钻井废弃泥浆固化处理

　　固化处理就是向防渗废弃泥浆土池中投入适量配比的固化剂，按照一定的技术要求进行 均匀搅拌， 通过一定时间的物理和化学变化，使其中的有害成分发生转化、封闭、固定作用，转变成为一种固体。固化剂成本高，容易产生二次污染，应用较少;无机固化剂具有原料易购、价格低廉、使用方便、固化效果好等优点，具有良好的市场前景。因此，选择无机固化剂。其中使用的主要原材料为磷酸盐、粉煤灰、生石灰、水泥、石骨粉、氯化物、絮凝剂。

　　一、常用的无机固化剂

　　1.KG 系列固化剂：该固化剂原料易得、价廉，使用方便，处理费用低，固结效果好，固结物的机械强度较高，水溶性较低，抗生物降解，稳定周期长(可达10 a 以上) ，对固相物含量较高的废弃泥浆的处理效果特别好。应用于川西地区废弃泥浆处理。 2.XG 固化剂：XG 固化剂的主要组分是水化能力很强的材料，在废弃泥浆中分散水化、凝聚、结晶，形成一种水化物凝聚——— 结晶网状结构，硬化成稳定固体后，把废弃泥浆中的有害物质封闭在其中，防止其扩散迁移，达到环境保护的效果。 3.HB‐1 固化剂：其系列组成是SA 型水硬材料+ 石灰、石膏+ 促溶早强外加剂RM 。在使用时可结合大量水分子并生成钙矾石矿物晶体，从而达到固化目的。 4.WH‐858 处理剂：废弃泥浆无害化配套处理剂WH‐858 为多种无机和化合物的复合物，含有脱水剂、中和剂、絮凝剂、吸附剂、固化剂等，故能用其进行无害化处理。应用于陕北油气田废弃泥浆处理。 5.A 、B 、C 、D 固化剂：A 、B 、C 、D 四种固化剂单独使用时都具有一定的固化效果，不同的固化剂其加量和固化效果的关系并非完全相同，在此基础上采用正交试验方法确定固化配方。

　　二、粉煤灰固化材料

　　粉煤灰为典型的火山灰质材料，主要由SiO2 、Al2 O3 等杂质组成。其固化激发机理是：粉煤灰中的SiO2 、Al2 O3 等物质，在废弃泥浆中水化，受到Ca(OH)2 的碱性激发，分别生成C‐S‐H 凝胶和水化铝酸钙类物质，水化铝酸钙又会受到硫酸盐的激发，生成单硫型的水化硫铝酸钙(AF)等产物，进一步提高废弃泥浆体系的胶凝组分和硬化质量。粉煤灰在钻井废弃泥浆固化中的基本作用：① 效应：可用做混凝土的胶凝组分，与氢氧化钙发生二次反应生成类似水泥C‐H‐S 凝胶的产物，但其属于混合材料;② 形态效应：是泛指粉煤灰颗粒形貌、粗细、表面粗糙度、级配、内外结构等几何特征，以及色度、密度等特征在固结土或混凝土中产生的效应。其主要属于物理效应;③ 微集料效应：犹如微细的骨料，使新拌的水泥浆体结构发生“解絮”作用，粉煤灰细小微珠起填充作用，使泥浆体结构中毛细空隙“细化”[1 ] 。以粉煤灰为原料的固化剂体系有MS 型固结材、粉煤灰复合剂固化体系和粉煤灰与磷石膏固化体系，其中都添加了大量的粉煤灰在激发剂和促凝剂的辅助作用下，使得废弃泥浆凝结、硬化，达到工程所需的力学强度。