阅读说明：本技术 利用钻井岩屑烧制的水泥及方法和应用 (Cement fired by using drilling cuttings, method and application ) 是由 刘海洋 于 2019-11-29 设计创作，主要内容包括：本发明涉及利用钻井岩屑烧制水泥及方法和应用,所述方法包括如下步骤：首先将钻井岩屑泥浆进行固液分离,得到固相的钻井岩屑,并将钻井岩屑倒入岩屑池；将钻井岩屑与粉煤灰进行搅拌和破碎并进行均化处理；确定产物中的化学成分的含量；控制配比并加入到水泥生产过程,得到水泥。本发明的利用钻井岩屑烧制水泥的方法,节约了矿山资源土地资源,并处置了难以处理的“危险废弃物”钻井岩屑全部资源化。另外,油基岩屑中的有机质油类及粉煤灰中的残碳,提供了热量降低了烧制水泥中的燃料；使固体废物粉煤灰资源化,变废为宝,具有很好的商业前景。(The invention relates to a method for firing cement by using drill cuttings and application thereof, wherein the method comprises the following steps: firstly, performing solid-liquid separation on drilling rock debris slurry to obtain solid-phase drilling rock debris, and pouring the drilling rock debris into a rock debris pool; stirring and crushing the drilling cuttings and the fly ash, and homogenizing; determining the content of chemical components in the product; controlling the mixture ratio and adding the mixture into the cement production process to obtain the cement. The method for firing cement by using the drilling rock debris saves mine resource and land resources, and disposes the drilling rock debris which is difficult to treat and is a dangerous waste to be completely recycled. In addition, organic oil in the oil-based rock debris and residual carbon in the fly ash provide heat to reduce fuel in the fired cement; the solid waste fly ash is recycled, the waste is changed into valuable, and the method has good commercial prospect.)

利用钻井岩屑烧制的水泥及方法和应用

技术领域

本发明属于固体废弃物钻井岩屑资源化利用领域，具体涉及一种利用钻井岩屑烧制水泥及方法和应用。

背景技术

中国水泥工业采用的天然黏土质，原料有黏土、黄土、页岩、泥岩等，其中使用最多的是黏土和黄土，随着水泥发展大型化的趋势，为保护耕地不占农田，近年来多采用页岩、粉砂岩为黏土质原料，依然都是矿山天然资源。

油基钻井岩屑主要指的是采用油基钻井液，钻井时携带出来的岩屑和油基钻井液的混合物。油基钻井液其基本组成是油水、有机黏土和油性化学处理剂、加重剂和絮凝剂等。油基钻井岩屑就是各页岩层中的岩屑及油层中的原油及油基钻液混合物，因为表面张力和吸附作用，其外表往往包有一层油膜，含水率为10-20％，含油率在5-15％范围。其化学成份非常复杂，一般包括许多的蒽、芘、苯系物和酚类质等有恶臭及有毒物质，是一种水包油(O/W),油包水(W/O)和大量的悬浮物固体构成的多相体系，其粘度大，污染性强，被列为《国家危险废物名录》。

目前对油基岩屑的处理办法较多，生化处理、固化处理、掩埋处理、焚烧处理等，这些处理方法各有不足，前者处理往往不彻底或不能达标，焚烧处理一燃室温度要达到900度以上，二燃室温度要达到1300度以上，才能彻底无害化处置。但处置成本太高，所出来的灰渣按环保要求，还必须规范掩埋，所以也不是最终处置。

粉煤灰是燃煤电厂排出的固体废物，我国每年发电能力增长率为7.3％，2010年已经达到粉煤灰3亿吨，给我国的经济建设及生态环境造成了巨大的压力。另一方面我国又是一个人均占有资源储量有限的国家，粉煤灰的综合利用，变废为宝，变害为利，已成为我国经济建设中一项重要的技术经济政策。目前粉煤灰在建工、建材、水利等方面得到了广泛的应用，但还需开发出新的能源转化方式，才能消耗日益增长的粉煤灰。

钻井岩屑作为替代黏土，除具备含有黏土的化学成份外，还存在以下问题亟待解决：

A钻井岩屑粘度大，结构稳定，含水率、含油率高难以脱液；

B受油田地理位置不同，地层面不同，化学成份含量范围较大。

发明内容

本发明的一个目的在于提出一种利用钻井岩屑烧制水泥的方法。

本发明的一种利用钻井岩屑烧制水泥的方法，包括如下步骤：S101：首先将钻井岩屑泥浆进行固液分离，得到固相的钻井岩屑，并将所述钻井岩屑倒入岩屑池；S102：将所述钻井岩屑与粉煤灰进行搅拌和破碎并进行均化处理；S103：确定所述步骤S102的产物中的化学成分的含量；S104：根据所述步骤S103的结果，控制配比并加入到水泥生产过程，得到水泥。

本发明的利用钻井岩屑烧制水泥的方法，根据钻井岩屑的化学成份及物理特性，通过预处理与一定比例的粉煤灰配比完全取代黏土质，而不改变原水泥的质量、配方及工艺流程。节约了矿山资源土地资源，并处置了难以处理的“危险废弃物”钻井岩屑全部资源化。另外，油基岩屑中的有机质油类及粉煤灰中的残碳，提供了热量降低了烧制水泥中的燃料；使固体废物粉煤灰资源化，变废为宝，具有很好的商业前景。

另外，本发明上述的利用钻井岩屑烧制水泥的方法，还可以具有如下附加的技术特征：

进一步地，在所述步骤S102中，所述钻井岩屑的质量百分比为60％～80％，所述粉煤灰的质量百分比为20％～40％。

进一步地，在所述步骤S101中，在进行固液分离时，采用振动筛、离心机和滤干机。

进一步地，在所述步骤S103中，采用五点取样法进行含量确认。

进一步地，在所述步骤S102中，采用双轴机进行搅拌，采用对辊破碎机进行破碎。

本发明的另一个目的在于提出利用所述的方法制备的水泥。

本发明的再一个目的在于提出所述的水泥在建筑、化工领域的应用。

本发明的附加方面和优点将在下面的描述中部分给出，部分将从下面的描述中变得明显，或通过本发明的实践了解到。

具体实施方式

下面详细描述本发明的实施例，所述实施例示例性的，旨在用于解释本发明，而不能理解为对本发明的限制。

实施例1

实施例1提出了一种利用钻井岩屑烧制水泥的方法，包括如下步骤：

(1)首先采用振动筛、离心机和滤干机将钻井岩屑泥浆进行固液分离，得到固相的钻井岩屑，并将所述钻井岩屑倒入岩屑池。

(2)将所述钻井岩屑与粉煤灰采用双轴机进行搅拌和采用对辊破碎机进行破碎并进行均化处理。其中，所述钻井岩屑的质量百分比为60％，所述粉煤灰的质量百分比为40％。

(3)采用五点取样法确定所述步骤(2)的产物中的化学成分的含量。

(4)根据所述步骤(3)的结果，控制配比并按水泥总体材料的15％加入到水泥生产过程，得到水泥。

实施例2

实施例2提出了一种利用钻井岩屑烧制水泥的方法，包括如下步骤：

(1)首先采用振动筛、离心机和滤干机将钻井岩屑泥浆进行固液分离，得到固相的钻井岩屑，并将所述钻井岩屑倒入岩屑池。

(2)将所述钻井岩屑与粉煤灰采用双轴机进行搅拌和采用对辊破碎机进行破碎并进行均化处理。其中，所述钻井岩屑的质量百分比为80％，所述粉煤灰的质量百分比为20％。

(3)采用五点取样法确定所述步骤(2)的产物中的化学成分的含量。

(4)根据所述步骤(3)的结果，控制配比并按水泥总体材料的15％加入到水泥生产过程，得到水泥。

实施例3

实施例3提出了一种利用钻井岩屑烧制水泥的方法，包括如下步骤：

(1)首先采用振动筛、离心机和滤干机将钻井岩屑泥浆进行固液分离，得到固相的钻井岩屑，并将所述钻井岩屑倒入岩屑池。

(2)将所述钻井岩屑与粉煤灰采用双轴机进行搅拌和采用对辊破碎机进行破碎并进行均化处理。其中，所述钻井岩屑的质量百分比为70％，所述粉煤灰的质量百分比为30％。

(3)将钻井岩屑预处理至五点取样化验结果及所用粉煤灰化学成分含量如下(％)

	SiO<sub>2</sub>	Al<sub>2</sub>O<sub>3</sub>	Fe<sub>2</sub>O<sub>3</sub>	CaO	MgO
						钻井岩屑	48.5	8.2	2.5	25.8	4.0
粉煤灰	60.6	27.2	7.0	0.8	0.7

(4)根据所述步骤(3)的结果，控制配比并按水泥总体材料的15％加入到水泥生产过程，得到水泥。

本发明的利用钻井岩屑烧制水泥的方法，根据钻井岩屑的化学成份及物理特性，通过预处理与一定比例的粉煤灰配比完全取代黏土质，而不改变原水泥的质量、配方及工艺流程。节约了矿山资源土地资源，并处置了难以处理的“危险废弃物”钻井岩屑全部资源化。另外，油基岩屑中的有机质油类及粉煤灰中的残碳，提供了热量降低了烧制水泥中的燃料；使固体废物粉煤灰资源化，变废为宝，具有很好的商业前景。

在本说明书的描述中，参考术语“一个实施例”、“一些实施例”、“示例”、“具体示例”、或“一些示例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本发明的至少一个实施例或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性表述不必须针对的是相同的实施例或示例。而且，描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。此外，在不相互矛盾的情况下，本领域的技术人员可以将本说明书中描述的不同实施例或示例以及不同实施例或示例的特征进行结合和组合。

尽管上面已经示出和描述了本发明的实施例，可以理解的是，上述实施例是示例性的，不能理解为对本发明的限制，本领域的普通技术人员在本发明的范围内可以对上述实施例进行变化、修改、替换和变型。