页岩气井油基钻屑固化处理技术-环境工程学报.PDF

第 11卷　 第5 期 环 境 工 程 学 报 Vol. 11,No.5 2 0 1 7 年 5 月 Chinese Journal of Environmental Engineering May 2 0 1 7 页岩气井油基钻屑固化处理技术 1 1,2,∗ 1 3 3 3 3 蔡浩 ,姚晓 ,华苏东 ,许春田 ,龚厚平 ,黎学年 ,吴波 1.南京工业大学材料科学与工程学院,南京210009 2.江苏先进生物与化学制造协同创新中心,南京210009 3. 中国石油化工股份有限公司石油工程技术服务有限公司华东石油工程有限公司钻井处,扬州 225000 摘　 要　 针对页岩气井油基钻屑安全处置的难题,采用无机胶凝材料辅以界面改性剂 KX 对其进行了固化处理,考察了 PC32.5 水泥、粉煤灰和活性增强材料对固化效果的综合影响,利用 X 射线衍射仪、扫描电镜和压汞仪等测试技术,探索了 固化材料对油基钻屑的固化机制。 结果表明:水泥、粉煤灰和活性增强材料对 14 d 无侧限抗压强度线性效应显著,水泥和 粉煤灰、水泥和活性增强材料对 14 d无侧限抗压强度交互作用显著;得出了固化材料 CS在 14 d 的最佳质量比。 确定了油 基钻屑固化配方为:油基钻屑 +20%CS+2.2%KX,处理后油基钻屑固化体7 d无侧限抗压强度为960 kPa,浸出液成分达 到国家《污水综合排放标准》(GB 8978-1996)I级要求。 同时处理后油基钻屑固化体中生成了C—S—H凝胶和少量 AFt,使 其结构更为致密,降低了固化体中污染物的浸出。 关键词　 页岩气井;油基钻屑;界面改性剂;响应面法;固化材料 中图分类号　 X705　　 文献标识码　 A　　 文章编号　 1673-9108(2017)05-3120-08　　 DOI　 10.12030/ j.cjee.201608210 Solidification treatment technology of oil-based drilling cuttings in shale gas well 1 1,2,∗ 1 3 3 3 3 CAI Hao ,YAO Xiao ,HUA Sudong ,XU Chuntian ,GONG Houping ,LI Xuenian ,WU Bo 1.School of Materials Science and Engineering,Nanjing Tech University,Nanjing 210009,China 2.Jiangsu Cooperative Innovation Center of Biological and Chemical Manufacturing,Nanjing 210009,China 3.Drilling Department,Hudong Petroleum Engineering Company,Sinopec Oilfield Service Corporation,Yangzhou 225000,China Abstract　 In order to solve the safe disposal protection problems of oil-base drilling cuttings in shale gas well, the method of solidification processing the oil-based drilling cuttings by using interfacial modifier and solidified materials was proposed and the combined effects of the following three factors (PC32.5 cement,fly ash and ac- tive reinforcing materials) on the solidification was studied. Simultaneously,the phase co