一种利用钻井油基岩屑脱油残渣制备烧结砖的方法与流程

本发明涉及钻井废弃物处理，更具体地说，它涉及一种利用钻井油基岩屑脱油残渣制备烧结砖的方法。

背景技术：

1、目前页岩气、致密气、常规气超深井钻探过程，在水平段将使用油基钻井液，废弃油基钻井液及其岩屑被纳入《国家危险废物名录》，其处理处置按危险废物进行管理。目前国内页岩气生产区域分布在川渝两地，宜宾、威远、泸州等地作为四川页岩气开发的主产区，现有危险废物处置单位处置能力已难以满足现有油基岩屑产生量，油基岩屑处置难题已逐步成为制约页岩气开发的主要问题。《关于提升危险废物环境监管能力、利用处置能力和环境风险防范能力的指导意见》、《危险废物鉴别标准通则》、《危险废物管理指南陆上石油天然气开采》、《天然气开采含油污泥综合利用后剩余固相利用处置标准》等文件和标准，其中“鼓励石油开采、石化等企业配套建设高标准的危险废物利用处置设施”、“具有毒性危险特性的危险废物利用过程产生的固体废物，经鉴别不再具有危险特性的，不属于危险废物”、“天然气开采含油污泥综合利用后剩余固相符合污染控制限值要求，可作为烧结砖、烧结陶粒原料”等条款为企业建设并资源化利用钻井油基岩屑提供相关政策依据。针对油基岩屑脱油残渣的处置方式有以下两类。一、水泥窑协同处置，将油基岩屑及其处理后的剩余固相从水泥窑分解炉投加，油基岩屑投加量控制5％左右，水泥厂回转窑在正常运行条件下，炉内物料温度达1450℃，物料在炉内停留时间约30～40分钟，窑内油基岩屑及其脱油残渣中的有害有机物可实现充分燃烧，焚烧率可达99.99％，重金属并固化在水泥熟料晶格内，最终实现油基岩屑及其脱油残渣的处置。该处置方式中的重金属在使用过程中，易对环境造成污染。二、作为通井路混凝土掺配料，公开号cn 11749068一种利用钻井油基岩屑脱油残渣制备烧结砖的方法的专利文件公开了一种脱油岩屑用于沥青混凝土道路面层的应用方法，包括步骤：(1)根据面层来确定沥青混合料配比，计算材料的用量并进行备料；(2)将碎石集料按沥青混合料的生产要求正常烘干，碎石集料加热温度为185℃-200℃；(3)将烘干后的集料与水泥、脱油岩屑和沥青正常湿拌35-45s，形成沥青混合料，沥青混合料的拌和温度为175℃-190℃；出料温度为170℃-175℃；(4)将混合料在分上、中、下三层填筑、分层压实，最终形成道路沥青混凝土。该方法能资源化处理油基岩屑，又能作为沥青路面的掺合料，满足道路基层的强度要求，可有效减少道路建设中矿粉用量，降低施工成本。但该处理方法未去除脱油岩屑中的污染物，易对环境造成二次污染，特别在环境敏感点等地方，该方式难以推行。

技术实现思路

1、本发明的目的是提供一种利用钻井油基岩屑脱油残渣制备烧结砖的方法，达到有效降低脱油残渣内重金属的含量，进而降低重金属对环境造成污染的目的。

2、本发明的上述技术目的是通过以下技术方案得以实现的：

3、一种利用钻井油基岩屑脱油残渣制备烧结砖的方法，包括以下步骤：

4、利用清洗液对脱油残渣进行清洗，获得包含制砖配料、加重剂和清洗液废液三种物料的第一混合物；

5、将第一混合物进行第一筛分处理后，获得制砖配料；

6、将制砖配料和制砖原料分别进行粉碎、第二筛分处理，将经过第二筛分处理的制砖配料和制砖原料按一定比例混合，获得制砖混合原料；

7、将制砖混合原料进行成坯、烧制处理后，获得烧结砖。

8、进一步的，所述脱油残渣为钻井油基岩屑混合物，经萃取、热脱附、焚烧处理后的产物。

9、进一步的，所述脱油残渣的清洗过程具体为：

10、将脱油残渣、清洗液以1:4的比例放入水洗装置中，清洗20min-60min。

11、进一步的，所述第一筛分处理过程具体为：

12、将第一混合物经跳汰机分离后，获得去除加重剂后的第二混合物；

13、将第二混合物进行固液分离后，获得制砖配料。

14、进一步的，所述制砖原料包括页岩和中煤。

15、进一步的，所述制砖配料进行粉碎前，还包括：

16、将制砖配料进行烘干处理，使制砖配料的含水率小于40％。

17、进一步的，所述第二筛分过程具体为：

18、利用筛分机将粉碎后的制砖配料、页岩和中煤进行筛分，得到粒径小于等于2mm的制砖配料、页岩和中煤。

19、进一步的，所述制砖混合原料的获得过程具体为：

20、将经过第二筛分处理的制砖配料、页岩和中煤按份数比为10～40:56～86:4的比例进行混合，得到制砖混合原料。

21、进一步的，所述制砖混合原料进行成坯处理的方法具体为：

22、将制砖混合原料和质量为制砖混合原料10％～15％的水混合均匀后，陈化1～3天，获得陈化后的固相物料；

23、利用真空挤压机，将陈化后的固相物料切割成砖坯。

24、进一步的，所述烧结砖的获得过程具体为：

25、将所述砖坯进行烘干处理，获得除水后的砖坯；

26、将砖坯放隧道窑中，使窑内温度以1℃/min速率，升至900℃-1050℃时，自然冷却砖坯，得到烧结砖。

27、与现有技术相比，本发明具有以下有益效果：

28、①利用脱油残渣作为制砖配料的原料，达到保证脱油残渣内含油率，减小脱油残渣内有机物的含量，进而降低脱油残渣内有机物污染的目的。

29、②将脱油残渣进行清洗，达到去除脱油残渣内可溶性盐，降低制砖配料内可溶性盐的含量，进而降低制砖配料内可溶性盐污染的目的。

30、③将第一混合物进行第一筛分处理，达到分离、去除第一混合物内加重剂和可溶性盐，降低烧结砖成品出现严重泛霜的可能性，实现加重剂回收，以及降低盐类污染的目的。

技术特征：

1.一种利用钻井油基岩屑脱油残渣制备烧结砖的方法，其特征在于，包括以下步骤：

2.根据权利要求1所述的一种利用钻井油基岩屑脱油残渣制备烧结砖的方法，其特征在于：

3.根据权利要求1所述的一种利用钻井油基岩屑脱油残渣制备烧结砖的方法，其特征在于，所述脱油残渣的清洗过程具体为：

4.根据权利要求1所述的一种利用钻井油基岩屑脱油残渣制备烧结砖的方法，其特征在于，所述第一筛分处理过程具体为：

5.根据权利要求1所述的一种利用钻井油基岩屑脱油残渣制备烧结砖的方法，其特征在于：

6.根据权利要求5所述的一种利用钻井油基岩屑脱油残渣制备烧结砖的方法，其特征在于，所述制砖配料进行粉碎前，还包括：

7.根据权利要求6所述的一种利用钻井油基岩屑脱油残渣制备烧结砖的方法，其特征在于，所述第二筛分过程具体为：

8.根据权利要求7所述的一种利用钻井油基岩屑脱油残渣制备烧结砖的方法，其特征在于，所述制砖混合原料的获得过程具体为：

9.根据权利要求1所述的一种利用钻井油基岩屑脱油残渣制备烧结砖的方法，其特征在于，所述制砖混合原料进行成坯处理的方法具体为：

10.根据权利要求9所述的一种利用钻井油基岩屑脱油残渣制备烧结砖的方法，其特征在于，所述烧结砖的获得过程具体为：

技术总结
本发明公开了一种利用钻井油基岩屑脱油残渣制备烧结砖的方法，涉及钻井废弃物处理技术领域，解决了现有技术中钻进井基岩屑处理方法不当，容易造成污染的问题，其技术方案要点是：利用脱油残渣作为制砖配料的原料，达到保证脱油残渣内含油率，减小脱油残渣内有机物的含量，进而降低脱油残渣内有机物污染的目的。将脱油残渣进行清洗，达到去除脱油残渣内可溶性盐，降低制砖配料内可溶性盐的含量，进而降低制砖配料内可溶性盐污染的目的。将第一混合物进行第一筛分处理，达到分离、去除第一混合物内加重剂和可溶性盐，降低烧结砖成品出现严重泛霜的可能性，实现加重剂回收，以及降低盐类污染的目的。

技术研发人员：于劲磊,蒋国斌,李静,林冬,易畅,王红娟,蒙恬,江丽,陈天欣,王越,周晓曼
受保护的技术使用者：中国石油天然气股份有限公司
技术研发日：
技术公布日：2024/1/25