申请日2013.11.22
公开(公告)日2015.05.27
IPC分类号C04B18/04; C04B28/10
摘要
本发明涉及一种油田含油污泥制备通井路路基填料的方法;用绝氧加热对含油污泥进行热处理;进行固液分离，污油、污水回收处理;将剩余固体加入固化剂，干化剂，细集料和改良添加剂，放入养护箱进行养护;分别测试3d、7d和28d成型样品的CBR值，无侧限抗压强度、塑性指数参数;选取合格油泥样品按照0.5t/m3掺加比例与当地土壤充分混合，按照压实度94%进行碾压，达到要求后在水中浸泡24h，按照国家标准测定浸出液中的石油烃总量、多环芳烃及重金属含量;分别将含油污泥改良填料的工程技术性质指标及浸出液污染物指标与国家相关标准规范进行对标比较，判断产品性能;本方法提高了含油污泥资源化利用水平，降低了处理成本。
权利要求书
1.一种油田含油污泥制备通井路路基填料的方法，其特征在于：
(1)取含油污泥，去除其中的杂草、树根、塑料成分;
(2)利用绝氧加热处理方式在500-600℃下对含油污泥进行热处理;
(3)利用离心方式对含油污泥进行固液分离，污油回收净化利用，污水回收处理， 剩余物绝氧加热处理后含水降至0，石油烃降至≤2%;
(4)称取500g处理后剩余固体样品，加入25-50g固化剂，50-60g的干化剂，15-20g 的细集料和1-5g的改良添加剂，充分搅拌均匀;
(5)在的不锈钢模具中充分搅拌、振荡，采用薄膜覆盖放入养护箱进行养 护;
(6)按照JTGF10-2006，《公路工程石料试验规程》(JTJ054-94)要求，分别测试3d、 7d和28d成型样品的CBR值，无侧限抗压强度、塑性指数参数;
(7)选取上述合格油泥样品按照0.5t/m3掺加比例与当地土壤充分混合，按照压实 度94%进行碾压，达到要求后在水中浸泡24h，按照国家标准测定浸出液中的石油烃 总量、多环芳烃及重金属含量;
(8)分别将含油污泥改良填料的工程技术性质指标及浸出液污染物指标与国家相关 标准规范进行对标比较，判断产品性能;
所述的固化剂为建筑用水泥的一种或两种;
所述的干化剂为生石灰或熟石灰的一种或两种;
所述的细集料为沙子或粉煤灰的一种或两种;
所述的改良添加剂为石膏。
说明书
一种油田含油污泥制备通井路路基填料的方法
技术领域
本发明涉及一种油田含油污泥制备通井路路基填料的方法。
背景技术
目前国内油田每年产生的含油污泥约100万吨，含油污泥在《国家危险废物名录》 (2008)中被列入HW08废矿物油类别，属于天然原油和天然气开采行业，主要危险 特性为T(毒性)和I(易燃性)。含油污泥中的油及部分矿物质如能够有效回收，既 可以实现废物资源化又可以降低污染物质对环境产生危害。《废矿物油回收利用污染 控制技术规范》(HJ607-2011)规定含油率大于5%的含油污泥、油泥砂应进行再生利 用，油泥砂经油砂分离后含油率应小于2%。含油率小于2%的含油污泥如何进一步资 源化利用并能满足环境的要求，目前尚无此方面的技术和相关研究。国内已有的研究 成果和工程运行情况表明，目前应用于油田含油污泥处理处置的化学热洗、热解、调 质离心分离等市场上的主流技术均可以将含油率或石油烃的含量降低至2%。这部分 含油污泥多采用堆放或委托具有资质的单位进行处置，费用一般约在1000-2000元/ 吨，既增加了企业的环境成本。
国内油田每年新修筑或翻修维护的通井路超过1000km，其中需要更换或维护的 路基填料超过30km，需要各类路基土方近6万方。《钻前工程及井场布置技术要求》 (SY/T 5466-2004)建议油气田的通井路宜采用《公路工程技术标准》(JTGB01.2003) 规定的四级公路标准，特殊地区的井可以修建能满足运输通行条件的道路。《公路路 基施工技术规范》(JTGF10-2006)规定工业废渣、泥炭、淤泥、冻土、膨胀土和有机 质土等材料经过处理可以使用到路基填筑材料。目前国内已有将河道淤泥、粉煤灰等 经改良后用于公路路基填料的研究，国外也已经见到含油污泥用于筑路的报道。
国内对含油污泥改良后用于铺设通井路的研究处于探索性阶段，主要存在以下技 术问题：(1)含油污泥由于其成分复杂、性质特殊，采用何种改良工艺能够使其满足 油田通井路填料的相关技术性质，并符合《公路路基施工技术规范》(JTGF10-2006) 的相关规定;(2)在满足上述工程技术参数的同时，为保证含油污泥在铺设通井路的 过程中不造成环境污染，综利用的含油污泥路基填料不造成二次污染，不给操作、使 用人员的安全健康带来危害，需要对含油污泥中的有毒有害物质进行严格控制，符合 现有环境保护要求。
发明内容
本发明的目的是提供一种油田含油污泥制备通井路路基填料的方法。针对含油污 泥资源化技术领域存在的：(1)含油率2%的含油污泥进一步资源化利用的问题。根 据现有国家标准规范要求，含油率高于5%的含油污泥必须回收油资源，剩余油泥砂 的含油率应小于2%。经过收油处理后的含油污泥如何进一步资源化利用有待研究; (2)含油污泥制备油田通井路填料的改良技术问题。经过改良后要满足油田通井路 的填料工程技术性质要求，如CBR值、有机质含量、液限、塑限、易溶盐等指标，需 要优选改良剂及优化技术参数。(3)含油污泥制备的通井路填料的环保性能问题。含 油污泥用于油田通井路路基材料时其环保性能或者其环境风险的控制也是被关注的 重要方面之一，需要在满足通井路填料工程技术要求的同时，保证其环境指标达到国 家或地方标准规范要求。而研制的含油污泥改良剂及确定的技术工艺，能解决含油污 泥用作通井路填料工程技术问题，同时还可很好的控制其环境污染风险，从而较好的 满足含油污泥资源化利用和无害化保护环境的需要。
所采取的技术方案是：
采用正交试验方法，通过固化剂、干化剂、细集料与改良添加剂在容器中充分搅 拌混合，按照《公路路基施工技术规范》(JTGF10-2006)、《公路土工试验规程》
(JTGE40-2007)、《建筑砂浆基本性能试验方法》(JGJ70-90)、《普通混凝土拌 合物性能试验方法》(GB/T50080-2002)和《普通混凝土配合比设计规程》(JGJ55-2011) 等标准规范研制养护处理，得到了由油田含油污泥制备的通井路填料产品，并对产品 作为油田通井路路基填料的工程性质进行了测试。
本发明所述的一种油田含油污泥制备通井路路基填料的方法，具体步骤：
(1)取适量含油污泥，去除其中的杂草、树根、塑料等成分;
(2)利用加热洗涤、化学药剂洗涤或绝氧加热处理方式在在500-600℃温度下对含 油污泥进行热处理;
(3)利用离心方式对含油污泥进行固液分离，污油可回收净化利用，污水回收处理， 此时剩余物含水率一般在60%及以下，绝氧加热处理后含水可降至接近0，石油烃降 至≤2%;
(4)称取500g处理后剩余固体样品，加入25-50g固化剂，50-60g的干化剂，15-20g 的细集料和1-5g的改良添加剂，充分搅拌均匀;
(5)在的不锈钢模具中充分搅拌、振荡，采用薄膜覆盖放入养护箱进行养 护;
(6)按照JTGF10-2006，《公路工程石料试验规程》(JTJ054-94)要求，分别测试3d、 7d和28d成型样品的CBR值，无侧限抗压强度、塑性指数等参数;
(7)选取上述合格油泥样品按照0.5t/m3掺加比例与当地土壤充分混合，按照压实 度94%进行碾压，达到要求后在水中浸泡24h，按照国家标准测定浸出液中的石油烃 总量、多环芳烃及重金属含量;
(8)分别将含油污泥改良填料的工程技术性质指标及浸出液污染物指标与国家相关 标准规范进行对标比较，判断产品性能;
(9)利用多层次模糊综合评价法和指数型风险等级评分法对制备的通井路改良填料 的环境风险进行评估。
上述方案中：
固化剂为建筑用水泥的一种或两种;
干化剂为生石灰或熟石灰的一种或两种;
细集料为沙子或粉煤灰的一种或两种;
改良添加剂为石膏。
含油污泥涵盖目前国内主要油田产生的含聚油泥、稠油污泥及稀油污泥等类型;
多层次模糊综合评价法及指数型风险等级评分法均为自建方法;
先通过改良工艺将石油烃含量≤2%的含油污泥处理至符合三、四级公路填料要 求，再与油田矿区筑路土壤以一定比例混合，碾压至通井路要求后浸泡，测定浸出液 中主要污染物含量。
优点1：在改性通井路填料中表现良好的CBR承载比、无侧限抗压强度等工程技 术性能。在含油污泥中这些改良剂可以通过水解、水化反应降低塑性、生成网状膜骨 架等分布于填料中增加填料强度，经7天养护后填料的CBR值在7-10%之间，压实度 可以达到在93%以上，无侧限抗压强度在2兆帕以上，满足油田通井路筑路填料要求;
优点2：实现了改良填料的环境风险的有效控制。铺设通井路的填料产品 (0.5t/m3)与当地合格筑路土混合碾压达到路基要求后，路基中的主要污染物能够 满足“土壤环境质量标准2008”(征求意见稿)要求;浸出液中的石油烃、重金属、 多环芳烃等主要无机和有机污染指标均符合国家现有污水排放标准(污水综合排放标 准GB 8978-1996)，不会对环境、生态和人体健康造成危害;
优点3：提高了含油污泥处理能力和资源化利用水平，降低了处理成本。按照某 油田每年产生2-3万方含油污泥，每立方米路基的含油污泥施用量不超过0.5吨计算， 路基干密度约2000kg/m3，铺设或维护6米宽的通井路，20km即可全部用完产生的含 油污泥。与填埋或焚烧处理比，处理成本降低50%。
