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完钻井井场混合液是石油与天然气开采与勘探过程中产生的混合污染物,主要由钻井废弃泥浆、钻井污水、钻屑及压裂作业返排液等组成。钻屑和废钻井液含有大量的有机物和有毒重金属离子,是一种有害的石油钻井生产中产生的固体废物,国内各油田每年排放约600万吨。这些废弃物的直接排放,严重地污染了环境,必须进行治理。本研究结合中石化华北分公司九普鄂北指挥部的现场实际情况,针对华北分公司的井场混合液中污染物的特性,综合分析了国内废弃泥浆固化处理的优缺点,参照国家标准,根据井场混合物固化的实际情况,拟订针对井场混合物的固化效果的取样方法和检测方法,提出了对井场污染物采用破胶后再固化的工艺。其中破胶剂的选择方向是阳离子型电解质,固化方式选择水泥固化,根据固化体的强度要求,就地选用砂子为支撑剂,起到增加强度的作用。该工艺在固化前对混合液进行预处理,降低了其中污染物的水溶性,然后再进行固化,从而保证了固化物中的污染物不易被水浸泡出来,从而消除了固化体对环境产生新污染的风险。 根据破胶剂、固化剂以及支撑剂的理论依据,通过大量实验,研制出适合混合液破胶的处理剂,对来自华北分公司大58井井场的混合液的钻井混合液进行了破胶实验,对破胶前、后的混合液进行离心分离后,分别对分离出的固相物做水溶性比较。经研究发现对混合液破胶处理后进行固化,可以将污染物较好地固定在固化产物内,污染源不会从液态变为固态。该方法对于目前井场的混合液处理,在技术上是可行的。通过实验对固化过程中的影响因素进行分析,提出破胶剂、支撑剂、固化剂的最佳用量,并研制出复合型破胶剂。 现场施工时依据实地勘测核定的混合物总量酌情调整了各种药剂和固化剂的加量。由室内实验的研究结果,结合现场的实际情况,确定了先导性实验井的无害化固化治理配方。固化处理后,由鄂尔多斯市环保局中心检测站现场取样,对固化效果进行检测,固化物浸泡液的污染指标中只有pH值稍微超标,因此对施工方案进行改进。