钻井岩屑处理处置技术

资源化利用技术

资源化利用技术是钻井岩屑经物化处理后加入其他凝胶材料、添加剂制成建材资源的一种处理方式。目前，钻井岩屑制备的陶粒、免烧砖、烧结砖、混凝土、水泥在浸出液和抗压强度上能满足建材行业的相关标准，该技术产生了新的建材资源。在较低的温度下，加入0%~6%油基岩屑制备水泥，配制的水泥具有良好的水化性能，抗压强度也符合相关标准，用少量油基岩屑制备水泥熟料可有效降低油基岩屑的毒性，当油基岩屑添加量小于3%时，浸出液的重金属离子符合EPA标准，重金属离子的浸出浓度远低于原油基岩屑废物。

以不同比例油基岩屑与煤矸石混合煅烧，冷却后得到的陶粒具有较好的物理性能，密度低，吸水率低，抗压强度高，钻屑中大部分重金属都得到了有效的固化，有机有毒物质被完全燃烧，有害元素的浸出量达到国家标准要求。资源化利用可以实现废弃物的资源化利用，具有良好的应用前景，但相应的处理成本会增加。

热脱附技术

热脱附技术又称为热解析技术，以物理反应为主，是当前发展较为成熟的含油钻屑处理技术，用热处理可以有效地降解有机污染物，减少废物的总体积，并降低金属和盐的流动性。热脱附技术是采用热处理使有机物从固相中分离出来，分为低温热脱附和高温热脱附。传统热脱附设备有回转窑、螺旋式热脱附、滚筒式热脱附，近年来又诞生流化床式、远红外加热脱附、微波加热脱附和太阳能加热。

长宁、威远页岩气开发国家示范区采用热脱附技术，日处理量达到40t，处理后的油含量小于1%（w），油回收率达到95%以上。电磁加热热脱附处理白油基岩屑，热脱附后含油率小于1%。热脱附处理后残渣含油率可小于0.3%、油回收率高于75%，已应用于四川、重庆、新疆等地区。热脱附的周期短，加热速度快，可回收大部分石油烃，但能耗较高。

稳定化/固化技术

稳定化/固化技术是将废物封装在具有高度完整性固体结构中，将污染物与环境隔开，通过大量减少暴露于淋洗的表面积或将废物隔离在不透水的封装物内，限制污染物的迁移。泥和火山灰的组合是当今固化/稳定工业的选择方法，常用的添加剂是水泥、粉煤灰、石灰、氧化钙。以10%水泥，30%粉煤灰，2%氧化钙，2%XC-I，3%XC-II固化剂对钻井岩屑进行固化处理，COD、pH、石油类指标达到固体废物排放标准。

以水泥作为固化剂，添加高炉渣固化15d后固体强度可达到10MPa以上，浸出液满足地表水环境质量V级要求。稳定化/固化的研究主要是对固化剂和固化工艺条件优化研究，稳定固化的成本低，操作简单，但固化法不能根除污染物。

萃取技术

萃取技术是根据“相似相溶”原理，通过有机溶剂将钻屑中的油类物质提取出来，通过减压蒸馏回收萃取剂和有机物。超临界流体萃取是近年来研究较多的一项新萃取技术，超临界流体具有在特定温度和压力组合下使用特定溶剂提取特定化合物的能力，提取出来的碳氢化合物可以用于炼油厂，可以作为新的钻井泥浆配方。采用超临界CO2萃取方式处理含油钻屑，在恒温45℃，加入2%的非极性挟带剂石油醚，萃取2h后，钻屑含油量降至0.2%，超临界CO2萃取后岩屑含油率低，回收后的基础油相与添加油成分接近，萃取出的基础油满足二次配制钻井液的要求。

Ma等采用超临界二氧化碳萃取，在温度为35℃、压力为20MPa、萃取时间为60min的条件下，萃取效率可达98%，回收的碳氢化合物的性质在提取过程中不会改变。萃取技术除油效率较高，萃取剂可回收，但会造成二次污染，对设备的要求较高。

生物修复技术

碳氢化合物的生物降解是一种成本效益高的技术，是石油烃的一种有效的修复方法，会引起石油化合物性质和浓度的变化。生物降解被归类为最重要的工具，以消除毒性和去除不同环境中的碳氢化合物。生物修复技术去除钻井岩屑中的污染物，分为生物刺激和生物强化两种方式。

高效石油烃降解菌的筛选和降解优化研究较多，堆肥是常见的钻屑生物处理技术，钻井岩屑与疏松剂、膨松剂按一定比例混合，再投加外源营养元素提高原油降解率。膨松剂可提高好氧微生物降解石油类污染物的有效性，营养因素是油基岩屑生物堆肥过程中最重要的影响因素，油基岩屑与锯末混合后加入外源营养物质，在微生物的作用下，堆肥处理90d，石油类降解率达到87%。

假单胞菌属、芽孢杆菌属、不动杆菌属等微生物能够将碳氢化合物转化为能源和生物质以及生物废料副产品，许多微生物都有这种能力来清理和修复被碳氢化合物污染的地方，在许多文献中均有报道。生物修复技术成本低、可彻底降解污染物，但处理周期较长，受污染物的浓度和污染物类型限制。