2克拉玛依金鑫油田环保工程有限公司， 新疆 克拉玛依 834000
摘要：每年产生大量的含油钻屑热脱附残渣亟待资源化利用，解决最终去向问题，在对热脱附残渣粒径分布及组分分析基础上，将其与水泥、骨料等以不同掺混量混合制作免烧砖。结果表明：热脱附残渣掺混量50%-80%，其抗压强度可达到MU5-MU15，浸出液均达标，原料配比、制作工艺等对免烧砖强压、抗折强度影响较大。初步实验结果显示，含油钻屑热脱附残渣具有资源化用于制免烧砖的可行性，仍需要进一步研究。 tilera
关键词：含油钻屑、热脱附、残渣、掺混量、强度
油基钻井液因润滑性、防塌性、储层保护等性能明显优于水基钻井液，且能提高机械钻速、降低复杂率，近年来应用越来越广泛。然而，油基钻井液使用过程中产生大量的含油钻屑，被列入《国家危险废物名录》（2021版）。尽管SY/T7300-2016《陆上石油天然气开采含油污泥处置及污染控制规范》及DB65/T3997-2017《油气田钻井固体废物综合利用污染控制要求》提出了残渣资源化利用途径及污染控制标准，但相比油田生产过程中残渣的产生量，现场资源化方式的消耗量仍有限，需探寻更多的资源化方法。
利用残渣制作免烧砖等建筑材料，既实现了残渣资源化，又进一步降低环境风险，通过添加水泥等凝结材料，形成晶体结构和化学键连接，进一步固化稳定，降低残渣浸出液中的污染物含量。含油钻屑热脱附残渣作为原料，配合骨料、水泥及其他添加材料，可以满足免烧砖抗侧压强度、抗折强度、吸水率等关键指标要求。以 GB/T8239-2014《普通混凝土小型砌块》中强度等级为评价指标，制作尺寸小型免烧砖，探索原料配比、制作工艺及疏水材料的影响，为含油钻屑热脱附残渣进一步研究提供参考。
1 实验材料与方法
（1）含油钻屑热脱附残渣
来自于克拉玛依金鑫公司，呈粉灰粉末状（见图1），含油率可小于0.3%，以长链烷烃为主[1]，重金属含量均低于DB65/T3997-2017综合利用标准。
图1 含油钻屑热脱附残渣图片
音频延时器电容式触摸屏结构用20目筛网筛除大颗粒后，热脱附残渣的中位径（D50）为26.55μm（见图2），体积平均径为39.56μm，面积平均径11.02μm,长度平均径2.41μm，比表面积272.1m2/kg。残渣组分主要为BaO、SO3、SiO2、CaO、MgO、Al2O3等[2]，主要来源于油基钻井液中的重晶石和地层中的石英、碳酸钙，平均密度2.65g/cm3。热脱附残渣为主要原料，综合考虑实验中掺混量50%-80%。
图2 含油钻屑热脱附残渣粒径分布曲线图
其他材料：骨料为1mm-10mm砂石，水泥为425型，均来自于新疆某建筑工地。疏水材料，来自于疏科纳米疏水科技(嘉兴)有限公司。
（2）试验方法
将热脱附残渣、骨料、水泥、疏水材料按不同质量比配比，制作60m×120mm×240mm长方体小型免烧砖（见图3），每一个配比制作3-5个平行样，在自然条件（环境温度15℃-30℃）下养护28天，然后测量抗压抗折强度。
图3 含油钻屑热脱附残渣制作的免烧砖实验样品照片
选取养护后的免烧砖样品，破碎，20目筛分后，取过筛物100g于2000ml的烧杯中，添加1000ml蒸馏水，振荡8h，自然条件养护24h后按DB65/T3997-2017要求方法测量浸出液相关控制指标。
2 实验结果与讨论
（1）热脱附残渣掺混量对抗压抗折强度的影响
分别取50%、60%、70%、80%热脱附残渣与10%水泥混合，其余为填充料，制作的免烧砖抗压抗折强度测试结果见表1。
表1热脱附残渣掺混量对免烧砖抗压抗折性能的影响
序号 | 热脱附残渣掺混比例，% | 抗压强度，MPa | 备注 |
实测值 | GB/T8239-2014 |
1 | 50 | 12.5 | MU10，≥10 | 制砖机制作 |
2 | 50 | 8.2 | MU7.5，≥7.5 | 自制模具制作 |
3 | 60 海泡石纤维 | 7.4 | MU5，≥5 | 自制模具制作 |
4 | 70 | 6.6 | MU5，≥5 建筑装饰材料技术 | 自制模具制作 |
5 | 80 | 6.3 | MU5，≥5 | 自制模具制作 |
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阻燃屏蔽控制电缆
由表1可以看出，随着热脱附残渣掺混量的增加，免烧砖的抗压强度增加下降。添加50%热脱附残渣经制砖机制作的免烧砖，抗压强度达到MU10标准，自制模具制作掺混量达到50%-80%时，只能达到MU5标准。自制模具因未能有制砖机相同的挤压作用力和过程，抗压强度明显偏低，制作过程对免烧砖的强度也有较大影响。
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