利用油田污泥制作免烧砖工艺简介及应用前景.docVIP

大港油田污泥固化制作免烧砖工艺简述及前景分析 单位：原油运销公司 姓名：唐宇 日期：2010年6月20日 大港油田污泥固化制作免烧砖工艺简述及前景分析 1前言 目前我国对生态建材的研究、开发已形成趋势，利用固体废弃物生产生态建材的研究已经成为当今社会关注的热点。油田在生产过程中，产生污泥是不可避免的。油气田在生产中的污泥主要来自于：油井产出液携带的泥砂；钻井过程中钻井液中的污泥及废弃泥浆；洗井、修井等作业过程中污水中的污泥；压裂、酸化作业过程中污水中的污泥；漏油或渗油产生的地面污泥。 油田污泥的特点为含油量、含盐量以及含水率高，成分复杂并含有有害重金属。处理不当会对当地土壤和地下水等生态环境造成较为严重的石油污染，因此寻找一种经济实用的方法对含油污泥进行无害化处理和残油回收，对油田生产和保护周边生态环境具有重要意义。 利用油田污泥、普通硅酸盐水泥和固化剂生产污泥固化免烧砖，不但能够变废为宝，而且可以解决油田污泥占用土地、污染环境的问题，符合当今社会环保和节约资源的要求。 2国内外含油污泥处理方法简介 目前国内外应用比较成熟的含油污泥无害化处理和综合利用主要有以下方法： 萃取法。采取萃取法分离油后，再进行固化铺路、填埋、外排复耕等技术进行无害化处理。 生物法。采用生物法除去污油等可生化性的污染元素后，进行堆肥复耕处理。 焚烧法处理。直接将含油污泥焚烧，焚烧后的渣可用于铺路或建筑材料的辅料，直接利用。 固化制建材（路面砖）或铺路法。将含油污泥与其他固体废弃物、粘土、改性剂、水泥等胶凝材料混合压制成建材制品（砖）。 混合燃料法。将含油污泥与其他燃料（煤）进行合理掺和后，作为燃料使用，目前胜利油田的油泥沙已成功采用此法用于锅炉原料。 地层回灌。选择废弃的高孔隙度安全地层，将含油污泥回注地层。 3大港油田含油污泥特性及处理现状 3.1大港油田污泥特性 3.1.1大港油田公司含油污泥（包括油砂）产出状况 在油田采油、集输生产过程中会产生大量的油泥油砂，其中有采油井产出液携带的泥沙，落地原油回收形成的油泥等。大港油田含油污泥（包括油砂）年产量约10640方。大港油田各采油厂含有泥沙及落地含油污泥生产量见表1。 表1 大港油田各单位年产生的含油泥砂产出状况 序号 二级单位名称 含油泥砂产生量 （方/年） 落地原油产生的污泥量 （方/年） 1 第一采油厂 1700 5 2 第二采油厂 100 20 3 第三采油厂 1300 2600 4 第四采油厂 200 10 5 第五采油厂 4600 75 6 第六采油厂 30 0 合计 大港油田 7930 2710 3.1.2大港油田钻井废弃泥浆成分指标 表2 大港油田钻井废弃泥浆污泥成分表 成分 单位 含量 含盐量（电导） μs/cm 3.18×103 电导率 μs/cm 3.18×103 Cr3+ mg/kg 湿泥 16.2 Ba2+ mg/kg 湿泥 70.4 石油类 mg/kg 干泥 779 总挥发性有机物 mg/kg 干泥 1.02×104 含水率 % 40.1 pH 泥水比1：2.5 6.0 Zn2+ mg/kg 湿泥 576 Cr6+ mg/kg 湿泥 ﹤0.2 Pb2+ mg/kg 湿泥 0.29 从检测结果分析，钻井废弃污泥中主要超标物质为：石油类、Ba2+、Cr3+、Pb2+，不能直接排放，必须进行无害化处理。 3.2大港油田污泥处理现状 针对大港油田固体废物的现状和国家对环保要求，油田公司于2008年先后建设投产了年处理能力3000方的油泥砂净化处理装置和年处理能力16万方的废弃钻井泥浆存放池。应用“物理+热化学”洗涤技术净化含油泥砂，处理后的泥砂含油小于3%，达到了农用污泥矿物油控制标准。在建的废弃钻井液与井下作业废液无害化治理工程的设计处理规模与油田实际生产规模相适应，设计总处理规模为640立方米/天，日运行8小时，废弃钻井液与井下作业废液处理量80立方米/小时，污水处理量立方米/小时，固化处理立方米/小时。 C3S，C2S水化成低硅钙比的水化硅酸钙(CSH)，以凝聚网状结构为主，胶结能力较差，水化后期CSH不断增多，以晶体结构为主，贯穿于整个浆体，分子间形成较强的化学键连接，水硬材料的强度由此产生。同时油田污泥的主要成分碳酸钙也与水硬材料中的C3A反应生成水化碳铝酸钙，使胶结材料进一步增加。 水化过程中将消耗较多的OH-、Ca2+，除油田污泥可以提供一部分外，主要是固化剂的加入满足了生成CSH凝胶对两种离子浓度的需求，同时固化剂中的石膏还与水硬材料中的铝相反应，生成针刺状钙矾石晶体，由于钙矾石晶体的体积膨胀，可以填充油田污泥中的较大孔隙，并与水化硅酸钙一起形成空间结构， 使固化材料的孔隙分