，形成不可逆轉的常態(tài)固體——具有抗水蝕性、圈閉性和吸附性等，從而達到限制污染物流動和抑制其組分遷移擴散的目的，避免對環(huán)境的影響和危害。加入的硬化劑通過化學反應可形成立體構架的無機聚合物包裹和固定污染物，使其在外力作用下不能游離出來，降低其遷移能力。疏松劑可調節(jié)固化物的孔隙率以保證土壤的種植性。
在施工現(xiàn)場首先，將廢泥漿與在工廠混合好的離子沉淀劑、破膠劑按比例用挖掘機攪拌并混合均勻，靜停1-3小時后用潛水泵將表面水及水中溶有的有害物質抽至泥漿池一角，邊加入吸附劑邊用挖掘機進行攪拌，對水中的有害物質進行吸附處理，靜停1-3小時后，檢驗，可用潛水泵排放。其次，將分離后的沉降固體與在工廠混合好的硫鋁酸鹽硬化劑，疏松劑，石膏粉按比例用挖掘機攪拌并混合均勻，靜停3-7天后，經檢驗合格進行場地平整。
固化處理后，應取樣監(jiān)測，看結果是否達到有關標準，達標準后方可平整場地，否則再加固化處理劑予以調整，直到合格。
工程實例廢棄鉆井液比重1.28g/cm3，配置鉆井液時加入了FA-367，XY-27，PAC-142，SMP，F(xiàn)C-427及原油等化學添加劑，外觀棕黑色。用離子沉淀劑(2％)，破膠劑(1.2％)，吸附劑(3.5％)，硫鋁酸鹽硬化劑(12％)，疏松劑(3％)，石膏粉(6％)(按占廢泥漿重量的百分比含量)組成的固化劑配方對該廢棄鉆井液進行固化處理，固化7天后其性質見表1。
1.基本痊愈≥85％。
2.顯效≥50％3.有效≥20％4.無效≤20％5.頭顱CT掃描療效評定標準完全吸收梗塞面積吸收100％大部分吸收梗塞面積吸收60～99％小部分吸收梗塞面積吸收20～59％無變化梗塞面積吸收＜20％。
權利要求
1.一種油區(qū)廢泥漿高效固化處理劑，其特征是由兩部分組成，一部分由占廢泥漿重量的百分比含量的離子沉淀劑1-3％、破膠劑1-2％、吸附劑2-8％組成；另一部分由占沉降固體重量的百分比含量的硫鋁酸鹽硬化劑5-20％、疏松劑2-4％、石膏粉2-8％組成。
2.根據(jù)權利要求1所述的油區(qū)廢泥漿高效固化處理劑，其特征是所述的離子沉淀劑、破膠劑、吸附劑分別是指含鈣的磷酸鹽或過磷酸鹽離子沉淀劑、丙烯酸酯聚合物破膠劑、海泡石和生石灰粉吸附劑；所述的硬化劑、疏松劑分別是指硫鋁酸鹽水泥硬化劑、鉀明礬疏松劑。
3.根據(jù)權利要求1或2所述的油區(qū)廢泥漿高效固化處理劑的處理工藝，其特征是(1)先測定油區(qū)待處理的廢泥漿的體積和固化物含量以確定油區(qū)高效固化處理劑的用量；(2)固化劑前期準備現(xiàn)場施工所用固化劑可按比例用雙錐螺旋混料機混合，一部分由離子沉淀劑、破膠劑按比例混合均勻、存放，吸附劑單獨存放；另一部分由硫鋁酸鹽硬化劑，疏松劑，石膏粉按比例混合均勻、存放；(3)在施工現(xiàn)場，首先將廢泥漿與混合好的離子沉淀劑、破膠劑按比例攪拌并混合均勻，靜停1-3小時后將表面水及水中溶有的有害物質抽出，在廢水中加入吸附劑后進行攪拌，對水中的有害物質進行吸附處理，靜停1-3小時后，檢驗，排放；然后將分離后的沉降固體與已混合好的硫鋁酸鹽硬化劑、疏松劑、石膏粉按比例攪拌并混合均勻，靜停3-7天后，經檢驗合格進行場地平整，否則再加固化處理劑予以調整，直到合格。
全文摘要
本發(fā)明涉及環(huán)境保護技術領域內的油區(qū)鉆井廢泥漿的治理。本發(fā)明的技術方案包括兩大部分1.油區(qū)廢泥漿高效固化處理劑一部分由占廢泥漿重量的百分比含量的離子沉淀劑1－3％、破膠劑1－2％、吸附劑2－8％組成；另一部分由占沉降固體重量的百分比含量的硫鋁酸鹽硬化劑5－20％、疏松劑2－4％、石膏粉2－8％組成。2.使用油區(qū)廢泥漿高效固化處理劑的處理工藝首先將廢泥漿與混合好的離子沉淀劑、破膠劑按比例攪拌并混合均勻，靜停1－3小時后在廢水中加入吸附劑后進行攪拌，然后將分離后的沉降固體與已混合好的硫鋁酸鹽硬化劑、疏松劑、石膏粉按比例攪拌并混合均勻，靜停3－7天后，直到合格。本發(fā)明具有水穩(wěn)定性能好，固化物符合種植土要求，原料易購、使用方便、固化效果好。
文檔編號C02F11/14GK1821129SQ200610044458
公開日2006年8月23日 申請日期2006年3月1日 優(yōu)先權日2006年3月1日
發(fā)明者俞然剛, 陳金平, 崔亦棟 申請人:俞然剛