专利名称：石油钻井废弃泥浆固化池构筑方法
技术领域：
本发明涉及石油天然气勘探钻井污染治理技术领域，确切地说涉及石油天然气勘 探钻井废弃泥浆填埋池构筑和防渗工艺，可应用于石油天然气钻井作业中产生的废弃泥浆 的固化后填埋处理。
背景技术：
石油天然气勘探钻井过程会产生大量的废弃钻井泥浆，泥浆中的化学添加剂造成 C0D&、石油类、色度等污染指标高。为了不污染钻井生产周边的环境，一般采用将钻井过程中产生的废弃泥浆储存在 污水池中，完井后再将泥浆固化后就地填埋的方式进行处理。但在钻井作业过程中，由于地 层情况的复杂性和不确定性，往往会使所产生的废弃泥浆量超过所设计的产生量，此时就 需要在作业过程中转出部分废弃泥浆因为，一方面，钻井过程中废弃泥浆超过了污水池的 容积；另一方面，在暴雨季节来临前需要转出部分废弃泥浆，以保持污水池有足够的抵御暴 雨的空容积，避免污水池内污水外溢；再一方面，钻井作业完井后，废弃泥浆固化后体积增 加，超过了污水池容积。而超过污水池容积部分的泥浆如何处置、填埋，是目前急需解决的难题。现有技术中，采用如下方式来处理多余的废弃泥浆新建条石或砖池盛装多余的固化物，构筑池子并进行防渗处理，但这样的方式耗 时很长，通常需要三个月时间，在此过程中如遇暴雨，易造成废弃泥浆外溢而污染周围环 境；在构筑填埋池后，用1. 5mm的高密度聚乙烯土工膜进行防渗处理，但在施工过程中，池 体底部的杂物或施工机械容易刺穿聚乙烯土工膜，从而造成渗漏现象，使所构筑的池子未 起到应有的防渗作用。也有人采用就地挖坑，固化后填埋的方式，非常方便快捷，但固化体通常要一个月 才能成型稳定，在固化之前易形成渗漏，污染地下水。如果采用将泥浆转移至其他场所进行 固化的方式，则固化成本增多，并且在转运过程中也容易造成污染。随着经济发展，目前对油气的需求量也越来越大，势必会增大油气勘探的力度，从 而会产生更多的废弃泥浆，而如何进行快速构建固化泥浆池，降低固化处理成本，提高清洁 生产效率，保护生态环境就变得至关重要。
发明内容
为解决上述技术问题，本发明提出了一种适用于对石油天然气钻井作业中产生 的废弃泥浆进行固化和填埋处理的固化池的构筑方法，采用本方法，构筑固化池仅需2 3天，大大缩短了工期，可及时固化废弃钻井泥浆，减少了因废弃泥浆超设计带来的环境风 险，并且构筑的固化池防渗效果好，不会发生底部杂物或施工机械刺穿聚乙烯土工膜的现 象，固化成本低，便于普遍推广应用。本发明是通过采用下述技术方案实现的
一种石油钻井废弃泥浆固化池构筑方法，其特征在于包括如下步骤a、开挖土池，并将池体夯实；b、清除土池内壁的尖锐性杂物，并在土池底部铺设黏土层，将黏土层夯实；c、在土池内壁依次铺设无纺土工布底层、聚乙烯土工膜和无纺土工布面层，形成 三层结构，向所述无纺土工布面层中填充废弃泥浆，并采用所述三层结构将所述废弃泥浆 包裹；d、在包裹有废弃泥浆的三层结构上面铺设混凝土层；e、在混凝土层上面覆盖一层熟土。在所述a-e任一步骤后，在池体外挖排水沟，且所述混凝土层延伸至所述排水沟。在所述混凝土层中，每隔一段距离均割伸缩缝，伸缩缝内填充有防水油膏。所述a步骤中，是根据地形开挖土池，土池应距离污水池50m以内，池深2. 5_3m，长 宽均不超过20m，边坡斜度在45° -60°之间，排水沟挖在距离池体30-60cm处。所述b步骤中，黏土层的厚度为20cm。所述c步骤中，无纺土工布面层或无纺土工布底层的接头搭接量控制在20-30cm 之间。所述c步骤中，铺设聚乙烯土工膜及焊接顺序均应从池高处向低处延伸，两个聚 乙烯土工膜之间的接头搭接量控制在10-20cm之间，接头须清洁，不得有水珠。所述聚乙烯土工膜接头或无纺土工布接头的焊接均采用热压熔焊接方式。所述c步骤中，三层结构包括废弃泥浆是指三层结构预留30-50cm伸出所述土池 池面，填充废弃泥浆后，将伸出的三层结构折转后包裹所述废弃泥浆。所述d步骤中，待废弃泥浆固化后，采用C20混凝土铺设在三层结构上面。所述e步骤中，是等混凝土层固化后，再在上面覆盖30-50cm厚的熟土，并在熟土 上撒上草种。与现有技术相比，本发明的有益效果表现在1、采用本发明所述的a-e步骤，构筑固化池仅需2 3天，大大缩短了工期，并可 及时固化废弃钻井泥浆，减少了因废弃泥浆超设计带来的环境风险，并且构筑的固化池防 渗效果好，不会发生底部杂物或施工机械刺穿聚乙烯土工膜的现象，固化成本低，便于普遍 推广应用，促进了石油天然气勘探钻井作业与环境保护的协调发展。2、本发明中，不论是开挖土池，还是在铺设黏土后，均夯实处理，有助于提高废弃 泥浆的防渗效果；清除土池内壁的尖锐性杂物，并在土池底部铺设黏土层，这样就能避免土 池内的尖锐性杂物刺穿聚乙烯土工膜，当然，三层结构中的无纺土工布底层进一步保证了 即使还有未完全清除的尖锐性杂物，也不会使聚乙烯土工膜受到刺损，从而显著提高了防 渗效果；无纺土工布面层有助于避免施工机械刺损聚乙烯土工膜；三层结构形式使包裹的 废弃泥浆防渗效果达到最佳；在三层结构上面铺设有混凝土层，在混凝土层上面铺设熟土， 以及在熟土上撒上草种，这样处理后，有利于长久保护废弃泥浆不渗漏。3、在池体外挖排水沟，且混凝土层延伸至所述排水沟，是为了让雨水不能进入池 体内，从而避免池体内的废弃泥浆渗漏；在混凝土层中，每隔一段距离均割伸缩缝，伸缩缝 内填充有防水油膏，这样处理是为了避免热胀冷缩后的混凝土发生裂缝，致使雨水浸入，防 止废弃泥浆的渗漏。
4、本发明中，构筑土池步骤中的各个控制参数，是为了得到一个效果最佳的废弃 泥浆固化池体，采用本发明所说的各个控制参数，形成的技术方案，能使固化池的建造时间 更快速，能使废弃泥浆的防渗漏效果更优，能使建造固化池的成本更低廉。
下面将结合说明书附图和具体实施方式
对本发明作进一步的详细说明，其中图1为固化池的结构示意中标记1、黏土层，2、无纺土工布底层，3、聚乙烯土工膜，4、无纺土工布面层，5、废弃泥浆， 6、排水沟，7、混凝土层，8、熟土。
具体实施例方式实施例1本发明公开了一种石油钻井废弃泥浆固化池构筑方法，包括如下步骤a、开挖土 池，并将池体夯实；b、清除土池内壁的尖锐性杂物，并在土池底部铺设黏土层1，将黏土层1 夯实；c、在土池内壁依次铺设无纺土工布底层2、聚乙烯土工膜3和无纺土工布面层4，形成 三层结构，向所述无纺土工布面层4中填充废弃泥浆5，并采用所述三层结构将所述废弃泥 浆5包裹；d、在包裹有废弃泥浆5的三层结构上面铺设混凝土层7 ；e、在混凝土层7上面覆 盖一层熟土 8。实施例2作为本发明的最佳实施方式如下参照图1，本发明包括a、开挖土池，并将池体 夯实；b、清除土池内壁的尖锐性杂物，并在土池底部铺设黏土层1，将黏土层1夯实；c、在土 池内壁依次铺设无纺土工布底层2、聚乙烯土工膜3和无纺土工布面层4，形成三层结构，向 所述无纺土工布面层4中填充废弃泥浆5，并采用所述三层结构将所述废弃泥浆5包裹；d、 在包裹有废弃泥浆5的三层结构上面铺设混凝土层7 ；e、在混凝土层7上面覆盖一层熟土 8。在所述a-e任一步骤后，在池体外挖排水沟6，且所述混凝土层7延伸至所述排水沟6。 在所述混凝土层7中，每隔一段距离均割伸缩缝，伸缩缝内填充有防水油膏。所述a步骤 中，是根据地形开挖土池，土池应距离污水池50m以内，池深2. 5-3m，长宽均不超过20m，边 坡斜度在45° -60°之间，排水沟6挖在距离池体30-60cm处。所述b步骤中，黏土层1的 厚度为20cm。所述c步骤中，无纺土工布面层4或无纺土工布底层2的接头搭接量控制在 20-30cm之间。所述c步骤中，铺设聚乙烯土工膜3及焊接顺序均应从池高处向低处延伸， 两个聚乙烯土工膜3之间的接头搭接量控制在10-20cm之间，接头须清洁，不得有水珠。所 述聚乙烯土工膜3接头或无纺土工布接头的焊接均采用热压熔焊接方式。所述c步骤中， 三层结构包括废弃泥浆5是指三层结构预留30-50cm伸出所述土池池面，填充废弃泥浆5 后，将伸出的三层结构折转后包裹所述废弃泥浆5。所述d步骤中，待废弃泥浆5固化后，采 用C20混凝土铺设在三层结构上面。所述e步骤中，是等混凝土层7固化后，再在上面覆盖 30-50cm厚的熟土 8，并在熟土 8上撒上草种。实施例3本发明另一较佳实施方式
(1)根据地形开挖固化池，尽量距离污水池50m以内，池深2. 5_3m，长宽均不超过 20m，边坡斜度在45° -60°。(2)池底面、侧面进行夯实，清除尖锐性杂物，底部采用20cm黏土并夯实。(3)高密度聚乙烯土工膜3(1. 5mm)采用上下两层无纺土工布作保护层，在铺土工 膜之前，铺土工布，铺膜后再铺一层土工布，土工布接头搭接量在20-30cm之间。(4)铺高密度聚乙烯土工膜3及焊接顺序从池高处向低处延伸，两膜搭接量在 10-20cm之间，接头必须清洁，不得有水珠，以免影响焊接质量。焊接采用热压熔焊接，膜采 用射钉进行锚固，防治膜在施工中下滑。(5)填充固化后的泥浆后，将无纺土工布——高密度聚乙烯土工膜3——无纺土工 布进行包裹，预留30_50cm伸出固化池。(6)在固化池外30-60cm外开挖排水沟6，保持排水顺畅。(7)在固化池顶部采取防雨措施，待固化池内固化泥浆自然干化一月左右，用C20 混凝土覆盖表面，混凝土一直延伸到排水沟6，混凝土面每隔5m左右割伸缩缝，缝内填充防 水油膏。(8)固化池风干28天后，覆土熟土 830-50cm，并撒草种。在选择泥浆池修筑地的时候，一应尽量选择荒坡或旱地；二应远离水源或环境敏 感地；三是最好选择在距污泥污水池附近50m内，相对高差5m内；四远离山洪冲刷地和滑 坡地带。开挖固化池后，底层、斜面先采用基土夯实，去除物可能损伤土工膜膜尖锐的杂 物。然后在基土上面，敷设约20cm的黏土作为处理层，并进行夯实，在黏土上面放置长纤无 纺土工布作为处理层，在土工布上面再敷设高密度聚乙烯土工膜3作为处理层，在高密度 聚乙烯土工膜3上层再次敷设长纤无纺土工布作为处理层，在池内填充固化物，填充完后， 将露出池面的处理层进行包裹，在池边修建排水沟6，在池上覆盖混凝土，混凝土上覆熟土 8。
权利要求
一种石油钻井废弃泥浆固化池构筑方法，其特征在于包括如下步骤a、开挖土池，并将池体夯实；b、清除土池内壁的尖锐性杂物，并在土池底部铺设黏土层，将黏土层夯实；c、在土池内壁依次铺设无纺土工布底层、聚乙烯土工膜和无纺土工布面层，形成三层结构，向所述无纺土工布面层中填充废弃泥浆，并采用所述三层结构将所述废弃泥浆包裹；d、在包裹有废弃泥浆的三层结构上面铺设混凝土层；e、在混凝土层上面覆盖一层熟土。
2.根据权利要求1所述的石油钻井废弃泥浆固化池构筑方法，其特征在于在所述a-e 任一步骤后，在池体外挖排水沟，且所述混凝土层延伸至所述排水沟。
3.根据权利要求1或2所述的石油钻井废弃泥浆固化池构筑方法，其特征在于在所 述混凝土层中，每隔一段距离均割伸缩缝，伸缩缝内填充有防水油膏。
4.根据权利要求1所述的石油钻井废弃泥浆固化池构筑方法，其特征在于所述a步 骤中，是根据地形开挖土池，土池应距离污水池50m以内，池深2. 5-3m，长宽均不超过20m， 边坡斜度在45° -60°之间，排水沟挖在距离池体30-60cm处。
5.根据权利要求1所述的石油钻井废弃泥浆固化池构筑方法，其特征在于所述b步 骤中，黏土层的厚度为20cm。
6.根据权利要求1所述的石油钻井废弃泥浆固化池构筑方法，其特征在于所述c步 骤中，无纺土工布面层或无纺土工布底层的接头搭接量控制在20-30cm之间。
7.根据权利要求1或6所述的石油钻井废弃泥浆固化池构筑方法，其特征在于所述 c步骤中，铺设聚乙烯土工膜及焊接顺序均应从池高处向低处延伸，两个聚乙烯土工膜之间 的接头搭接量控制在10-20cm之间，接头须清洁，不得有水珠。
8.根据权利要求7所述的石油钻井废弃泥浆固化池构筑方法，其特征在于所述c步 骤中，三层结构包括废弃泥浆是指三层结构预留30-50cm伸出所述土池池面，填充废弃泥 浆后，将伸出的三层结构折转后包裹所述废弃泥浆。
9.根据权利要求1所述的石油钻井废弃泥浆固化池构筑方法，其特征在于所述d步 骤中，待废弃泥浆固化后，采用C20混凝土铺设在三层结构上面。
10.根据权利要求1所述的石油钻井废弃泥浆固化池构筑方法，其特征在于所述e步 骤中，是等混凝土层固化后，再在上面覆盖30-50cm厚的熟土，并在熟土上撒上草种。
全文摘要
本发明提供了一种石油钻井废弃泥浆固化池构筑方法，涉及石油天然气勘探钻井污染治理技术领域，其方案为现场开挖固化池，池壁斜度为45°-60°，池高2.0-2.5m，池底采用黏土-无纺土工布-高密度聚乙烯土工膜-无纺土工布进行防渗，将无纺土工布-高密度聚乙烯土工膜-无纺土工布一直包裹固体废物到顶部，顶部用C20混凝土封盖，保证固化体不外渗。该工艺简单易行，成本投入低，工期耗时短，推动钻井废弃泥浆快速、及时固化处理，有效防止钻井作业过程废弃泥浆外溢对环境的污染。
文档编号E02D29/045GK101979781SQ20101029614
公开日2011年2月23日 申请日期2010年9月28日 优先权日2010年9月28日
发明者宋远贵, 李盛林, 李辉, 罗刚, 蒋学彬, 陈立荣, 黄敏 申请人:中国石油集团川庆钻探工程有限公司