劉宇程 劉 騫 吳東海 呂忠祥 陳 菊

1.西南石油大學(xué)化學(xué)化工學(xué)院 2.富順縣水務(wù)局

新疆油田聚磺鉆井廢液固化處理技術(shù)

劉宇程1劉 騫1吳東海1呂忠祥1陳 菊2

1.西南石油大學(xué)化學(xué)化工學(xué)院 2.富順縣水務(wù)局

聚磺鉆井液體系的鉆井廢液無(wú)害化處理達(dá)標(biāo)難度較大，尤其是過(guò)高的COD值和pH值難以控制。采用實(shí)驗(yàn)室復(fù)配的鉀鈣基聚磺體系鉆井液為試樣，處理前COD值高達(dá)22 466.4 mg/L，pH值為11.45，加入MTH-1、MTH-2、MTH-3、粉煤灰和水泥進(jìn)行固化處理，并對(duì)固化劑配比進(jìn)行優(yōu)化實(shí)驗(yàn)。結(jié)果表明，在2.5%(w)MTH-1+2.5%(w)MTH-2+8%(w)粉煤灰+35%(w)水泥最優(yōu)化投加量基礎(chǔ)上，候凝期用MTH-3調(diào)節(jié)pH值，固化后浸出液COD值、pH值等各項(xiàng)指標(biāo)均達(dá)標(biāo)。該配方在3個(gè)井場(chǎng)的廢棄鉆井液的處理中，均能達(dá)到良好效果，固化物浸出液各項(xiàng)污染指標(biāo)達(dá)到GB 8978-1996《污水綜合排放標(biāo)準(zhǔn)》中一級(jí)標(biāo)準(zhǔn)要求。

聚磺鉆井液 無(wú)害化 固化技術(shù) 配方優(yōu)化

據(jù)統(tǒng)計(jì)，我國(guó)油田每年鉆井產(chǎn)生的廢棄鉆井液約為1 200多萬(wàn)噸[1]。為了滿足鉆井技術(shù)的需要，鉆井液中常添加各種化學(xué)處理劑，會(huì)產(chǎn)生大量的鉆井廢液，其含黏土、加重材料、化學(xué)處理劑、污水、聚合物、重金屬離子、瀝青等[2]，化學(xué)成分復(fù)雜，主要呈現(xiàn)COD值、pH值偏高以及鉆井廢液污染物組成多變性、復(fù)雜性的特點(diǎn)，若處理不當(dāng)，對(duì)周圍環(huán)境中的土壤、地下水及地表水將造成嚴(yán)重危害[3]。

隨著環(huán)保意識(shí)的加強(qiáng)，廢棄鉆井液的無(wú)害化處理日益受到關(guān)注。目前，針對(duì)廢棄鉆井液的處理，國(guó)內(nèi)主要的治理方法有生物降解法、固化法、坑內(nèi)填埋法等[4-5]。其中，固化法能夠有效降低廢棄鉆井液中的有機(jī)物以及重金屬離子等對(duì)水體、土壤和生態(tài)環(huán)境的影響和危害，并且由于其具有施工簡(jiǎn)單、速度快、處理效果好、對(duì)環(huán)境影響小、成本低廉等優(yōu)點(diǎn)，被廣泛應(yīng)用于各油田[6]。董婭瑋[7]結(jié)合長(zhǎng)慶油田陜北油區(qū)廢棄鉆井液中污染物的特性，采用正交實(shí)驗(yàn)優(yōu)選了固化劑的配方：每處理1 m3廢棄鉆井液，加入0.4 t粉煤灰、0.06 t石灰、0.3 t黃土和0.05 t水泥，固化體浸出液主要污染物含量低于GB 8978-1996《污水綜合排放標(biāo)準(zhǔn)》的一級(jí)排放標(biāo)準(zhǔn)。尹亞君[8]等針對(duì)塔河油田某鉆井現(xiàn)場(chǎng)水基廢棄鉆井液進(jìn)行固化處理，通過(guò)正交實(shí)驗(yàn)研究出16%水泥+2%生石灰+8%粉煤灰+1%氯化鈣+5%石膏的固化配方(以質(zhì)量分?jǐn)?shù)計(jì)，下同)，使固化后浸出液中各項(xiàng)指標(biāo)達(dá)到排放標(biāo)準(zhǔn)；李莉[9]針對(duì)四川油氣田某井鉆井廢液研究出的固化配方為8%水泥+8%粉煤灰+4.1%石膏+6%硫酸鋁+2.7%無(wú)機(jī)固化主劑A，效果良好。

然而，固化法處理廢棄鉆井液存在局限性。同樣的固化配方處理不同鉆井液體系、不同井深、不同區(qū)塊條件下的廢棄鉆井液具有明顯差異，不具備較強(qiáng)的適應(yīng)性。如現(xiàn)場(chǎng)通過(guò)實(shí)驗(yàn)調(diào)整固化配方，操作不便、耽誤時(shí)間、影響施工進(jìn)程。水基鉆井液中，鉀鈣基聚磺體系鉆井液較難處理。本研究針對(duì)新疆油田廢棄鉆井液處理現(xiàn)狀，以實(shí)驗(yàn)室所配制的鉀鈣基聚磺體系鉆井液為研究對(duì)象，按照鉆井液配方準(zhǔn)確配制，并且模擬地層溫度、滯留地層時(shí)間等鉆井過(guò)程參數(shù)而開展。用固化法處理實(shí)驗(yàn)室復(fù)配鉆井液，使COD值、pH值、石油類、色度等主要污染指標(biāo)達(dá)到GB 8978-1996要求，優(yōu)化配方，并應(yīng)用于鉆井現(xiàn)場(chǎng)廢棄鉆井液，以驗(yàn)證固化配方的實(shí)用性和可靠性。

1 實(shí)驗(yàn)原理

固化處理是將適當(dāng)比例的化學(xué)添加劑與固化劑添加至廢鉆井液并充分混合，化學(xué)添加劑使鉆井液失穩(wěn)脫水，固化劑與鉆井液中的水分發(fā)生劇烈的水化反應(yīng)，與有機(jī)物及固相顆粒交聯(lián)絮凝，形成固相-固化劑-水的水化絮凝體系，通過(guò)自膠結(jié)和包膠作用，轉(zhuǎn)變?yōu)橐喝芄虘B(tài)水合物，經(jīng)過(guò)一段時(shí)間后逐漸硬化，轉(zhuǎn)變成為不可逆轉(zhuǎn)的常態(tài)固體[10]。形成的固化物具有抗水性、圈閉包裹性和吸附性，從而可達(dá)到限制鉆井廢液流動(dòng)和抑制其組分遷移擴(kuò)散的目的，有效防止了廢液內(nèi)重金屬離子、有機(jī)物質(zhì)對(duì)土壤、水體和生態(tài)環(huán)境的危害[11]。

2 材料與方法

2.1儀器與試劑

主要儀器：OiL460全自動(dòng)紅外分光測(cè)油儀、原子熒光光度計(jì)、康氏振蕩器、節(jié)能COD恒溫加熱器、數(shù)顯電熱恒溫鼓風(fēng)干燥箱、電子分析天平、比色管、PHS-3C數(shù)顯pH酸度計(jì)、自動(dòng)萃取儀。主要試劑：重鉻酸鉀、硫酸亞鐵銨、硫酸銀、濃硫酸、試亞鐵靈、硫酸汞、四氯化碳(環(huán)保級(jí))。

2.2實(shí)驗(yàn)方法

2.2.1實(shí)驗(yàn)室復(fù)配鉀鈣基聚磺體系鉆井液

2.2.2復(fù)配鉀鈣基聚磺體系鉆井液性質(zhì)分析

在中壓(0.8 MPa)條件下，得到復(fù)配鉀鈣基聚磺鉆井液的濾失液，濾失液呈深褐色，并有濃烈刺鼻氣味。對(duì)濾失液COD值、pH值、色度、石油類、含水率、密度等主要指標(biāo)進(jìn)行測(cè)定(見表1)。

表1 鉆井液的基本性質(zhì)Table1 BasiccharacteristicsofthedrillingfluidCOD值/(mg·L-1)ρ(氯離子)/(mg·L-1)pH值色度/倍ρ(石油類)/(mg·L-1)含水率/%密度/(g·cm-3)22466．434189．411．45620022．46356．071．34

由表1可知，對(duì)照GB 8978-1996，該鉆井液COD值、色度嚴(yán)重超標(biāo)；鉀鈣基聚磺體系鉆井液高含氯，石油類同樣超過(guò)標(biāo)準(zhǔn)；pH值為11.45，鉆井液呈堿性。

2.2.3固化試驗(yàn)方法

取50 mL鉆井廢液于燒杯中，按照一定質(zhì)量比依次加入MTH-1、MTH-2，充分?jǐn)嚢韬螅尤氚匆欢ū壤旌系墓袒瘎?，均勻攪拌后移入模型中成型。自然條件下候凝7天，在候凝期加入MTH-3調(diào)節(jié)pH值。按HJ 557-2010《固體廢物浸出毒性浸出方法 水平振蕩法》得到固化浸出液，測(cè)定浸出液COD值、pH值、色度等主要指標(biāo)。

3 結(jié)果與討論

3.1單因素實(shí)驗(yàn)

本實(shí)驗(yàn)針對(duì)MTH-1、MTH-2、粉煤灰、水泥4個(gè)因素的投加量(按質(zhì)量分?jǐn)?shù)計(jì),下同)進(jìn)行單因素實(shí)驗(yàn)，考察不同實(shí)驗(yàn)條件對(duì)鉀鈣基聚磺體系泥漿固化效果的影響。

3.1.1MTH-1投加量對(duì)固化效果的影響

MTH-2投加量為2%，粉煤灰投加量為4%，水泥投加量為25%，考察MTH-1的投加量為1%、1.5%、2%、2.5%、3%時(shí)，實(shí)驗(yàn)室復(fù)配鉀鈣基聚磺體系鉆井液經(jīng)固化后浸出液COD值和pH值的變化(見圖1)。

3.1.2MTH-2投加量對(duì)固化效果的影響

MTH-1投加量為3%，粉煤灰投加量為4%，水泥投加量為25%，考察MTH-2的投加量為1%、1.5%、2%、2.5%、3%時(shí)，實(shí)驗(yàn)室復(fù)配鉀鈣基聚磺體系鉆井液經(jīng)固化后浸出液COD值和pH值的變化(見圖2)。

由圖2可知：隨著MTH-2的投加量由1%增加到2%，浸出液COD值下降明顯，這是由于加入的MTH-2提供的絡(luò)合離子強(qiáng)烈吸附膠體微粒，通過(guò)吸附、架橋、交聯(lián)作用使膠體凝聚，同時(shí)中和膠體微粒及懸浮物表面的電荷，使膠體微粒由原來(lái)的相斥變?yōu)橄辔?，能夠相互碰撞，從而破壞了膠體穩(wěn)定性，形成絮狀混凝沉淀[12]；當(dāng)投加量超過(guò)2%時(shí)，COD值下降緩慢，這可能與MTH-2提供氯離子有關(guān)。隨著投加量的增加，被引入的雜質(zhì)離子增加，影響浸出液COD值的測(cè)定；隨著MTH-2投加量由1%增加到3%，pH值有一定的降低，這是由于MTH-2水溶液為弱酸性，對(duì)固化物浸出液有一定的調(diào)節(jié)pH值作用，但效果并不理想。綜合考慮，MTH-2投加量選定為2%。

3.1.3粉煤灰投加量對(duì)固化效果的影響

MTH-1投加量為3%，MTH-2投加量為2%，水泥投加量為25%，考察粉煤灰的加量為2%、4%、6%、8%、10%時(shí)，實(shí)驗(yàn)室復(fù)配鉀鈣基聚磺體系鉆井液經(jīng)固化后浸出液COD值和pH值的變化，結(jié)果見圖3。

由圖3可知：隨著粉煤灰的投加量由2%增加到8%，浸出液COD值呈下降趨勢(shì)，這是由于粉煤灰在一些堿性物質(zhì)和水泥的激發(fā)作用下，發(fā)生水化反應(yīng)，凝結(jié)成穩(wěn)定固化物，一是通過(guò)生成絡(luò)合物形成分子鍵、化學(xué)鍵等進(jìn)行化學(xué)固結(jié)；二是因其本身具有的強(qiáng)吸附性，通過(guò)吸附、粘結(jié)等作用固定鉆井液中有害物質(zhì)，并且粉煤灰的引入能快速提高固化物早期強(qiáng)度[13]。投加量超過(guò)8%時(shí)，浸出液COD值回升，這是由于體系中Ca(OH)2有限，粉煤灰投加量過(guò)多之后，可以激發(fā)粉煤灰反應(yīng)的Ca(OH)2不足，最終導(dǎo)致粉煤灰不能參加相關(guān)反應(yīng)，只能作為惰性的固體顆粒填充物，且粉煤灰量過(guò)多時(shí)，固化物較松軟，固化效果差，導(dǎo)致浸出液COD值升高[14]。固化物浸出液pH值隨著粉煤灰投加量的增加呈上升趨勢(shì)，這是由粉煤灰自身堿性性質(zhì)所定。綜合考慮，粉煤灰投加量為8%。

3.1.4水泥投加量對(duì)固化效果的影響

MTH-1投加量為3%，MTH-2投加量為2%，粉煤灰投加量為8%，考察水泥的加量為20%、25%、30%、35%、40%時(shí)，實(shí)驗(yàn)室復(fù)配鉀鈣基聚磺體系鉆井液經(jīng)固化后浸出液COD值和pH值的變化(見圖4)。

由圖4可知，隨著水泥投加量的增加，固化物浸出液COD值下降，當(dāng)水泥投加量超過(guò)35%時(shí)，浸出液COD值無(wú)明顯變化，曲線趨于平緩；隨著水泥投加量的增加，pH值逐漸上升。水泥的主要組分為硅酸三鈣、硅酸二鈣、鋁酸二鈣及鐵鋁四鈣，水泥與鉆井液中的水分?jǐn)嚢杌旌虾螅炝项w粒表面迅速與水發(fā)生反應(yīng)[15]，因?yàn)樗锷伤俣却笥谒锵蛉芤簲U(kuò)散的速度，于是生成的水化產(chǎn)物在水泥顆粒表面堆積，即凝膠膜層；由于Ca2+的滲透，凝膠膜層破裂，使得顆粒表面暴露并與水發(fā)生反應(yīng)，水化物生成速度大于其擴(kuò)散速度，故在顆粒表面又堆積了大量的凝膠，這個(gè)反應(yīng)不斷進(jìn)行，生成一層厚厚的凝膠膜新結(jié)構(gòu)，隨著反應(yīng)繼續(xù)進(jìn)行，水分減少，凝膠結(jié)構(gòu)分子間距離減少，吸引力越來(lái)越大，粘結(jié)力增大，互相結(jié)合，破壞了無(wú)規(guī)則排列，變?yōu)橛幸?guī)則排列，產(chǎn)生晶體。晶體相互交錯(cuò)成網(wǎng)狀，起主要的承力骨架作用，膠體起膠結(jié)作用，二者共同生長(zhǎng)，緊密結(jié)合，形成堅(jiān)固致密的固化物[16]；固化物浸出液pH值隨著水泥投加量的增加呈上升趨勢(shì)，這是由水泥自身堿性性質(zhì)所定。綜合考慮，水泥的投加量為35%。

3.2響應(yīng)曲面優(yōu)化實(shí)驗(yàn)

經(jīng)單因素實(shí)驗(yàn)分析了MTH-1、MTH-2、粉煤灰和水泥4個(gè)因素的投加量對(duì)實(shí)驗(yàn)室復(fù)配鉀鈣基聚磺體系鉆井液固化浸出液COD值的影響，綜合分析單因素實(shí)驗(yàn)結(jié)果，可以縮小響應(yīng)曲面實(shí)驗(yàn)范圍，現(xiàn)利用Design-expert優(yōu)化條件：MTH-1投加量(A)、MTH-2投加量(B)和水泥投加量(C)，設(shè)計(jì)3因素3水平實(shí)驗(yàn)，共進(jìn)行17個(gè)實(shí)驗(yàn)點(diǎn)實(shí)驗(yàn)，實(shí)驗(yàn)結(jié)果見表2。

表2 鉀鈣基聚磺體系鉆井液固化實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)及結(jié)果Table2 Experimentdesignandresultsofsolidificationtreatmentonthepotassiumcalciumbasedpolymermud序號(hào)A①/%B①/%C①/%COD值/(mg·L-1)13．03．035119．523．02．530138．732．02．540152．742．02．530170．852．52．535145．463．02．035137．972．52．535146．982．52．030162．892．53．030153．1102．53．040124．9112．52．535145．9122．52．535144．6133．02．540129．5142．52．535144．6152．52．040169．8162．03．035135．6172．02．035171．2 注：①以質(zhì)量分?jǐn)?shù)計(jì)。

將所得的實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)采用Design Expert 軟件進(jìn)行三元回歸擬合，得到以實(shí)驗(yàn)室復(fù)配鉀鈣基聚磺體系鉆井液固化物浸出液COD為響應(yīng)值的回歸方程：

COD值=144.52-13.09A-13.58B-6.06C+4.30AB+2.23AC-8.80BC-4.10A2+0.63B2+7.50C2

(1)

式(1)中各項(xiàng)系數(shù)的絕對(duì)值表示各因素對(duì)浸出液COD值的影響程度，系數(shù)的正負(fù)表示各因素對(duì)COD值的影響方向。

表3 固化實(shí)驗(yàn)回歸方程系數(shù)顯著性以及方差分析Table3 Analysisofvarianceandsignificantoftheregressionequation方差來(lái)源平方和自由度均方差F值P值Model3839．779426．64140．11<0．0001A1370．2611370．26449．99<0．0001B1474．2411474．24484．14<0．0001C294．031294．0396．56<0．0001AB73．96173．9624．290．0017AC19．80119．806．500．0381BC309．761309．76101．73<0．0001A270．69170．6923．220．0019B21．6611．660．540．4846C2237．001237．0077．83<0．0001殘余項(xiàng)21．3273．05失擬項(xiàng)9．0533．020．980．4847誤差12．2743．07總和3861．0816

由回歸方程及P值可知，3種因素對(duì)浸出液COD值影響大小的關(guān)系為：MTH-2>MTH-1>水泥，進(jìn)一步運(yùn)用響應(yīng)面分析各因素間的交互作用(見圖5)。

固化物浸出液COD值受MTH-1、水泥、MTH-2投加量影響較大，MTH-2和水泥投加量之間交互作用極顯著，COD值隨MTH-2、MTH-1和水泥的增加而降低，投加量至一定量時(shí)，COD值降低趨勢(shì)減緩。

3.3固化物pH值的調(diào)節(jié)

運(yùn)用COD值最優(yōu)化的固化配方處理實(shí)驗(yàn)室復(fù)配鉀鈣基聚磺體系鉆井液，MTH-1投加量為2.5%，MTH-2投加量為2.5%，水泥投加量為35%，在固化物候凝期間，加入MTH-3調(diào)節(jié)pH值，并測(cè)定固化物浸出液各項(xiàng)水質(zhì)指標(biāo)，結(jié)果見表4。

表4 鉀鈣基聚磺體系鉆井液處理前后性質(zhì)對(duì)比Table4 Characteristicsofthelaboratory?preparedpotassiumcalciumbasedpolymermudbeforeandafterprocessing特性處理前處理后pH值11．458．16COD值/(mg·L-1)22466．40138．28ρ(石油類)/(mg·L-1)22．4638．222色度/倍62004ρ(汞)/(mg·L-1)--ρ(砷)/(mg·L-1)--ρ(氯離子)/(mg·L-1)34189．42008．4含水率/%56．07≤3．00

鉆井液經(jīng)處理后，色度、石油類、pH值達(dá)到GB 8978-1996一級(jí)排放標(biāo)準(zhǔn)；COD值達(dá)到二級(jí)排放標(biāo)準(zhǔn)，去除率超過(guò)99%；未檢出重金屬；氯離子與含水率大幅度降低。

4 實(shí)例與應(yīng)用

將優(yōu)化后的處理方法應(yīng)用到新疆油田多個(gè)井場(chǎng)不同體系廢棄鉆井液，考察此固化方法的適用性。

4.1聚磺體系

聚磺體系(烏爾禾組)廢棄鉆井液，井深2 940 m，處理前后性能對(duì)比見表5。

表5 聚磺體系鉆井液固化處理前后性質(zhì)對(duì)比Table5 Characteristicsofthepolysulfidedrillingmudbeforeandafterprocessing特性處理前處理后pH值8．868．29COD值/(mg·L-1)8271．7010．02ρ(石油類)/(mg·L-1)36．4660．414色度/倍82004ρ(汞)/(mg·L-1)≤0．05≤0．05ρ(砷)/(mg·L-1)≤0．5≤0．5ρ(氯離子)/(mg·L-1)1449．55105．21含水率/%59．84≤3．00

廢棄鉆井液經(jīng)處理后，色度、石油類、COD值、pH值均達(dá)到GB 8978-1996一級(jí)排放標(biāo)準(zhǔn)，COD的去除率達(dá)到99.88%；處理前后重金屬均未超標(biāo)；氯離子與含水率大幅度降低。

4.2聚合鹽體系

聚合鹽體系廢棄鉆井液取自于富006井，井深2 785 m，處理前后性能對(duì)比見表6。

廢棄鉆井液經(jīng)處理后，色度、石油類、COD值、pH值達(dá)到GB 8978-1996一級(jí)排放標(biāo)準(zhǔn)，COD的去除率達(dá)到99.82%；處理前后重金屬均未超標(biāo)；氯離子與含水率大幅度降低。

表6 聚合鹽體系鉆井液固化處理前后性質(zhì)對(duì)比Table6 Characteristicsofthepolysaltdrillingmudbeforeandafterprocessing特性處理前處理后pH值10．948．18COD值/(mg·L-1)7904．1014．02ρ(石油類)/(mg·L-1)12．5180．209色度/倍3204ρ(汞)/(mg·L-1)≤0．05≤0．05ρ(砷)/(mg·L-1)≤0．5≤0．5ρ(氯離子)/(mg·L-1)29740．78324．57含水率/%63．50≤3．00

4.3鉀鈣基聚磺體系

鉀鈣基聚磺體系(頭屯河組)廢棄鉆井液，井深1 408 m，處理前后性能對(duì)比見表7。

表7 鉀鈣基聚磺體系鉆井液固化處理前后性質(zhì)對(duì)比Table7 Characteristicsofthepotassiumcalciumbasedpolymermudbeforeandafterprocessing特性處理前處理后pH值10．928．39COD值/(mg·L-1)4309．5063．32ρ(石油類)/(mg·L-1)8．0066．384色度/倍6404ρ(汞)/(mg·L-1)≤0．05≤0．05ρ(砷)/(mg·L-1)≤0．5≤0．5ρ(氯離子)/(mg·L-1)23192．81541．58含水率/%81．4≤3．00

廢棄鉆井液經(jīng)處理后，色度、石油類、COD值、pH值均達(dá)到GB8978-1996一級(jí)排放標(biāo)準(zhǔn)，COD的去除率達(dá)到98.53%；處理前后重金屬均未超標(biāo)；氯離子與含水率大幅度降低。

5 結(jié) 論

(1) 針對(duì)高COD值、高含水、高色度、高含氯的實(shí)驗(yàn)室復(fù)配鉀鈣基聚磺體系鉆井液，通過(guò)單因素實(shí)驗(yàn)和響應(yīng)曲面法實(shí)驗(yàn)得到了最優(yōu)化的固化方案：2.5%MTH-1+2.5%MTH-2+35%水泥，并在固化物候凝期加入MTH-3調(diào)節(jié)pH值至6～9。COD去除率超過(guò)99%，達(dá)到GB 8978-1996二級(jí)標(biāo)準(zhǔn)。

(2) 將固化配方應(yīng)用到新疆油田現(xiàn)場(chǎng)取樣的鉀鈣基聚磺體系鉆井液、聚合鹽體系鉆井液和聚磺體系鉆井液，實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明，固化物浸出液COD值、pH值、色度、石油類、重金屬等指標(biāo)均達(dá)到CB 8978-1996一級(jí)標(biāo)準(zhǔn)，說(shuō)明此配方具有良好的適應(yīng)性和普遍性。

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SolidificationtreatmenttechnologyonthewastedpolysulfidedrillingfluidinXinjiangOilfield

LiuYucheng1,LiuQian1,WuDonghai1,LyuZhongxiang1,ChenJu2

1.CollegeofChemistryandChemicalEngineering,SouthwestPetroleumUniversity,Chengdu,Sichuan,China; 2.WaterConservancyBureau，F(xiàn)ushun,Sichuan,China

At present, it is hard to conduct the harmless treatment on the wasted polysulfide drilling fluid to reach the national standard, especially the noticeably high COD and pH value. In this study, the potassium calcium based polymer mud prepared in lab, with COD as high as 22 466.4 mg/L and pH value at 11.45 originally, was taken as the sample. The drilling fluid was solidified by adding MTH-1, MTH-2, MTH-3, fly ash and cement; and tests were conducted to determine the optimal proportions. The results showed that the optimal recipe was 2.5 wt% MTH-1, 2.5 wt% MTH-2, 8 wt% fly ash and 35 wt% cement while MTH-3 was used to adjust the pH value during the curing period. With the above treatment, COD and pH value of the leachate could meet the “IntegratedWastewaterDischargeStandard(GB 8978-1996)”. Field test on wasted drilling mud from three wellsites further confirmed the above conclusion.

polysulfide drilling fluid, harmless, solidification technology, recipe optimization

TE992.2

A

10.3969/j.issn.1007-3426.2017.05.021

2017-02-07；編輯鐘國(guó)利

四川省科技計(jì)劃項(xiàng)目“鉆井固廢不落地處理工藝及綜合利用技術(shù)研究”(2017FZ0075);西南石油大學(xué)油氣田污染治理青年科研創(chuàng)新團(tuán)隊(duì)“油氣田污染治理”(2013XJZT003)。

劉宇程(1977-)，男，碩士研究生，教授，研究方向?yàn)橛蜌馓镂廴局卫?。E-maillycswpi@163.com