
本發明涉及廢棄鉆井液資源綜合利用以及保護油田生態環境領域,具體說是涉及一種廢棄水基鉆井液土壤化處理組合物及其應用。
背景技術:
:在鉆井過程及完工后排放的廢棄鉆井液,主要成分為膨潤土、鉆井巖屑、水以及多種化學添加劑。對廢棄鉆井液的調查分析表明,其中含有鹽類、石油類、CODcr、某些可溶性微量元素,如總鉻、六價鉻、汞、總砷、總鉛、總鎘等,另外廢棄鉆井液中的pH值也很高,如果不經處理直接把這些廢漿排放到城市下水道、農田、河塘、海洋將會對土地和水資源造成極大污染。在工程施工鉆探及石油鉆井中,都會產生大量的廢棄鉆井液,這些廢棄鉆井液既影響施工又污染環境,因此對廢棄鉆井液進行處理及合理利用是一項很有意義的工作。目前國內外各相關機構及科研人員都對鉆井廢棄物處理進行了研究,提出各種不同的處理方法,常見的有:直接排放;注入安全地層或井眼環形空間;回填處理;坑內密封;土地耕施;固化處理;化學分離;機械分離;化學-機械分離法等。雖然目前針對油田廢棄鉆井液的處理方法很多,但是普遍存在成本高、工藝繁復、處理量太少、處理后無法資源化利用、占用土地堆積、處理后固化不穩定存在二次污染等諸多問題。因此,廢棄水基鉆井液固化處理技術應該是朝著低污染、低成本(處理費用和固化劑價格低廉)、工藝簡單易操作、固化效果好,固化設備能耗低且效率高、滿足固化評價指標的方向發展。傳統的廢棄鉆井液固化劑只能將廢漿中的有毒有害物質進行固定,避免毒性流失到環境中造成污染,形成的固化體填埋后板結程度較高,影響土壤的滲透性能。而作為綠化用的土壤對于氮、磷、鉀以及土壤滲透系數等都有相應的指標要求。針對油田廢棄水基鉆井液集中處理工藝存在的問題,我們在考慮廢棄鉆井液組成中含有氮和鉀等可作為農作物肥料成份的基礎上,通過了解國內外廢棄水基鉆井液再利用的成功案例,計劃通過在廢棄鉆井液處理中再引入磷的成分,使廢棄水基鉆井液能夠轉化為植樹造林綠化等使用的土壤,在物理和化學處理完全固定廢棄水基鉆井液中有毒有害物質的基礎上,利用綠化植物后續的生物作用在恢復井場植被的基礎上,提高土壤生產力。目前,已有部分專利涉及到了廢棄水基鉆井液處理方法,但是沒有本專利所涉及到的配方以及土壤化處理。例如專利《黃土塬區廢棄鉆井液土壤修復工藝方法》,專利號為CN101823807A,特征在于用鈣鋁鹽破膠,形成尺寸適中的脫穩泥漿顆粒,靜置沉降完全后將脫出水抽出,在固相中加入水處理劑復合鈣鹽,將水中有機污染物質分解轉化,去除重金屬,降低BOD、COD和色度,然后加入腐殖酸和黃土以及木屑、鋸末灰或干草等,沒有引入磷元素且處理劑成本相對較高,取用黃土具有一定的地域局限性;專利《廢棄水基鉆井液的固化處理方法及其固化劑》,專利號為CN1342505,特征在于向廢棄水基鉆井液中加入由凝聚劑、吸附劑、膠結劑和水泥組成的復合固化劑,加入的復合固化劑充分攪拌均勻,隨后將復合固化劑分多次投入到廢棄鉆井液中,每次投入的固化劑攪拌均勻后再投下一批,再倒入土坑或堆積在地面,經過3~6天的固化形成固化體,沒有將廢棄鉆井液土壤化處理,處理后占用土地面積;專利《水基鉆井液廢棄物固液分離設備及方法》,專利號為CN103626344A,提出了一種廢棄水基鉆井液固-液分離設備及方法,在經過預處理的廢棄水基鉆井液廢棄物中加入絮凝劑等,通過離心機使水和固相離心分離出來,實現固液分離。分離出的廢水經過二級絮凝、過濾處理達標后可以實現井場回用或者排放,分離出的廢渣通過固化處理,達標堆放,然而處理成本高,僅限于分離,沒有土壤化利用。技術實現要素:本發明的一個目的在于提供一種廢棄水基鉆井液土壤化處理組合物;本發明的另一目的在于提供所述的廢棄水基鉆井液土壤化處理組合物在廢棄水基鉆井液土壤化處理中的應用;本發明的再一目的在于提供應用所述的廢棄水基鉆井液土壤化處理組合物對廢棄水基鉆井液土壤化處理的方法;本發明的又一目的在于提供一種植物種植基質;本發明的又一目的在于提供經過所述植物種植基質在種植高羊茅植物中的應用。為達上述目的,一方面,本發明提供了一種廢棄水基鉆井液土壤化處理組合物,其中,所述組合物包括如下重量百分比成分:煤10%-40%、固體廢渣5%-20%、以及粉料1%-10%,其中所述百分比是以待處理的廢棄水基鉆井液總重量為100%計;所述組合物為各成分的混合物或者各自分別獨立包裝。其中可以理解的是,這里所述的混合物是指先將各成分混合后再加入到廢棄水基鉆井液。譬如可以是在使用時先混合,再加入到廢棄水基鉆井液中;也可以是在使用前的任意時間將各成分混合儲存,在使用時再將其加入到廢棄水基鉆井液中。其中可以理解的是,這里所述的獨立包裝,主要是排除了各成分在加入到廢棄水基鉆井液前進行混合的情況,也就是說,是指各成分在加入到廢棄水基鉆井液前是分別儲存的;而這里所述的包裝,是指各成分非混合狀態,而并非指具有通常理解的商品外包裝。所述的煤可以為現有技術中任何的煤,而根據本發明一些具體實施方案,其中,所述煤為風化煤或褐煤。根據本發明一些具體實施方案,其中,所述固體廢渣為磷石膏。其中所述磷石膏可以為市售常規的磷石膏,譬如可以是CaSO4·2H2O含量大于70%的磷石膏。根據本發明一些具體實施方案,其中,所述粉料為植物類粉末。根據本發明一些具體實施方案,其中,所述粉料為木屑或者秸稈碎屑。另一方面,本發明還提供了所述的廢棄水基鉆井液土壤化處理組合物在廢棄水基鉆井液土壤化處理中的應用。再一方面,本發明還提供了應用所述的廢棄水基鉆井液土壤化處理組合物對廢棄水基鉆井液土壤化處理的方法,其中,所述方法包括將所述組合物與待處理的廢棄水基鉆井液混合,充分攪拌均勻后靜置,待廢棄水基鉆井液含水量小于15%即可。根據本發明一些具體實施方案,其中,所述方法可以是將所述組合物混合均勻后,再加入到待處理的廢棄水基鉆井液中;或者也可以是將所述組合物中的各成分與待處理的廢棄水基鉆井液進行混合,然后充分攪拌均勻后靜置。又一方面,本發明還提供了一種植物種植基質,其中,所述植物種植基質由包括如下步驟的方法制備得到:將本發明前面所述的組合物與待處理的廢棄水基鉆井液混合,充分攪拌均勻后靜置,待廢棄水基鉆井液含水量小于15%即得。根據本發明一些具體實施方案,其中,所述植物為高羊茅類植物。又一方面,本發明還提供了經過所述植物種植基質在種植高羊茅植物中的應用。綜上所述,本發明提供了一種廢棄水基鉆井液土壤化處理組合物及其應用。本發明的技術方案具有如下優點:本發明直接對廢棄水基鉆井液進行處理工藝簡單,操作方便;處理后可用于綠化種植,無二次污染且綠化油田環境,成為一種新的可持續發展的資源;變廢為寶,符合安全環保和諧發展的主流價值觀,社會效益高。附圖說明圖1和圖2為處理前的廢棄水基鉆井液(泥漿)示意圖;圖3為圖1的廢棄水基鉆井液經過實施例1處理后的示意圖。具體實施方式以下通過具體實施例詳細說明本發明的實施過程和產生的有益效果,旨在幫助閱讀者更好地理解本發明的實質和特點,不作為對本案可實施范圍的限定。實施例1將40%風化煤、20%磷石膏、1%木屑按比例倒入廢棄水基鉆井液(如圖1和圖2所示)中充分攪拌,所述材料以均勻混合物的形式加入到廢棄水基鉆井液中,充分攪拌均勻后靜置,待廢棄水基鉆井液失去流動性后種植高羊茅植物,用塑料薄膜覆蓋。一周后掀開塑料薄膜,觀察并記錄發芽情況(如圖3所示)。取土壤層于環保部門進行檢測,結果如下表1。表1備注:結果“XXXL”表示低于方法檢出限,其中“L”表示低于,“L”前面的數值為該項目的方法檢出限。實施例2將20%風化煤、10%磷石膏、5%木屑按比例倒入廢棄水基鉆井液中充分攪拌,所述材料以均勻混合物的形式加入到廢棄水基鉆井液中,充分攪拌均勻后靜置,待廢棄水基鉆井液失去流動性后種植高羊茅植物,用塑料薄膜覆蓋。一周后掀開塑料薄膜,觀察并記錄發芽情況。取土壤層于環保部門進行檢測,結果如下表2。表2備注:結果“XXXL”表示低于方法檢出限,其中“L”表示低于,“L”前面的數值為該項目的方法檢出限。實施例3將10%風化煤、5%磷石膏、10%木屑按比例倒入廢棄水基鉆井液中充分攪拌,所述材料以均勻混合物的形式加入到廢棄水基鉆井液中,充分攪拌均勻后靜置,待廢棄水基鉆井液失去流動性后種植高羊茅植物,用塑料薄膜覆蓋。一周后掀開塑料薄膜。觀察并記錄發芽情況。取土壤層于環保部門進行檢測,結果如下表3。表3檢測項目檢測值標準值有機質(g/kg)101≥20g/kg全氮(mg/kg)2.76×103≥1.0g/kg全磷(mg/kg)3.96×103≥0.6g/kg全鉀(mg/kg)12.4×103≥15g/kgpH(無量綱)7.235.0-7.5容重(g/cm3)1.08≤1.30g/cm3化學需氧量(mg/L)82≤100mg/L水溶性鹽總量(g/kg)1.22≤1.3ms/cm汞(μg/L)0.2L0.1mg/L鋅(mg/L)8.0(μg/L)100mg/L銅(mg/L)0.02L100mg/L鉻(μg/L)1.905mg/L鉛(μg/L)1L5mg/L鎘(μg/L)0.1801mg/L砷(μg/L)3.05mg/L樣品狀態描述黑灰色顆粒--備注:結果“XXXL”表示低于方法檢出限,其中“L”表示低于,“L”前面的數值為該項目的方法檢出限。下表4是園林綠化用土的質量要求:表4園林綠化種植土質量要求下表5是水基鉆井液固相廢棄物浸出液毒性、腐蝕性鑒別標準:表5固體廢棄物浸出液毒性、腐蝕性鑒別標準值一般生產時油田廢棄水基鉆井液指標如下表6和表7所示。表6的花園土是通常城市花園用土壤的指標,以作對比。表6油田廢棄水基鉆井液土壤基本性質表7油田廢棄水基鉆井液浸出液毒性分析表項目檢測值COD(mg/L)832.99汞(μg/L)2.76鋅(mg/L)0.910銅(mg/L)0.096總鉻(μg/L)458鉛(μg/L)406鎘(μg/L)1.10砷(μg/L)276當前第1頁1 2 3