[發(fā)明專利]一種水基泥漿鉆屑燒結(jié)磚調(diào)質(zhì)改質(zhì)劑的制備方法

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• 申請?zhí)枺?/td>: 202010912931.4
• 申請日: 2020-09-03
• 公開（公告）號: CN112299860A
• 公開（公告）日: 2021-02-02
• 發(fā)明（設計）人: 張?zhí)?/a>;鄭存川;林麗麗;趙寒楓;楊龍
• 申請（專利權(quán)）人: 西南石油大學;四川奎能環(huán)保科技有限公司
• 主分類號: C04B35/63
• 分類號: C04B35/63;C04B35/626
• 代理公司: 重慶嘉禾共聚知識產(chǎn)權(quán)代理事務所(普通合伙) 50220
• 代理人: 吳迪

本發(fā)明公開了一種水基泥漿鉆屑燒結(jié)磚調(diào)質(zhì)改質(zhì)劑的制備方法，包括以下步驟：在混合反應釜中分別加入鋁鹽、鐵鹽、硅酸鹽以及粉煤灰混合均勻，在150～200℃下老化4～12h；冷卻后加入炭粉、氧化劑，在30～50℃下混合均勻，冷卻即得到調(diào)質(zhì)改質(zhì)劑。本發(fā)明制備得到的調(diào)質(zhì)改質(zhì)劑對于不同鉆井巖屑均能夠起到好的調(diào)質(zhì)改質(zhì)作用，可以調(diào)整鉆井巖屑中礦物組份、重金屬性質(zhì)及改性或減少有機污染物；有利于提高鉆井巖屑資源化利用效率和保障資源化產(chǎn)品質(zhì)量。

技術(shù)領域

本發(fā)明涉及一種水基泥漿鉆屑燒結(jié)磚調(diào)質(zhì)改質(zhì)劑的制備方法。

背景技術(shù)

隨著油氣力度的加大，鉆井越來越多，在鉆井過程中產(chǎn)生的廢泥漿或鉆屑越來越多，由于油氣儲藏的地層巖性不同，使用的鉆井液體系不同個，導致鉆井過程中產(chǎn)生的水劑鉆井廢泥漿、鉆屑的礦物組成、化學組成及外加添加劑的組成不同。目前水基鉆井廢泥漿、鉆屑現(xiàn)場收集與處理后得到的巖屑主要作為燒結(jié)磚摻料、燒結(jié)水泥摻料資源化利用。而目前現(xiàn)場主要的處理工藝就是加入破膠劑、石灰、水泥等固液分離或固化后轉(zhuǎn)運到磚廠或水泥廠。

水泥、磚廠在燒結(jié)水泥或磚時對原料的礦物組分有一定的要求，如燒結(jié)磚原料中的組要成份Al₂O₃、Fe₂O₃、SiO₂、CaO等鉆井巖屑含量有一定要求。由于地層性質(zhì)、添加劑、后續(xù)處理等影響，導致上述的組成達不到燒結(jié)磚的合適范圍，這不僅影響燒結(jié)磚燒結(jié)工藝、影響質(zhì)量，而且保障不了資源化利用效率。尤其是廢泥漿、鉆屑中含有重金屬及難以燒結(jié)的物質(zhì)，將會導致處理后的巖屑中的重金屬存在，導致燒結(jié)磚安全、環(huán)保指標達不到要求。

發(fā)明內(nèi)容

為了克服現(xiàn)有技術(shù)中的缺點，本發(fā)明提供一種水基泥漿鉆屑燒結(jié)磚調(diào)質(zhì)改質(zhì)劑的制備方法，本發(fā)明制備得到的調(diào)質(zhì)改質(zhì)劑對于不同鉆井巖屑均能夠起到好的調(diào)質(zhì)改質(zhì)作用，有利于提高鉆井巖屑資源化利用效率和保障資源化產(chǎn)品質(zhì)量。

本發(fā)明解決上述技術(shù)問題所提供的技術(shù)方案是：一種水基泥漿鉆屑燒結(jié)磚調(diào)質(zhì)改質(zhì)劑的制備方法，包括以下步驟：在混合反應釜中分別加入鋁鹽、鐵鹽、硅酸鹽以及粉煤灰混合均勻，在150～200℃下老化4～12h；冷卻后加入炭粉、氧化劑，在30～50℃下混合均勻，冷卻即得到調(diào)質(zhì)改質(zhì)劑。

本發(fā)明的調(diào)質(zhì)改質(zhì)劑是一種以調(diào)整鉆井巖屑中礦物組份、重金屬性質(zhì)及改性或減少有機污染物的一種多組份復合處理劑。

在不同地層巖性、鉆井液體系、井況等條件下產(chǎn)生的鉆井巖屑礦物組成、重金屬組成等情況下，加入該調(diào)質(zhì)改質(zhì)劑可以調(diào)節(jié)鉆井巖屑的礦物組成及對鉆屑中的重金屬進行改性或吸附處理，在燒結(jié)磚時，有利于在現(xiàn)有燒結(jié)磚工藝情況下保證磚質(zhì)量和安全；同時該調(diào)質(zhì)改質(zhì)劑中含有氧化能力極強的氧化劑，在對鉆井巖屑改性時，與鉆井巖屑中的有機物(包括含氯、含芳香結(jié)構(gòu))發(fā)生反應，使其降解去除，或改變原有的有機物結(jié)構(gòu)性質(zhì)，在燒結(jié)時不至于產(chǎn)生尾氣污染，同時去除鉆井巖屑的刺鼻性臭味。

因此該調(diào)質(zhì)改質(zhì)劑對于不同鉆井巖屑均能夠起到好的調(diào)質(zhì)改質(zhì)作用，有利于提高鉆井巖屑資源化利用效率和保障資源化產(chǎn)品質(zhì)量。

進一步的技術(shù)方案是，所述鋁鹽為工業(yè)級Al₂O₃粉；所述鐵鹽為Fe₂O₃粉；所述硅酸鹽為SiO₂粉或微硅粉。

進一步的技術(shù)方案是，所述鋁鹽、鐵鹽、硅酸鹽中鋁、鐵、硅的質(zhì)量比為0.5～3.5：0.05～0.5：1.5～10。

進一步的技術(shù)方案是，所述粉煤灰占鋁鹽、鐵鹽、硅酸鹽混合總質(zhì)量的5～15％。

進一步的技術(shù)方案是，所述粉煤灰的目數(shù)為80～150目。

進一步的技術(shù)方案是，所述炭粉占鋁鹽、鐵鹽、硅酸鹽、粉煤灰混合總質(zhì)量的0.5～5％。