XG废钻井液固化剂的作用过程.pdfVIP

άÆÕ×ÊѶ 第 l4卷 第4期 新疆石 油学院学报 VoJ．I4No．4 2002年 I2月 JournalofXinjiangPetroleumInslilule Dec．2O02 文章编号 ：1009--0207(2002)04--0033—03 XG废钻井液 固化剂的作用过程 梅宏，韩新芳，于海宁 (新疆石油学院，乌鲁木齐 830000) 摘 要 XG固化剂的主要组分是水化能力和活性很强的材料 ，在废．钻井液中分散水化 、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 ，把废钻井液 中的有害物质 封闭在其 中，防止其扩散迁移 ，避免 了对环境的影响。 关键词 ：固化 ；环境 ；水化 ；废钻井液 中图分类号：TE254 文献标识码 ：A 废钻井液污染环境 的方式是 以运移扩散和化 井液中的水分相互作用 ，生成稳定的水化物。而且 学迁移为特征的…，固化法是较为有效的废钻井液 由胶凝材料的性质知 ，当生成 的水化物数量足够多 无害化处理方法。废钻井液 的化学固化法基于钻 时，它们彼此之间就能互相凝聚、结晶，并在体系的 井液中含有一定数量 的固相 ，加入一定数量的化学 整个空间形成连续的网状结构 ，最终凝结硬化并成 处理剂(固化剂)，与之发生一系列复杂的物理 、化 为不可逆转的常态固体。实验表明，单一上述材料 学变化，因而将废钻井液 中的有害成分 (如重金属、 的性能不稳 。为了增强固化效果 ，在上述胶结材料 高聚物、油类等)封 闭、包裹在其 中，从而降低其沥 中复配以数种添加材料 ，构成 XG系列 固化剂 。 滤性及迁移作用，达到防止环境污染 的 目的。 XG 2 XG固化剂的作用过程 废钻井液固化剂就是基于上述作用原理和 目的所 研制 的。 2，1 XG固化剂各组分的作用 1 XG固化剂的组成及特点 XG固化剂为多种材料 的复配物 ，按照它们 的 性质 ，各组分分别起着 ：①胶凝作用 ；②促凝作用 ； XG固化剂的主要成分是一多矿物结构的胶结 ③胶结作用；④硬化作用。l4 材料，它是在高温急冷条件下形成的晶体，所 以是 2．2 XG 固化剂的作用过程 常温下存在的介稳高温状态物质。 在其晶体结构 2．2．1 XG固化剂 的凝聚—— 结 晶 的形成过程中，往往有一些高价金属氧化物进入到 由前所述 ，XG固化剂 的结构决定 了其可 自发 其晶格并形成固溶体 ，由于这些氧化物 中游离的高 进行水化过程。根据胶凝材料的溶解——沉淀理 价金属离子在固化剂主要组分结构的形成 中，参与 论 ，可以认为 ：① 当固化剂与水混合后发生溶解 ， 其晶格构成 ，发生晶格取代 ，引起 晶体变形 ，导致 固 固化剂颗粒表面形成水化离子 ，并从颗粒表面 向体 化剂具有活性 ；另外 ，由于固化剂主要组分 的晶体 系中扩散 ，扩散 的结果，水化离子相互碰撞而形成 结构呈不规整态 ，使得其结构 中有较大的孔 隙，极 水化物分子。随着水化反应 的进行 ，水化物不断增 性水分子很容易进入其 内部 ，因而使其具有较大 的 多 ，使水化物 比其 原始状态 的溶解度小 ，所 以溶液 水化能力。根据热力学观点，固化剂的这种结构特 对水化物是过饱和的，因而水化物析晶沉淀。水化 征，决定了其可 自发进行水化作用过程 ，它与废钻 物的析出破坏了固化剂原有的溶解平衡，则 固化剂