用钻井固废土制备混凝土或混凝土砌块的方法
【专利摘要】本发明涉及一种用钻井固废土制备混凝土或混凝土砌块的方法，该方法是用钻井固废土作为主要原料，用砂石作为骨料，再加入胶合材料，其比例为固废土60份、胶合材料30份、沙石10份，混合均匀，制模成型可得到满足强度要求的建筑材料，并通过特定的现场工艺技术完成钻井井场护坡和道路的修建。本发明可实现钻井固废土的现场及时利用和无害化处理，具有较好的经济效益和社会效益。
【专利说明】用钻井固废土制备混凝土或混凝土砌块的方法
【技术领域】
[0001]本发明属于油气田气开发环境保护领域，涉及一种用钻井固废土制备混凝土或混凝土砌块的方法，使钻井固废土得以资源化利用。
【背景技术】
[0002]在钻油气井时，要不断地向井筒内注水，会产生大量岩浆废液，废液中的金属离子和有机物会污染环境，故采用固化技术进行处理，该技术通过固化剂将钻井废液中的有害成分进行转化、封闭、固定，再经固液分离，使分离后的废水中的有害成分含量达到环保规定的排放标准，分离出的固体物质称为固废土，需要进行再处理，由于固废土成分复杂，含水率在50% — 70%之间，且水分较为稳定，挥发缓慢；不易破碎，给进一步资源化处理带来很大的困难。现有的处置方案有如下两种:一是挖坑填埋，二是用来造地。填埋处置需要占用大量的土地；造地处置由于固废土的固有性质，造地后短时间不适合植物生长，需要数年熟化后才能栽培作物。
[0003]综上所述，目前还没有给固废土找到更好的出路，随着油气田开发规模的迅速扩大，固废土的处置问题日益突出，成为石油部门亟待解决的问题。
[0004]另一方面，在井场建设投资中，土建投资占的比重最大，土建工程包括井场地坪、道路和护坡，由于井场在野外，需要修建道路与公路接通，筑路要耗费大量水泥，修筑井场护坡也要用大量石砌块和水泥，其次是地坪，也要用不少水泥，这三项工程成为井场建设投资的主要部分。如果能就地取材，把固废土改造成建筑材料，代替水泥，用于井场建设，必将大幅度降低井场建设投资。由于固废土含有20%左右的无机物，主要是硅、铁、铝和钙等，故可用固废土作为原料生产各种建材，例如混凝土及其砌块，用于井场护坡、道路、地坪修建，从而实现钻井固废土的无害化和资源化利用，彻底解决固废土处置问题。目前尚未发现用钻井固废土作为原料生产建材 的报道。
【发明内容】
[0005]本发明的目的在于提供一种用钻井固废土制备制备混凝土及其砌块的方法，将该方法制备的混凝土及其砌块用于井场护坡、地坪、道路修建，从而实现钻井固废土的无害化处理和资源化利用，彻底解决固废土处置问题。
[0006]本发明的目的是通过以下技术方案实现的:
一种用钻井固废土制备混凝土的方法，该方法是用钻井固废土作为主要原料，用砂石作为骨料，再加入胶合材料，混合均匀，即得混凝土，具体步骤如下:
I)、准备步骤
-将固废土滤饼用剪切式破碎方法制成粒径< 2cm的小颗粒，并将其含水率调整在55%-65%范围内；
-将砂石淘洗干净并晾干；
-制备胶合材料，将如下重量份的组分混合均匀，制得胶合材料；无机胶凝材料(水泥)20-24份
无机胶凝材料(改性稻壳)15-18份
高分子稳定剂(羟乙基纤维素)0.1-0.2份
添加剂(聚丙烯磷酯类合成石料粘结剂)0.2份
添加剂(高分子吸水树脂)0.3-0.6份
无机填料(生石灰)57-64份
2)、混合步骤
将步骤I)中的原料按如下重量比混合均 匀，制得混凝土，即可用于现场施工。
[0007]含水率55%_65%的固废土60份 胶合材料 30份 沙石 10份
在上述方案中，固废土颗粒的含水率最好调整到60%，调整方法是:若固废土颗粒的含水率高于60%，则置于空气中晾晒，若固废土颗粒的含水率低于60%，则加水浸泡。
[0008]进一步地，将步骤2)制得的混凝土送入制砖机中，挤压切割成砌块坯，置于空气中覆盖养护，视气温和空气湿度养护7-28天，制得混凝土砌块。
[0009]在上述方案中，所述现场施工的具体步骤是:
1)、将施工现场地基压平、压实，用水冲洗干净并晾干；
2)、将混凝土涂覆在现场地表，抹平，初凝后抹光表面，覆膜养护，直至终凝；
3)、用混凝土切割机，在终凝后的混凝土上切割出热膨胀伸缩缝；
4)、向伸缩缝中填充浙青。
[0010]当所述施工现场是道路时，所述步骤2)将混凝土涂覆在现场地表，抹平，初凝后抹光表面，并在表面划出防滑纹，然后覆膜养护，直至终凝。
[0011]本发明的有益效果是:
1、本发明与以往钻井固废土处置方法相比，固废土处置方法大为优化。固化制砖可实现变废为宝，采用固废土作为原料可用于井场护坡、乡间小道的修建，不仅大大节约了固废土拉运填埋处置的费用，在很大程度上解决了固废土的处置问题，并且节约了大量土地。
[0012]2、本发明可实现钻井固废土的现场及时处理，通过研制的胶合材料的和优选的固废土处置实验配方处理可得到满足强度要求的路面材料，经现场施工即可实现钻井固废土的现场及时利用。
[0013]3、本发明所实现的钻井固废土资源化利用技术，具有现场施工工艺简便、路面硬化时间快等、处理量大、综合成本低等优点、现场的应用效果良好，能够满足路面等级标准，具有较好的经济效益和社会效益。
【具体实施方式】
[0014]下面结合实施例，对本发明进一步说明；
本方法是用钻井固废土作为主要原料，用砂石作为骨料，再加入胶合材料，混合均匀，即得混凝土，具体步骤如下:
I)、准备步骤
-将固废土滤饼用剪切式破碎方法制成粒径< 2cm的小颗粒，并将其含水率调整在55%-65%范围内；
-将砂石淘洗干净并晾干；
-制备胶合材料，将如下重量份的组分混合均匀，制得胶合材料；
无机胶凝材料(水泥)20份
无机胶凝材料(改性稻壳)15份
高分子稳定剂(羟乙基纤维素)0.1份
添加剂(聚丙烯磷酯类合成石料粘结剂)0.2份
添加剂(高分子吸水树脂)0.4份
无机填料(生石灰)64份
2)、混合步骤
将步骤I)中的原料按如下重量比混合均匀，制得混凝土，即可用于现场施工。
[0015]含水率55%_65%的固废土60份 胶合材料 30份 沙石 10份
在上述方案中，固废土颗 粒的含水率最好调整到60%，调整方法是:若固废土颗粒的含水率高于60%，则置于空气中晾晒，若固废土颗粒的含水率低于60%，则加水浸泡。
[0016]进一步地，将步骤2)制得的混凝土送入制砖机中，挤压切割成砌块坯，置于空气中覆盖养护，视气温和空气湿度养护7-28天，制得混凝土砌块。
[0017]在上述方案中，所述现场施工的具体步骤是:
1)、将施工现场地基压平、压实，用水冲洗干净并晾干；
2)、将混凝土涂覆在现场地表，抹平，初凝后抹光表面，覆膜养护，直至终凝；
3)、用混凝土切割机，在终凝后的混凝土上切割出热膨胀伸缩缝；
4)、向伸缩缝中填充浙青。
[0018]当所述施工现场是道路时，所述步骤2)将混凝土涂覆在现场地表，抹平，初凝后抹光表面，并在表面划出防滑纹，然后覆膜养护，直至终凝。
[0019]应用实例:
元坝六井固废土应用于井场护坡修建。研制出适合元坝固废土的胶合材料，在大量实验的基础上筛选出5种有代表性的配方，对应固废土增容比和制作一方固化土筑路材料的原料成本如表I所示:
表I四川阆中地区钻井废弃泥浆含量表
【权利要求】
1.一种用钻井固废土制备混凝土的方法，该方法是用钻井固废土作为主要原料，用砂石作为骨料，再加入胶合材料，混合均匀，即得混凝土，具体步骤如下: 1)、准备步骤 -将固废土滤饼用剪切式破碎方法制成粒径< 2cm的小颗粒，并将其含水率调整在55%-65%范围内； -将砂石淘洗干净并晾干； -制备胶合材料，将如下重量份的组分混合均匀，制得胶合材料； 无机胶凝材料:水泥20-24份 无机胶凝材料:改性稻壳15-18份 高分子稳定 剂:羟乙基纤维素0.1-0.2份 添加剂:聚丙烯磷酯类合成石料粘结剂 0.2-0.3份 添加剂:高分子吸水树脂0.3-0.6份 无机填料:生石灰57-64份 2)、混合步骤 将步骤I)中的原料按如下重量比混合均匀，制得混凝土，即可用于现场施工； 含水率55%-65%的固废土60份胶合材料30份沙石10份 。
2.如权利要求1所述的用钻井固废土制备混凝土的方法，其特征在于，所述固废土颗粒的含水率调整到60%，调整方法是:若固废土颗粒的含水率高于60%，则置于空气中晾晒，若固废土颗粒的含水率低于60%，则加水浸泡。
3.如权利要求1所述的用钻井固废土制备混凝土的方法，其特征在于，所述现场施工的具体步骤是: 1)、将施工现场地基压平、压实，用水冲洗干净并晾干； 2)、将混凝土涂覆在现场地表，抹平，初凝后抹光表面，覆膜养护，直至终凝； 3)、用混凝土切割机，在终凝后的混凝土上切割出热膨胀伸缩缝； 4)、向伸缩缝中填充浙青。
4.如权利要求3所述的用钻井固废土制备混凝土的方法，其特征在于，所述施工现场是道路，所述步骤2)将混凝土涂覆在现场地表，抹平，初凝后抹光表面，并在表面划出防滑纹，然后覆膜养护，直至终凝。
5.一种用钻井固废土制备混凝土砌块的方法，其特征在于，将权利要求1或2制得的混凝土送入制砖机中，挤压切割成砌块坯，置于空气中覆盖养护，视气温和空气湿度养护7-28天，制得混凝土砌块。
【文档编号】C04B28/00GK103435298SQ201310343215
【公开日】2013年12月11日 申请日期:2013年8月8日 优先权日:2013年8月8日
【发明者】罗平凯, 吕玉胜, 王勋, 彭兵, 粟建辉, 杜利, 罗荣川, 宋佳, 刘俊, 凌兵, 邱林青 申请人:中国石油化工股份有限公司, 中国石化集团西南石油局