[发明专利]页岩气油基灰渣清洁处理技术

说明书

本发明属于页岩气钻井固废处理技术领域，特别涉及页岩气油基灰渣清洁处理技术。是将页岩气油基灰渣与污泥发酵物按质量比1︰0.1～0.3混合均匀后，脱盐至含盐量小于2g/kg，在脱盐后的混合物中加入油基灰渣质量2～5％的微生物菌剂并混合均匀，进行3～6个月的微生物降解，在微生物降解处理后的混合物中加入油基灰渣质量30～60％的自然土壤混合均匀。经本发明技术处理后的页岩气油基灰渣能够满足植物绿化种植的要求。

技术领域

本发明属于页岩气钻井固废处理技术领域，尤其涉及一种页岩气油基灰渣清洁处理技术。

背景技术

油基钻屑是页岩气钻井三开油基钻进阶段产生的混合地层岩屑和油基钻井液的一种固体废物，油基钻屑含油率为10％～20％，其采用热解析技术处理，即通过半自动设备投加到加热反应炉内并加入分离剂搅拌，加热至270℃左右反应约10小时，实现油与钻屑的分离，热解处理后的油基钻屑含油率控制在0.3％以下，所得到的灰黑色粉末即为油基灰渣。页岩气油基灰渣的pH为8.0～8.6、盐分含量＜20.0g/kg、速效钾含量＜488g/kg、碱解氮＜114g/kg、有效磷＜77g/kg、有机质＜66g/kg、镉含量＜0.6mg/kg、汞含量＜0.27mg/kg、砷含量＜11mg/kg、铅含量＜40mg/kg、铬含量＜40mg/kg、铜含量＜47mg/kg、锌含量＜200mg/kg、镍含量＜34mg/kg、石油类≤3000mg/kg。由于油基灰渣残留一部分油基钻井液添加剂，其成分相对复杂，含有一定量的石油类、重金属、盐分等污染物，因而油基灰渣的安全环保处置工作一直是页岩气开发钻后治理的重点和难点。

目前对页岩气油基灰渣的处置主要采用如下方法：

一、固化填埋。其占用大量土地面积且污染物未彻底分解，随着填埋时间的延长，受长期降雨对固化池的冲蚀和浸泡等，固化体渗滤液有可能渗出进而对周边土壤及水体造成一定的污染。

二、建材利用。以油基灰渣作为掺和料制备免烧砖、烧结砖、免蒸压加气混凝土砌块、混凝土，主要用于钻前工程基础建设，例如修建放喷池、厕所、围墙、排水沟等，但是油基灰渣建材利用仅是对污染物实现了固化封存，其建材产品依然存在潜在的环境风险，且油基灰渣掺加量有限、消纳途径相对单一，难以实现大规模应用。

三、焚烧处理。绝大多数有机物可被去除，但设备投资大、运行费用高，焚烧过程中产生大气污染，油基灰渣高盐分对设备存在腐蚀作用。

四、生物法处理，通过投加一定量的微生物菌剂，控制相应的接种量、pH值、温度、营养基质等条件，对石油类实现自然降解，在石油类污染土壤、含油污泥等方面应用较多；生物法处理经济安全，不会造成二次污染，不需要大型设备、操作比较简单，对浓度适中的石油类或易溶性的有机物污染物治理效果较好，但微生物处理法不能降解污染环境中的所有污染物，并且降解周期相对较长，微生物活性易受温度和其它环境因素影响。

我国页岩气开发起步较晚，起初页岩气油基灰渣主要是采用固化填埋处置，由于油基灰渣固化填埋池数量大，周围生态环境敏感，油基灰渣固化效果相对较差，存在的环境风险较大，近几年已开始对固化填埋体进行再处置，即挖出油基灰渣固化填埋体进行水泥窑协同处置，这将导致许多固化填埋池被清空，需要大量土壤资源对其填充，并进行生态恢复。

发明内容

本发明的目的是提供一种页岩气油基灰渣清洁处理技术，经该技术处理后的页岩气油基灰渣能够满足植物绿化种植的要求。

本发明所述页岩气油基灰渣清洁处理技术，是将页岩气油基灰渣与污泥发酵物按质量比1︰0.1～0.3混合均匀后，脱盐至含盐量小于2g/kg，在脱盐后的混合物中加入油基灰渣质量2～5％的微生物菌剂并混合均匀，进行3～6个月的微生物降解，在微生物降解处理后的混合物中加入油基灰渣质量30～60％的自然土壤混合均匀。