CN106587786A - 一种钻井废弃物制砖方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种钻井废弃物制砖方法，包括以下步骤：采用消污干化药剂对待处理钻井废弃物进行消污干化处理；向消污干化处理后的待处理钻井废弃物中加入建筑胶凝材料和建筑骨料，混合均匀，从而得到制砖混合料；采用静压式制砖机将所述制砖混合料固化压制成密实度不小于80％的砖坯；对所述的砖坯进行强度养护；采用水性防水涂料对完成强度养护的砖坯进行喷淋、涂覆或浸泡，从而在完成强度养护的砖坯的表面形成厚度为1～10mm的环保封堵层，即制得成品砖。本发明能够低成本地将钻井废弃物处理成松散干燥、符合相关环保标准的制砖原料，并且可以最终制成抗压强度、抗老化能力、抗水解能力、抗冻融能力、抗腐蚀能力和环保稳定性都较为理想的成品砖，从而实现了钻井废弃物的无害化和资源化处理。
Description
技术领域
本发明涉及钻井废弃物处理技术领域，尤其涉及一种钻井废弃物制砖方法。
背景技术
钻井废弃物是石油、天然气或其他矿物在深层钻探和开采钻井过程中产生的废弃物，其中数量最大、最亟待处理的是钻井废弃泥浆和钻屑。钻井废弃泥浆和钻屑这两类钻井废弃物成分复杂、外观成粘稠或半流体、色度大、级配差、粘度大、pH值高、液相物含量高且自然干结过程极其缓慢，干结物遇水浸湿后易再度形成钻井废泥浆样物，对排放点及附近地带的环境会产生长期的不良影响，给人类生活带来极大危害。
目前，钻井废弃物处理方法主要是采用化学絮凝、沉降、机械分离、烘干等组合技术将钻井废弃物中的固相部分和液相部分分离，再分别对固相部分和液相部分进行处理；固相部分一般采取填埋、堆放的处理方式，这不仅会占用大量的土地资源，而且对环境的危害依然存在；液相部分经过处理后，一部分可以循环到钻井环节重复利用，但不能重复使用的部分或钻井完成后的液相部分需要净化处理后才能排放，但这种净化处理的成本过高，因此现在仍有大量未净化的液相部分暂时存放在废泥浆池中，这是一个极大的环保难题。
综合来看，目前的钻井废弃物处理方法都面临最终产物的去向问题，而将钻井废弃物进行无害化和资源化处理是本领域的共同目标。将钻井废弃物固化成砖可以实现无害化和资源化处理，并且国内外有已经进行诸多尝试，但现有技术中将钻井废弃物固化成砖的方法至少还存在以下问题：
(1)尚没有理想的破胶干化、消除污染的方法。钻井废弃物是液相和固相物质紧密结合的物质，一般为稳定的胶冻状，其中含有大量的各种钻井液，这些钻井液连同大量的水分被泥浆颗粒牢牢吸附，形成十分稳定的胶状体系，自然状态下无法将其分离。目前一般采用板框压滤、热烘、离心机等方式与药剂相配合将固液分离，再混合大量的水泥、石灰、粉煤灰、矿粉、粘土等材料进行固化制砖处理。但由于钻井废弃物固体颗粒上吸附着大量钻井液中的表面活性剂，颗粒周边的电层和水膜厚度大、粘度大、难分散，无法与外界物质融合，很多固化材料无法对其包裹形成连续相固化；且很多污染物没有彻底消除；再加上这些钻井液物质大多成分对水泥等固化材料有缓凝作用，很多固化材料因长时间得不到水化而失效，投放量很大，因此制作出来的砖抗压强度等指标效果不理想。
(2)尚没有理想的制砖设备和方式。有尝试过采取烧结方式制砖的先例，但在烧结过程中会有能源消耗并有新的污染产生，有的钻井废弃物根本就不适合烧制，再加上烧制出来的砖有变形、变色、强度低等诸多缺点，所以面烧结制砖的方式比较理想。而目前大多采用的通用型制砖机，尚没有针对石油钻井废弃物制砖配套制砖设备，石油钻井废弃物级配差、粘度大、液相高，通用型制砖机压制的砖抗压强度等指标很不理想。要想将其压制成砖，所需要制砖设备的其压制方式、压力大小、转体的密实度等技术环节要有一定的针对性才可以。
(3)免烧结砖的性能和环保稳定性不理想。要想真正实现无害化和资源化的目标，砖的抗压强度能达到要求还远远不够，还有抗冻性、碳化性能、软化性能、干燥收缩率和吸水率等砖的一些基本性能都达到相关要求才能真正实现资源化，目前尚无资料显示有人做到了这些或做到了什么程度。实现了资源化，如果砖的环保指标不符合要求，仍然不能实现无害化，需要一个有效的产品或技术，将污染物进行有效的控制，使其达到环保要求，真正实现无害化、资源化。目前也没有资料显示有人对这种砖做了何种环保控制措施。
(4)钻井废弃物的消耗量小、成本高。有一些钻井废弃物制砖技术，需要的辅助材料占到制砖材料的60％以上，成本过高，钻井废弃物的消耗量过小，而制成的砖性能指标和环保指标又不能完全达到相关标准，对钻井废弃物的治理意义不大。
发明内容
针对现有技术中的上述不足之处，本发明提供了一种钻井废弃物制砖方法，能够低成本地将钻井废弃物处理成松散干燥、符合相关环保标准的制砖原料，并且可以最终制成抗压强度、抗老化能力、抗水解能力、抗冻融能力、抗腐蚀能力和环保稳定性都较为理想的成品砖，从而实现了钻井废弃物的无害化和资源化处理。
本发明的目的是通过以下技术方案实现的：
一种钻井废弃物制砖方法，包括以下步骤：
A、消污干化处理的步骤：从待处理钻井废弃物中选取钻井废弃物样品进行消污干化药剂选型及使用量的对比试验，从而确定出适用于该待处理钻井废弃物的消污干化药剂及其使用量；然后按照所述适用于该待处理钻井废弃物的消污干化药剂及其使用量，将消污干化药剂加入到待处理钻井废弃物中，并在加入完成后10分钟内开始搅拌，直至待处理钻井废弃物呈现松散状态后停止搅拌，再在自然状态下闷料晾晒至少72小时，从而即完成对待处理钻井废弃物的消污干化处理；
B、固化压制的步骤：向消污干化处理后的待处理钻井废弃物中加入建筑胶凝材料，混合均匀，从而得到制砖混合料；采用静压式制砖机将所述制砖混合料固化压制成密实度不小于80％的砖坯；
其中，建筑胶凝材料的加入量为每100重量份消污干化处理后的待处理钻井废弃物加入10～15重量份建筑胶凝材料；建筑骨料的加入量为每100重量份消污干化处理后的待处理钻井废弃物加入5～15重量份建筑骨料；所述静压式制砖机的制砖所需压力为：
式中，F2表示所述静压式制砖机的制砖所需压力；F1表示每平方米的最小压力，至少为600吨；S1等于1m2；S2表示所压砖的实际面积；H1表示砖的压实后厚度，等于10cm；H2表示所压砖的实际厚度；
C、强度养护的步骤：对所述的砖坯进行强度养护；
D、实施环保封堵层的步骤：采用水性防水涂料对完成强度养护的砖坯进行喷淋、涂覆或浸泡，从而在完成强度养护的砖坯的表面形成厚度为1～10mm的环保封堵层，即制得成品砖。
优选地，所述的从待处理钻井废弃物中选取钻井废弃物样品进行消污干化药剂选型及使用量的对比试验，从而确定出适用于该待处理钻井废弃物的消污干化药剂及其使用量包括：从金属硫酸盐或钻井废弃物专用消污干化产品中选用至少三种作为消污干化药剂，每一种消污干化药剂不少于三个试验组，并且每个试验组中每一种消污干化药剂的使用量为每100重量份钻井废弃物样品使用1～5重量份消污干化药剂或所述钻井废弃物专用消污干化产品的厂家推荐量；将消污干化药剂加入到钻井废弃物样品中，搅拌均匀，并置于恒温60℃的鼓风干燥箱内烘干24小时或置于至少5℃的自然状态下晾晒72小时，然后确定出消污干化效果和成本俱佳的一个试验组，并将该试验组的消污干化药剂及其使用量作为适用于该待处理钻井废弃物的消污干化药剂的主药剂及其使用量。
优选地，所述的从待处理钻井废弃物中选取钻井废弃物样品进行消污干化药剂选型及使用量的对比试验，从而确定出适用于该待处理钻井废弃物的消污干化药剂及其使用量还包括：根据待处理钻井废弃物的污染程度和液相含量高低确定出适用于该待处理钻井废弃物的生石灰、重金属去除剂和COD去除剂这些消污干化药剂的辅助药剂的选型及其使用量。
优选地，所述的水性防水涂料为硅烷类水性防水涂料、有机硅类水性防水涂料或甲级硅酸盐类水性防水涂料中的至少一种。
由上述本发明提供的技术方案可以看出，本发明提供的钻井废弃物制砖方法采用直接向钻井废弃物中添加消污干化药剂的方式一次性实现对钻井废弃物消污、干化和固化，并将钻井废弃物处理成松散干燥、符合相关环保标准的制砖原料，从而无需按照现有技术采用压滤、离心、加热等方式对钻井废弃物进行固液分离，减少了大量的能耗、时间和复杂性，节省了机械、场地、人工等成本；同时，本发明采用静压式砖机对以消污干化处理后的钻井废弃物为主要原料的制砖混合料进行固化压制，并且限定了制砖设备的压力大小和压制成的砖坯的密实度，从而可以使固化压制成的免烧砖坯各项性能指标达到JC/T422-2007《非烧结垃圾尾矿砖》的标准；此外，本发明还提出了采用水性防水涂料在完成强度养护的砖坯的表面实施一层环保封堵层，从而可以有效提高成品砖的抗老化能力、抗水解能力、抗冻融能力、抗腐蚀能力和环保稳定性，因此本发明可以实现钻井废弃物的无害化和资源化处理。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例的技术方案，下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域的普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他附图。
图1为静压与振动压所制成砖坯的不同龄期抗压强度对比图。
图2为不同密实度砖坯在龄期7天和28天的抗压强度对比图。
图3为不同压力制得砖坯在龄期3小时、7天和28天的抗压强度对比图。
具体实施方式
下面结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明的保护范围。
下面对本发明所提供的钻井废弃物制砖方法进行详细描述。
一种钻井废弃物制砖方法，可以包括以下步骤：
A、消污干化处理的步骤：从待处理钻井废弃物中选取钻井废弃物样品进行消污干化药剂选型及使用量的对比试验，从而确定出适用于该待处理钻井废弃物的消污干化药剂及其使用量；然后按照所述适用于该待处理钻井废弃物的消污干化药剂及其使用量，将消污干化药剂加入到待处理钻井废弃物中，并在加入完成后10分钟内开始搅拌，直至待处理钻井废弃物呈现松散状态后停止搅拌，再在自然状态下闷料晾晒至少72小时，从而即完成对待处理钻井废弃物的消污干化处理。
其中，所述的消污干化药剂包括必须使用的主药剂和非必需使用的辅助药剂，主药剂采用金属硫酸盐(金属硫酸盐可以包括硫酸铝、硫酸铁、硫酸镁等)或现有钻井废弃物专用消污干化产品中的至少一种，而辅助药剂采用生石灰、重金属去除剂和COD(ChemicalOxygen Demand，化学需氧量)去除剂中的至少一种。消污干化药剂的主药剂本着性价比最高、效果最好的原则进行选型，而消污干化药剂的辅助药剂根据待处理钻井废弃物的污染程度和液相含量进行选型。所述的从待处理钻井废弃物中选取钻井废弃物样品进行消污干化药剂选型及使用量的对比试验，从而确定出适用于该待处理钻井废弃物的消污干化药剂及其使用量可以包括：根据待处理钻井废弃物的污染程度和液相含量高低确定出适用于该待处理钻井废弃物的生石灰、重金属去除剂和COD去除剂这些消污干化药剂的辅助药剂的选型及其使用量。从金属硫酸盐或现有钻井废弃物专用消污干化产品中选用至少三种作为消污干化药剂的主药剂，每一种消污干化药剂不少于三个试验组，并且每个试验组中每一种主药剂的使用量为每100重量份钻井废弃物样品使用1～5重量份主药剂或所述钻井废弃物专用消污干化产品的厂家推荐量；将消污干化药剂加入到钻井废弃物样品中，搅拌均匀，并置于恒温60℃的鼓风干燥箱内烘干24小时或置于至少5℃的自然状态下晾晒72小时，然后确定出消污干化效果和成本俱佳的一个试验组，并将该试验组的消污干化药剂及其使用量作为适用于该待处理钻井废弃物的消污干化药剂的主药剂及其使用量。
具体地，消污干化药剂在加入到待处理钻井废弃物之前不可相互混合，当将消污干化药剂加入到待处理钻井废弃物后，最好立即开始搅拌，最多延时到加入完成后不可超过10分钟即开始搅拌，无论何种拌合方式都以搅拌至均匀、粉碎、松散为最佳状态，直至待处理钻井废弃物呈现松散状态后停止搅拌，再在自然状态下闷料晾晒至少72小时，在天气潮湿或低温的条件下闷料晾晒时间需要适当延长，从而即可完成对待处理钻井废弃物的消污干化处理。在闷料晾晒过程中，料堆不可结冰或淋雨，并且料堆的堆体不宜过大，如果料堆过大会影响水分的散失速度，从而会影响固化压制环节的进度，同时还需要做适当的摊薄或翻凉处理，特别是可流动废弃物较多时，更需要摊薄或翻凉处理。
进一步地，该消污干化处理的步骤采用了添加消污干化药剂的方式一次性实现对钻井废弃物消污、干化和固化，并且处理后的钻井废弃物变成了干燥、松散，有颗粒状和粉末状混合的干化物料，有些塑性指数较高的钻井废弃物处理后会呈块状，只需采用现有的破碎和筛分设备进行粉碎筛分，即可变成干燥松散、干净整洁、符合相关环保标准的制砖原料，可以随时固化压制成砖，因此该消污干化处理的步骤不仅无需按照现有技术采用压滤、离心、加热等方式对钻井废弃物进行固液分离，减少了大量的能耗、时间和复杂性，节省了机械、场地、人工等成本，而且钻井废弃物中的固相部分和液相部分无需再单独处理，通过发生化合、降解、螯合、沉淀、离解、沉淀、蒸发等化学和物理反应就可以将脏乱不堪的钻井废弃物变成干燥松散、干净整洁并达到相关环保标准的制砖原料。
B、固化压制的步骤：向消污干化处理后的待处理钻井废弃物中加入建筑胶凝材料，混合均匀，从而得到制砖混合料；采用静压式制砖机将所述制砖混合料固化压制成密实度不小于80％的砖坯。
其中，建筑胶凝材料可采用水泥或石灰中的至少一种，建筑胶凝材料的加入量为每100重量份消污干化处理后的待处理钻井废弃物加入10～15重量份建筑胶凝材料。对于砖坯抗压强度要求高而干化料粘度大的情况，所述的制砖混合料中可以添加建筑骨料(例如：所述建筑骨料可以采用沙子或石子)，并且建筑骨料的加入量为每100重量份消污干化处理后的待处理钻井废弃物加入5～15重量份建筑骨料。固化压制成的砖坯的密实度不小于80％，否则砖坯的强度会大打折扣。
具体地，静压式砖机采用现有技术中制砖领域的常用静压式砖机，并且所述静压式制砖机的制砖所需压力F2可以按照砖的压实后厚度H1＝10cm的情况下每平方米的最小压力F1不小于600吨来计算，其具体计算公式为：
式中，F2表示所述静压式制砖机的制砖所需压力；F1表示每平方米的最小压力，至少为600吨；S1等于1m2；S2表示所压砖的实际面积；H1表示砖的压实后厚度，等于10cm；H2表示所压砖的实际厚度。
进一步地，该固化压制的步骤采用了制砖领域的静压式砖机对以消污干化处理后的钻井废弃物为主要原料的制砖混合料进行固化压制，并且限定了制砖设备的压力大小和压制成的砖坯的密实度，从而可以使固化压制成的免烧砖坯各项性能指标达到JC/T 422-2007《非烧结垃圾尾矿砖》的标准。
C、强度养护的步骤：对所述的砖坯进行强度养护。
具体地，对所述的砖坯进行强度养护是保证成品砖性能的关键环节，如果养护不到位，会影响成品砖的抗压强度、表面硬度等性能指标。该强度养护的步骤可以按照现有制砖技术中的砖坯强度养护方法进行处理，但需要特别注意以下事项：
(1)固化压制成密实度不小于80％的砖坯后，应立即放入养护棚或用塑料布苫盖，不可露天摆放过久，否则会使砖坯表面急剧失水。
(2)刚刚压制成型的砖坯须轻拿轻放，避免碰撞和震荡，如果需要挪移须待有一定的强度后再进行。
(3)在避免露天摆放的情况下，若养护温度大于20℃，则砖坯的养护时间一般为28天，若养护温度为5～20℃，则须适当延长养护时间，但养护温度最低不得低于5℃。
(4)刚压制成型的砖坯需在养护棚中停放3～6小时(视干燥速度)后，开始洒水养护，前24小时洒水时不可用猛水喷射，水量也不易过大，24小时后透水养护一次。养护期间始终保持湿润，切勿忽干忽湿。
(5)养护期间最好砖坯全过程保持在养护棚中或在苫盖状态下，以利于保温和保湿，砖体内部的水分扩散至表面形成露珠状(俗称“出汗”)为最佳效果。如果条件不允许，在养护棚中的时间不得低于7天。
D、实施环保封堵层的步骤：采用水性防水涂料对完成强度养护的砖坯进行喷淋、涂覆或浸泡，从而在完成强度养护的砖坯的表面形成厚度为1～10mm的环保封堵层，晾干后即制得成品砖。
其中，所述的水性防水涂料采用硅烷类水性防水涂料、有机硅类水性防水涂料或甲级硅酸盐类水性防水涂料中的至少一种。
具体地，由于以消污干化处理后的钻井废弃物为主要原料制成的砖，其稳定性、耐久性和环保性相对比较脆弱，一直制约着无害化、资源化治理的发展，而本发明提出了采用水性防水涂料在完成强度养护的砖坯的表面实施一层环保封堵层，从而可以提高成品砖的抗老化能力、抗水解能力、抗冻融能力、抗腐蚀能力和环保稳定性。
进一步地，该实施环保封堵层的步骤至少具有以下技术效果：
(1)所述环保封堵层阻隔了砖体与外界产生物质交换：因砖的原材料成分极其复杂，久而久之会和自然界中的某些物质发生化学反应，又将会生成何种污染物不得而知，而该环保封堵层可以阻隔砖体与外界产生物质交换，杜绝新污染物产生的隐患。
(2)所述环保封堵层巩固和加强封闭包裹污染物的能力：该环保封堵层是在砖体表面形成视为1～10mm厚的硬壳，有很强的憎水性，水分不会透过壳体进出砖体，从而可以有效杜绝砖体内污染物析出。
(3)所述环保封堵层提高砖体的整体抗老化能力：该环保封堵层可耐受pH值为3～12的水环境，稳定性极高，可在各种环境下长期有效；该环保封堵层还能防御空气、紫外线等老化因素对砖体的伤害，从而综合提高成品砖的抗老化能力、抗水解能力、抗冻融能力、抗腐蚀能力和环保稳定性。
综上可见，本发明实施例能够低成本地将钻井废弃物处理成松散干燥、符合相关环保标准的制砖原料，并且可以最终制成抗压强度、抗老化能力、抗水解能力、抗冻融能力、抗腐蚀能力和环保稳定性都较为理想的成品砖，从而实现了钻井废弃物的无害化和资源化处理。
为了更加清晰地展现出本发明所提供的技术方案及所产生的技术效果，下面以具体实施例对本发明实施例所提供的钻井废弃物制砖方法进行详细描述。
实施例1
将污染程度如下表1所示的某石油钻井废泥浆(石油钻井废泥浆为钻井废弃物的一种)制砖，其具体方法可以包括以下步骤：
表1：
| 石油钻井废泥浆的测试项目 | 原始数据 |
| pH | 13.66 |
| COD | 1700mg/L |
| 石油类 | 2.12mg/L |
| 总铬 | 0.56mg/L |
| 总砷 | 0.39mg/L |
| 固相含量 | 35.4％ |
步骤a、消污干化处理的步骤：从该石油钻井废泥浆中选取石油钻井废泥浆样品进行消污干化药剂选型及使用量的对比试验，对比试验中消污干化药剂的选型、使用量以及消污干化效果如下表2所示：
表2：
由表1中的原始数据以及表2中的九个试验组数据可知：九个试验组中的消污干化药剂都有明显的消污干化效果，尤其是序号为7、8、9的三个试验组所有指标都满足GB8978-1996《污水综合排放标准》一类排放标准；综合考虑消污干化效果、成本、稳定性等因素，选择序号为9的试验组中的消污干化药剂及其使用量作为适用于该石油钻井废泥浆的消污干化药剂及其使用量，即消污干化药剂的主药剂采用硫酸铝，其使用量为每100重量份石油钻井废泥浆使用5重量份硫酸铝，而消污干化药剂的辅助药剂采用生石灰、重金属去除剂和COD去除剂，生石灰的使用量为每100重量份石油钻井废泥浆使用3重量份生石灰，重金属去除剂的使用量为每100重量份石油钻井废泥浆使用0.2重量份重金属去除剂，COD去除剂的使用量为每100重量份石油钻井废泥浆使用0.5重量份COD去除剂。
按照所述适用于该石油钻井废泥浆的消污干化药剂及其使用量，将消污干化药剂加入到石油钻井废泥浆中，并在加入完成后10分钟内开始搅拌，直至石油钻井废泥浆呈现松散状态后停止搅拌，再在自然状态下闷料晾晒至少72小时，从而即完成对石油钻井废泥浆的消污干化处理。
步骤b、固化压制的步骤：向85重量份消污干化处理后的石油钻井废泥浆中加入15重量份425#硅酸盐水泥，并混合均匀，混合料最大干密度为1.81g/cm3、混合料最佳含水量为17.5％，从而得到制砖混合料；采用静压式制砖机将所述制砖混合料固化压制成密实度不小于80％的砖坯。
其中，所述静压式制砖机的制砖所需压力为：
式中，F2表示所述静压式制砖机的制砖所需压力；F1表示每平方米的最小压力，至少为600吨；S1等于1m2；S2表示所压砖的实际面积；H1表示砖的压实后厚度，等于10cm；H2表示所压砖的实际厚度。
步骤c、强度养护的步骤：按照上述技术方案中的步骤D对所述砖坯进行强度养护。
步骤d、实施环保封堵层的步骤：采用水性防水涂料对完成强度养护的砖坯进行喷淋、涂覆或浸泡，从而在完成强度养护的砖坯的表面形成厚度为1～10mm的环保封堵层，晾干即制得成品砖。
具体地，在本发明实施例1实施过程中可以进行以下性能试验：
(1)静压与振动压对砖坯抗压强度的影响试验：在本发明实施例1的步骤b中，分别采用现有的振动式制砖机和静压式制砖机将所述制砖混合料固化压制成砖坯，并检测砖坯不同龄期的抗压强度，从而得到如图1所示的静压与振动压所制成砖坯的不同龄期抗压强度对比图。由图1可以看出：采用振动压制得的砖坯密实度很差，3小时基本没有抗压强度，这对生产环节的控制增加难度，而静压方式制得的砖坯3小时抗压强度能达到0.8Mpa，已经可以搬运，而后期强度静压方式明显高于振动压方式。
(2)砖坯密实度对抗压强度的影响试验：在本发明实施例1的步骤b中，采用静压式制砖机将所述制砖混合料固化压制成密实度分别为50％、60％、70％、80％、85％、90％、95％、98％的砖坯，并分别检测龄期7天和28天的砖坯抗压强度，从而得到如图2所示的不同砖坯密实度的砖坯抗压强度对比图。由图2可以看出：龄期7天和28天砖坯的抗压强度都在密实度达到80％时有一个跳跃性的提高，从28天抗压强度曲线图看，80％的密实度已经达到15Mpa以上，密实度达到95％时强度增长趋于平缓，密实度加大不会对抗压强度有破坏现象，因此砖坯密实度应控制在80％以上。
(3)不同压力对抗压强度的影响试验：在本发明实施例1的步骤b中，采用静压式制砖机将所述制砖混合料固化压制成密实度为80％的砖坯，所述静压式制砖机的制砖所需压力F2按照上述技术方案中的公式进行计算，但公式中的F1分别取值为200吨、400吨、600吨、800吨、1000吨、1200吨、1600吨、1800吨，然后分别检测龄期3小时、7天和28天的砖坯抗压强度，从而得到如图3所示的不同压力制得砖坯的抗压强度对比图；图3中的F值表示每平方米的最小压力F1的取值。由图3可以看出：当F1取值大于600吨时，各龄期砖坯的抗压强度都有明显的跳跃式增长，并且F1取值越大抗压强度越好，当F1取值达到1600时开始平缓，但压力加大时对抗压强度没有破坏，故F1取值应控制在600吨以上。
综上可见，本发明实施例能够低成本地将钻井废弃物处理成松散干燥、符合相关环保标准的制砖原料，并且可以最终制成抗压强度、抗老化能力、抗水解能力、抗冻融能力、抗腐蚀能力和环保稳定性都较为理想的成品砖，从而实现了钻井废弃物的无害化和资源化处理。
以上所述，仅为本发明较佳的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明披露的技术范围内，可轻易想到的变化或替换，都应涵盖在本发明的保护范围之内。因此，本发明的保护范围应该以权利要求书的保护范围为准。
Claims (4)
1.一种钻井废弃物制砖方法，其特征在于，包括以下步骤：
A、消污干化处理的步骤：从待处理钻井废弃物中选取钻井废弃物样品进行消污干化药剂选型及使用量的对比试验，从而确定出适用于该待处理钻井废弃物的消污干化药剂及其使用量；然后按照所述适用于该待处理钻井废弃物的消污干化药剂及其使用量，将消污干化药剂加入到待处理钻井废弃物中，并在加入完成后10分钟内开始搅拌，直至待处理钻井废弃物呈现松散状态后停止搅拌，再在自然状态下闷料晾晒至少72小时，从而即完成对待处理钻井废弃物的消污干化处理；
B、固化压制的步骤：向消污干化处理后的待处理钻井废弃物中加入建筑胶凝材料，混合均匀，从而得到制砖混合料；采用静压式制砖机将所述制砖混合料固化压制成密实度不小于80％的砖坯；
其中，建筑胶凝材料的加入量为每100重量份消污干化处理后的待处理钻井废弃物加入10～15重量份建筑胶凝材料；建筑骨料的加入量为每100重量份消污干化处理后的待处理钻井废弃物加入5～15重量份建筑骨料；所述静压式制砖机的制砖所需压力为：
式中，F2表示所述静压式制砖机的制砖所需压力；F1表示每平方米的最小压力，至少为600吨；S1等于1m2；S2表示所压砖的实际面积；H1表示砖的压实后厚度，等于10cm；H2表示所压砖的实际厚度；
C、强度养护的步骤：对所述的砖坯进行强度养护；
D、实施环保封堵层的步骤：采用水性防水涂料对完成强度养护的砖坯进行喷淋、涂覆或浸泡，从而在完成强度养护的砖坯的表面形成厚度为1～10mm的环保封堵层，即制得成品砖。
2.根据权利要求1所述的钻井废弃物制砖方法，其特征在于，所述的从待处理钻井废弃物中选取钻井废弃物样品进行消污干化药剂选型及使用量的对比试验，从而确定出适用于该待处理钻井废弃物的消污干化药剂及其使用量包括：
从金属硫酸盐或钻井废弃物专用消污干化产品中选用至少三种作为消污干化药剂，每一种消污干化药剂不少于三个试验组，并且每个试验组中每一种消污干化药剂的使用量为每100重量份钻井废弃物样品使用1～5重量份消污干化药剂或所述钻井废弃物专用消污干化产品的厂家推荐量；将消污干化药剂加入到钻井废弃物样品中，搅拌均匀，并置于恒温60℃的鼓风干燥箱内烘干24小时或置于至少5℃的自然状态下晾晒72小时，然后确定出消污干化效果和成本俱佳的一个试验组，并将该试验组的消污干化药剂及其使用量作为适用于该待处理钻井废弃物的消污干化药剂的主药剂及其使用量。
3.根据权利要求2所述的钻井废弃物制砖方法，其特征在于，所述的从待处理钻井废弃物中选取钻井废弃物样品进行消污干化药剂选型及使用量的对比试验，从而确定出适用于该待处理钻井废弃物的消污干化药剂及其使用量还包括：根据待处理钻井废弃物的污染程度和液相含量高低确定出适用于该待处理钻井废弃物的生石灰、重金属去除剂和COD去除剂这些消污干化药剂的辅助药剂的选型及其使用量。
4.根据权利要求1至3中任一项所述的钻井废弃物制砖方法，其特征在于，所述的水性防水涂料为硅烷类水性防水涂料、有机硅类水性防水涂料或甲级硅酸盐类水性防水涂料中的至少一种。
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