[发明专利]一种以聚磺钻屑为原料的免烧砌块及其制备方法

说明书

技术领域

本发明属于油田开发技术领域，具体涉及一种以聚磺钻屑为原料的免烧砌块及其制备方法。

背景技术

随着我国浅层易开采油气量不断减少，向深层(井深5000m以上)难开采储层迈进。通常情况下，深层地层会伴随着高温高压，这就要求钻井液在高温条件下具有良好的流变性能。聚磺钻井液体系是将聚合物钻井液体系和磺化钻井液体系有效的结合而形成的一种单独的体系。聚磺钻井液体系，是在一般的水基钻井液体系中添加抗高温的磺化处理剂以满足钻井的基本要求，这些添加剂主要包括磺化酚醛树脂(SMP)、磺化褐煤(SMC)和磺化烤胶(SMK)等。由于聚磺钻井液兼具了聚合物钻井液和磺化钻井液的优点，因此在高温环境下，它仍然具有很好的流变性能，能够有效的携岩和稳定井壁。而且，相对于其它用于深井的钻井液体系，聚磺钻井液的成本也相对较低。

另一方面，聚磺钻井液作为现在国内钻深井超深井的一种主流钻井液体系，它对井场环境也会产生影响。聚磺钻井废弃物中含有磺化褐煤、磺化沥青以及磺化酚醛等处理剂，这些处理剂含有丰富的生色基团和助色基团，色度高(棕褐色-黑褐色，500-20000倍)，生物降解性差。同时，与浅井(井深2000m以下)钻井使用水基泥浆相比，聚磺泥浆悬浮物含量高、COD含量高(2000-160000mg/L)、pH值高，有急性生物毒性显示(微毒，EC₅₀值19000mg/L)，对环境影响大，难处理。目前，对于深井聚磺废泥浆的处理，主要是采用部分回收法；对于未回收的废泥浆，是将其与聚磺钻屑一起固化处理后填埋。可见，常规的处理方法中，基本不对聚磺钻屑进行无害化处理，也没有进行回收利用。

具体地，聚磺钻屑的处理现状具有以下几方面的特点：(1)若要对深井聚磺钻屑无害化处理，药剂加量大，为浅井水基钻屑的3-5倍，环保达标处理成本高；(2)现有聚磺钻屑固化处理后填埋的处理方式，占用大量土地(每口井聚磺钻井废弃物填埋池需要1500-2000m²)，并需支出开挖填埋池及防渗等费用，还存在环保隐患；(3)聚磺钻屑被作为一种废弃物处理，没有进行资源化利用。

发明内容

为克服上述问题，本发明的目的是提供一种以聚磺钻屑为原料的免烧砌块。

本发明的另一目的是提供上述免烧砌块的制备方法。

为达到上述目的，本发明提供了一种以聚磺钻屑为原料的免烧砌块，以重量份计，制备该免烧砌块的组分包括：

其中，所述固化剂AHY-1包括以下组分：硫酸钙15-30wt％，氯化镁10-20wt％，粉煤灰50-75wt％，各组分含量之和为100wt％；

所述增强剂AHY-2包括以下组分：水泥60-80wt％，石灰石粉10-20wt％，煅烧石膏10-20wt％，各组分含量之和为100wt％。

本发明提供的以聚磺钻屑为原料的免烧砌块，具有以下优点：一方面解决了气田深井聚磺钻屑对生态环境影响大、填埋处理占地大等问题，并消除了环境隐患；另一方面实现了聚磺钻屑的资源化利用，制备的砌块可用于新井钻前工程修建污水沟、挡墙、临时设施基础及作为步行路路基等用途。

在上述以聚磺钻屑为原料的免烧砌块中，在制备固化剂AHY-1和增强剂AHY-2时，无特殊要求，将相应组分混合均匀即可。

在上述以聚磺钻屑为原料的免烧砌块中，优选地，所述固化剂AHY-1的用量为7-9重量份；进一步优选为8重量份。

在上述以聚磺钻屑为原料的免烧砌块中，优选地，所述增强剂AHY-2的用量为9-10重量份，进一步优选为9重量份。

在上述以聚磺钻屑为原料的免烧砌块中，优选地，免烧砌块的组分中，所述水泥的用量为17-19重量份；进一步优选为18重量份。

在上述以聚磺钻屑为原料的免烧砌块中，优选地，所述碎石的用量为8-9重量份，碎石的粒度为40-60目。

在上述以聚磺钻屑为原料的免烧砌块中，优选地，所述水的用量为3重量份。

在上述以聚磺钻屑为原料的免烧砌块中，优选地，所述免烧砌块的浸出液的pH、COD、色度以及石油类的含量指标达到GB8978-1996一级要求，抗压强度达到10MPa以上。

在本发明的一种优选实施方式中，以重量份计，制备上述免烧砌块的组分包括：

其中，所述固化剂AHY-1包括以下组分：硫酸钙15-30wt％，氯化镁10-20wt％，粉煤灰50-75wt％，各组分含量之和为100wt％；