CN110964335B - 一种将油基钻屑处理残渣用于铺路沥青填料的方法 - Google Patents

Abstract

本发明提供了一种将油基钻屑处理残渣用于铺路沥青填料的方法，通过将油基钻屑进行清洗、甩干、在设定温度下热裂解或强制氧化处理，一方面回收了轻质油，另一方面，得到了含有沥青质的油基钻屑处理渣，经过粉碎后，与设定配比的沥青加热混合，能够用于铺设路面，本发明不仅一定程度上解决了沥青短缺的难题，而且极大地提高了油基钻屑的资源化利用率。

Description

一种将油基钻屑处理残渣用于铺路沥青填料的方法

技术领域

本发明涉及石油化工领域，特别涉及一种资源化利用领域，具体涉及一种将油基钻屑处理残渣用于铺路沥青填料的方法。

背景技术

随着我国国民经济的高速发展，交通量和交通强度在日益增加，公路迅猛发展。沥青路面因其表面平整、无接缝、行车舒适、振动小、噪音低、耐磨、不扬尘、易清洗而广受青睐，在公路建设中沥青需求量越来越大，而且性能需要进一步提高，但现有沥青资源严重不足。

沥青是一种有机胶凝材料，它是复杂的高分子碳氢化合物及非金属(氧、硫、氮等)衍生物的混合物。在常温下呈固体、半固体或液体状态。颜色由棕褐色至黑色，能溶于多种有机溶液中(四氯化碳、苯、汽油、三氯甲烷、丙酮等)，具有不导电、不吸水、耐酸、耐碱、耐腐蚀等性能。

目前工程中常用的主要是石油沥青和少量的煤沥青。石油沥青的成分非常复杂，在研究沥青的组成时，将其中化学成分相近、物理性质相似而具有特征的部分划分为若干组，即组分；分为三组分或四组分法。各组分的含量多少会直接影响沥青的性能。

其中，三组分分为：油分(含蜡，蜡为粘性液体)：使沥青具有流动性；

胶质(树脂，粘稠半固体)：使沥青具有可塑性，提高沥青与矿料的粘附性；

沥青质(硬而脆的固体粉末)：提高沥青的粘结性和热稳定性。沥青质越多，沥青粘性会增加，但温度干硬性、塑性和韧性、以及脆性会降低。

而油基钻屑中也含有沥青质。油基钻屑就是钻井过程中，固控循环系统产生的油基泥浆和岩屑的混合物。随着致密砂岩气、页岩气等非常规油气开发过程，油基泥浆的使用规模逐渐增加。但钻井过程中，油基钻屑的处理成为了一个巨大的环保难题。

油基钻屑是一种危险固废，其产量大，含有大量残留油类，矿物油含量超过20％，如果进入自然环境中将导致严重的土壤和地下水污染事故，对生态环境造成严重的破坏，直接对人类健康产生危害，因此，需要研究开发油基钻屑的处理方法以及对油基钻屑处理后的再利用。

目前，常见的油基钻屑处理技术有甩干-离心分离技术、热解析技术、常温化学脱附技术、微生物处理技术、固化资源化技术。比如，其中，甩干-离心分离技术利用立式甩干机和卧螺离心机可将含油率降至3～5％，最大限度的回收泥浆并回用于钻井液，然而甩干机处理后的残渣和高含油油泥依然是危险废弃物，无法处理。固化资源化技术主要是利用水泥、固化药剂对含有钻屑进行混拌处理，然后加工成各类资源化产品，如铺路路基材料、免烧陶粒、免烧砖等，但不适用于含油率较高的油基钻屑。微生物处理技术时间长，受环境制约大。但，截止到目前为止，未有人报道利用油基钻屑中的沥青质及岩屑残渣用于铺路沥青填料的研究。

因此，基于以上问题，本发明人试图提供一种操作简单的油基钻屑处理技术，同时能回收轻质油，并能将处理后的油基钻屑用于铺路沥青填料的方法，以解决沥青短缺的难题以及更大程度地提高油基钻屑的资源化利用率。

发明内容

为了解决上述问题，本发明人进行了锐意研究，结果发现：通过将油基钻屑进行清洗、甩干、在设定温度下热裂解或强制氧化处理，一方面回收了轻质油，另一方面，得到了含有沥青质的油基钻屑处理渣，经过粉碎后，与设定配比的沥青加热混合，能够用于铺设路面，本发明不仅一定程度上解决了沥青短缺的难题，而且极大地提高了油基钻屑的资源化利用率，从而完成了本发明。

本发明的目的在于提供以下方面：

本发明提供一种将油基钻屑处理残渣用于铺路沥青填料的方法，所述方法包括以下步骤：

步骤1：将油基钻屑用清洗剂进行清洗，去除可回收轻质油分，得到物料a；

步骤2：将物料a进一步处理去除油分，得到物料b；

步骤3：将物料b进行粉碎，得到物料c；

步骤4：将物料c与设定量的沥青混合，得到物料d。

其中，步骤1中，所述清洗剂包括碱性物质或表面活性剂，所述碱性物质选自氢氧化钠、氢氧化钾、氢氧化钙和氧化钙；

所述表面活性剂包括非离子表面活性剂和阴离子表面活性剂，所述非离子表面活性剂选自山梨醇酐单油酸酯、山梨醇酐三油酸酯、鼠李糖脂、乙二醇硬脂酸酯和单硬脂酸甘油酯中的一种或多种，优选选自山梨醇酐单油酸酯、山梨醇酐三油酸酯、鼠李糖脂中的一种；

所述阴离子表面活性剂选自十二烷基苯磺酸钠、仲烷基硫酸钠、N-油酰基-N-甲基牛磺酸钠和十二烷基硫酸钠中的一种或多种。

其中，步骤1中，所述清洗剂与油基钻屑的质量比为(5～25)：100。

其中，步骤1中，清洗时所用清洗设备包括清洗釜体1、釜盖2以及搅拌桨3，其中，清洗釜体1的侧上部设置有出油口4，侧下部设置有出水口5，清洗釜体的底部设置有出渣口6；

步骤1中，还包括对清洗后的油基钻屑用脱水设备进行脱水处理。

其中，步骤2中，所述进一步处理包括强制氧化或热裂解，所述强制氧化包括利用双氧水或高锰酸钾进行氧化，所述热裂解的温度为200～700℃。

其中，步骤2中，所述热裂解温度为300～600℃。

其中，步骤3中，所述粉碎的物料c的粒径小于3mm。

其中，步骤4中，物料c与沥青的质量比为(50～200):1000，优选为(80～160)：1000。

其中，将物料d加热升温至50～90℃，即能够铺设于路面上。

其中，所述油基钻屑包括油气田、页岩气田产生的，优选页岩气田产生的油基钻屑。

附图说明

图1示出本发明一种实施方式的清洗设备的示意图；

图2示出本发明一种优选的实施方式的热解釜的示意图。

附图标号说明

1-清洗釜体

2-釜盖

3-搅拌桨

4-出油口

5-出水口

6-出渣口

10-钻屑层

11-油层

12-水层

21-热解釜体

22-物料进口

23-进气口

24-出气口

25-隔板

具体实施方式

下面通过对本发明进行详细说明，本发明的特点和优点将随着这些说明而变得更为清楚、明确。

以下详述本发明。

《陆上石油天然气开采含油污泥资源化综合利用及污染控制技术要求》规定了将油基钻屑进行资源化利用的控制要求：

(1)含油污泥经化学热洗、热解、蒸汽喷射、常温溶剂萃取等处理，分离后矿物油应回收利用。

(2)含油岩屑应鼓励优先进行油基钻井液回收利用，实现油基钻井液价值最大化回收。

此外，也规定了剩余残渣用于铺路的具体要求：

(1)含油污泥经处理后剩余固相中石油烃总量应不大于2％，处理后剩余固相宜用于铺设通井路、铺垫井场基础材料。

(2)剩余固相用于铺设通井路和垫井场时，经养护后成型路基渗出液污染物应达到GB8978要求。

由于油基钻屑不论是经过热裂解还是强制氧化处理，石油类总烃控制在2％以内时，这部分的石油中主要为沥青质，目前，国内尚未考虑将这部分沥青质用于资源化，而油基钻屑中的沥青质(矿物质)恰是铺路路面的沥青中主要的成分。

因此，本发明人综合考虑了沥青材料的大量使用和油基钻屑达标处理后残渣的有机物和无机物的特性，本发明人提出了一种将油基钻屑处理残渣用于铺路沥青填料的方法。

本发明提供一种将油基钻屑处理残渣用于铺路沥青填料的方法，所述方法包括以下步骤：

步骤1：将油基钻屑用清洗剂进行清洗，去除可回收轻质油分，得到物料a；

步骤2：将物料a进一步处理去除油分，得到物料b；

步骤3：将物料b进行粉碎，得到物料c；

步骤4：将物料c与设定量的沥青混合，得到物料d。

其中，步骤1中，所述清洗剂包括碱性物质或表面活性剂，所述碱性物质选自氢氧化钠、氢氧化钾、氢氧化钙和氧化钙；

所述表面活性剂包括非离子表面活性剂和阴离子表面活性剂，所述非离子表面活性剂选自山梨醇酐单油酸酯、山梨醇酐三油酸酯、鼠李糖脂、乙二醇硬脂酸酯或单硬脂酸甘油酯中的一种或多种，优选选自山梨醇酐单油酸酯、山梨醇酐三油酸酯、鼠李糖脂中的一种；更优选为鼠李糖脂或山梨醇酐单油酸酯；

阴离子表面活性剂选自十二烷基苯磺酸钠、仲烷基硫酸钠、N-油酰基N-甲基牛磺酸钠和十二烷基硫酸钠中的一种或多种；优选为十二烷基苯磺酸钠或十二烷基硫酸钠。

本发明人发现，采用非离子表面活性剂与阴离子表面活性剂复配时，所述表面活性剂的效果更好。

其中，非离子表面活性剂与阴离子表面活性剂的质量比为(0.2～4)：1，优选为(0.5～2)：1，更优选为0.8:1。

表面活性剂或碱性物质的作用就是将油基钻屑中的轻质油从油基钻屑中洗脱下来；而且不能将沥青质洗掉。

在进一步优选的实施方式中，所述表面活性剂与碱性物质II复配使用，得到的物料d的性能更好；所述碱性物质II包括碳酸氢钠、碳酸氢钾、碳酸钠、碳酸钾、硅酸钠、硅酸钾、偏硅酸钠、磷酸钠中的一种或多种，优选为碳酸氢钠、碳酸氢钾、或硅酸钠。

在更进一步优选的实施方式中，所述表面活性剂与碱性物质II复配时，还可以加入助剂无机盐进行协效，所述无机盐包括氯化钠、氯化钾、硫酸钠、硫酸钾，优选为硫酸钠或氯化钠。

本发明人认为，所述表面活性剂与碱性物质II复配，可以促进轻质油的吸附，加入助剂无机盐后，可以促进油水界面的分离，使得得到的物料d的性能最好。

在一种实施方式中，所述表面活性剂与所述碱性物质II的质量比为1:(1～8)，优选为1：(2～6)。

在一种优选的实施方式中，所述表面活性剂与所述助剂无机盐的质量比为(0.5～25)：1，优选为(1～12)：1，更优选为(1.5～10.5)：1。

步骤1中，所述清洗剂与油基钻屑的质量比为(5～25)：100，优选为(8～20)：100，如15:100。

在一种优选的实施方式中，包括表面活性剂的清洗剂为鼠李糖脂、十二烷基苯磺酸钠、碳酸氢钠和硫酸钠；

在另一种优选的实施方式中，包括表面活性剂的清洗剂为鼠李糖脂、十二烷基硫酸钠、硅酸钠和硫酸钠；

在另外一种优选的实施方式中，包括表面活性剂的清洗剂为鼠李糖脂、十二烷基硫酸钠、硅酸钠和氯化钠；

在另一种优选的实施方式中，包括表面活性剂的清洗剂为山梨醇酐单油酸酯、十二烷基苯磺酸钠、碳酸氢钠和硫酸钠；

在一种优选的实施方式中，包括表面活性剂的清洗剂为山梨醇酐单油酸酯、十二烷基硫酸钠、硅酸钠和硫酸钠；

在另一种优选的实施方式中，包括表面活性剂的清洗剂为山梨醇酐单油酸酯、十二烷基硫酸钠、硅酸钠和氯化钠。

其中，复配的表面活性剂中，非离子表面活性剂与阴离子表面活性剂的质量比为(0.2～4)：1，优选为(0.5～2)：1，更优选为0.8:1。

其中，复配的表面活性剂与优选的碱性物质II的质量比为1:(1～8)，优选为1：(2～6)。

其中，复配的表面活性剂与优选的助剂无机盐的质量比为(0.5～25)：1，优选为(1～12)：1，更优选为(1.5～10.5)：1。

其中，清洗剂与油基钻屑的质量比为(5～25)：100，优选为(8～20)：100，如15:100。

本发明中，加入清洗剂时还要加入溶剂水，水的质量是清洗剂质量的(2～6)倍，如3倍。

步骤1中，清洗时，所用清洗设备包括清洗釜体1和釜盖2，搅拌桨3，釜盖2中心设有开孔，可以插入搅拌桨3，其中，清洗釜体侧上部设置有出油口4，侧下部设置有出水口5，清洗釜体的底部设置有出渣口6，参照图1所示。清洗前，先将釜盖2打开，将待清洗的油基钻屑放入到清洗釜体1内，然后将釜盖2以及搅拌桨3装好，然后放入一定量的水以及清洗剂，开启搅拌，清洗一定时间后，静置一定时间，分三层，钻屑层10、油层11、水层12。其中，将出油口4放出油层11，水层12从出水口5放出，钻屑层10从出渣口6排出。

本发明步骤1中，还包括对清洗后的油基钻屑用脱水设备进行脱水处理。

本发明中，对于脱水设备没有具体的限制，只要能够将清洗后的油基钻屑中的溶剂脱除掉即可，优选使用板框式压滤机进行脱水。

本发明人发现，对清洗后的油基钻屑用脱水设备进行脱水处理，有利于进行下一步的热裂解，降低残油率。

用本发明提供的方法得到的物料a的含油率为7.5～10.5wt％，优选为8～10wt％。

步骤2中，所述进一步处理包括强制氧化或热裂解，所述强制氧化包括利用双氧水或高锰酸钾进行氧化，或使用双氧水和硫酸亚铁进行氧化，或者使用COD去除剂进行氧化；

所述热裂解温度为200～700℃，优选为热裂解。步骤2得到的物料b的残油率为小于2wt％并大于1wt％。

步骤2中，所述热裂解温度为300～600℃，优选为350～550℃，如450℃。

在一种优选的实施方式中，所述热裂解温度为300～600℃，热裂解时间为0.5-1h；

在进一步优选的实施方式中，所述热裂解温度为350～550℃，热裂解时间为40min；

热解(热裂解)技术是近几年研究较多的生物质能源化技术,即在隔绝空气或存在少量空气的条件下，通过热化学转换，将生物质转变成为生物炭、液体和气体等低分子物质的过程。就是将生物质置于容器中，向其中通入惰性气体，排出空气，使容器中处于无氧状态，然后将其加热至一定温度，以回收利用资源。

在进一步优选的实施方式中，热解前，先将待热解的钻屑渣放入热解炉，然后用惰性气体(比如氮气、氩气)置换热解炉，之后，开启加热，设定升温速率为2～15℃/min，优选为4～10℃/min，如5.5℃/min。升至设定温度为450℃，继续保温40min。

在一种优选的实施方式中，参照图2所示，本申请热解所用的热解釜包括热解釜体21，热解釜体21的顶部设置有物料进口22，物料进口22的左侧设置有进气口23，物料进口22的右侧设置有出气口24，热解釜体21内部还设置有多层隔板25，隔板25可以拆卸，隔板上可以放置待热解的物料，使得物料层不至于太厚，以提高热解效率，所述隔板25可以设置透气孔，以有利于热解时产生的气体的排出。进气口23可用螺帽进行密封。

所述出气口24，包括排气口以及具有一定重量且能够密封排气口的盖子，所述盖子在热解有气体排出时，能够被顶开且气体能够被排出去，在没有气体排出时，能够依靠自身重力封住排气口。

本申请中的热解所用的釜节省惰性气体的使用量，只在热解前用惰性气体置换热解釜10～20min排出氧气即可，热解时不用再通入惰性气体，只依赖自身装置的特性，就能获得无氧的热解条件，另一方面，本申请中设置隔板，提高了热解效率。

本发明人发现，通过强制氧化或热裂解，将步骤1中残余的轻质油降解，并使得油的重量含量小于2％，满足SY/T7301-2016的要求。经过此步骤处理后的油基钻屑，主要含有沥青质以及岩屑。本发明人正是基于沥青中也含有沥青质，所以才有了将油基钻屑处理残渣应用于铺路沥青填料的设想。

让本发明人惊喜的是，将步骤2得到的物料b经过粉碎，掺杂到沥青中能够达到铺设路面的要求。

步骤3中，所述粉碎后的物料c的粒径小于3mm。

本发明中，对于粉碎方式没有特别限制，普通粉碎机能够将步骤2中的物质粉碎，并且粉碎后的粒径小于3mm即可。

粉碎的目的是为了将其更好地与沥青混合并铺设于路面，保证路面的铺设质量。

步骤4中，物料c与沥青的质量比为(50～200):1000，优选为(80～160)：1000。

在一种优选的实施方式中，物料c与沥青的质量比为(50～200):1000；

在进一步优选的实施方式中，物料c与沥青的质量比为(80～160)：1000；

在更进一步优选的实施方式中，物料c与沥青的质量比为(100～140)：1000。

本发明中，物料c含有沥青质以及岩屑，为了对铺设的路面的质量的保证，所以，物料c掺杂于沥青中的质量不能太多，太多的话，则岩屑升高，路面的不平整，而且容易裂。在保证铺设路面的质量上，最多地物料c掺杂于沥青中，这样，一方面可以减少沥青的使用量，另一方面，可以大大提高油基钻屑处理残渣的利用率。

将物料d加热升温至50～90℃，即能够铺设于路面上。

本发明中，物料c与沥青混匀后，按照沥青铺设路面的正常操作即可。

所述油基钻屑包括油气田、页岩气田产生的，优选页岩气田产生的油基钻屑。

本发明中，铺路前要测试物料d的性能。

用本发明提供的方法得到的物料d的动稳定度为1700-2000次/mm；最大弯拉应变2300-3000us；马歇尔残留稳定度比80-95％；冻融劈裂抗拉强度比78-90％。

本发明人基于油基钻屑中含有沥青质出发，研究并设计了方案将油基钻屑中的沥青质提取出来，并试图将其添加到沥青中，从而用于铺设路面。

目前，国内的油基钻屑处理后的残渣仅仅是用于水泥辅料，即只是用于路基的铺设。

由上可知，本发明通过将油基钻屑用本发明的清洗设备以及清洗剂进行清洗、甩干、在设定温度下热裂解或强制氧化处理，一方面回收了轻质油，另一方面，得到了含有沥青质的油基钻屑处理渣，经过粉碎后，与设定配比的沥青加热混合，能够用于铺设路面，本发明不仅一定程度上解决了沥青短缺的难题，而且极大地提高了油基钻屑的资源化利用率。

根据本发明提供的一种将油基钻屑处理残渣用于铺路沥青填料的方法，具有以下有益效果：

(1)本发明能够将油基钻屑中的轻质油回收进行再利用；

(2)本发明能够保留油基钻屑中的沥青质；

(3)本发明所提供的方法操作简单；

(4)本发明能够极大地提高油基钻屑的资源化利用率；

(5)本发明的油基钻屑处理残渣能够与沥青以一定的质量配比进行混合，从而能够铺设于路面上，从而在一定程度上缓解了沥青短缺的难题。

实施例

实施例1

选择页岩气田产生的油基钻屑10kg，放入本发明的清洗设备并加入表面活性剂(其中，鼠李糖脂0.22kg，十二烷基苯磺酸钠0.28kg，)，碳酸氢钠0.9kg，水4.5kg进行搅拌清洗，0.1kg的硫酸钠分批慢慢加入，清洗30min，然后静置30min，从出油口4去除可回收的轻质油，出水口5放出水层(水层可以保留循环利用)，从出渣口6排出钻屑层；然后将钻屑层经脱水设备脱水5min，得到物料a；测物料a的含油率为9wt％；

物料a放入热解炉中进行热解，升温速率5.5℃/min，升温至450℃，经450℃热解35min，测残渣的含油率1.8wt％，残渣达到SY/T 7301-2016的要求(含油率1.8wt％，<2wt％)，得到物料b；

将物料b放入粉碎机中粉碎成颗粒，粒径小于3mm，得到物料c；

在沥青加热的过程中将物料c加入其中，均匀搅拌，得到物料d(测试物料d的性能)，物料c的添加量为500kg的沥青中添加物料c为70kg；

将物料d升温至50-90℃，即可铺设于路面上。

物料d的动稳定度为1900次/mm；最大弯拉应变2800us；马歇尔残留稳定度比87％；冻融劈裂抗拉强度比90％。

实施例2

本实施例与实施例1所用方法相同，区别仅在于所用清洗剂，其中，鼠李糖脂0.22kg，十二烷基硫酸钠0.28kg，硅酸钠0.9kg，硫酸钠0.1kg；

其中，得到的物料a的含油率为8wt％；物料b的含油率为1.8wt％；

最后得到物料d(测试物料d的性能)，并铺设于路面上。

物料d的动稳定度为2000次/mm；最大弯拉应变2900us；马歇尔残留稳定度比88％；冻融劈裂抗拉强度比85％。

实施例3

本实施例与实施例1所用方法相同，区别仅在于清洗剂不用表面活性剂，所用为氢氧化钠溶液(1.5kg氢氧化钠，4.5kg水)；

其中，得到的物料a的含油率为9wt％；物料b的含油率为1.8wt％；

最后得到物料d(测试物料d的性能)，并铺设于路面。

物料d的动稳定度为1800次/mm；最大弯拉应变3000us；马歇尔残留稳定度比88％；冻融劈裂抗拉强度比83％。

实施例4

本实施例与实施例1所用方法相同，区别仅在于步骤2中热裂解温度为550℃；

其中，得到的物料a的含油率为9wt％；得到的物料b的含油率为1.5wt％；

最后得到物料d(测试物料d的性能)，并铺设于路面。

物料d的动稳定度为1800次/mm；最大弯拉应变2300us；马歇尔残留稳定度比89％；冻融劈裂抗拉强度比78％。

实施例5

本实施例5与实施例1的不同在于，本实施例5不采用热裂解，而采用强制氧化，所述强制氧化的具体条件包括：强制氧化用原料为COD去除剂(购置于淄博盛浩水处理药剂销售有限公司)，配置成10％的溶液，常温下喷洒在油基钻屑上，并不断拌合，COD去除剂配置的10％的溶液质量与油基钻屑的质量比为5:1，反应时间为2小时；

其中，得到的物料a的含油率为9wt％；得到的物料b的含油率为1.9wt％；

最后得到物料d(测试物料d的性能)，并铺设于路面。

物料d的动稳定度为1700次/mm；最大弯拉应变2500us；马歇尔残留稳定度比95％；冻融劈裂抗拉强度比86％。

实施例6

本实施例与实施例1所用方法相同，区别仅在于所用清洗剂，包括表面活性剂(其中，山梨醇酐单油酸酯0.22kg，十二烷基硫酸钠0.28kg)，硅酸钠0.9kg，氯化钠0.1kg；

其中，得到的物料a的含油率为8.5wt％；物料b的含油率为1.8wt％；

最后得到物料d(测试物料d的性能)，并铺设于路面上。

物料d的动稳定度为2000次/mm；最大弯拉应变2800us；马歇尔残留稳定度比87％；冻融劈裂抗拉强度比89％。

对比例

对比例1

本对比例1与实施例1所用方法相同，区别仅在于步骤2中热裂解温度为800℃；

选择页岩气田产生的油基钻屑10kg，放入本发明的清洗设备并加入表面活性剂(其中，鼠李糖脂0.22kg，十二烷基苯磺酸钠0.28kg)，碳酸氢钠0.9kg，还要加入溶剂水4.5kg，进行搅拌清洗，0.1kg的硫酸钠分批慢慢加入，搅拌清洗时间30min，然后静置，静置时间30min，从出油口4去除可回收的轻质油，出水口5放出水层(水层可以保留循环利用)，从出渣口6排出钻屑层；然后将钻屑层经脱水设备脱水，得到物料a；物料a的含油率为9wt％；

物料a放入热解炉中热解，升温速率5.5℃/min，升温至800℃，800℃热解，热裂解时间30min，测残渣的含油率，残渣达到SY/T 7301-2016的要求(含油率0.5wt％)，得到物料b；

将物料b放入粉碎机中粉碎成颗粒，粒径小于3mm，得到物料c；

在沥青加热的过程中将物料c加入其中，均匀搅拌，得到物料d(测试物料d的性能)，物料c的添加量为500kg的沥青中添加物料c为70kg；

将物料d升温至50-90℃，即可铺设于路面上。

物料d的动稳定度为700次/mm；最大弯拉应变2000us；马歇尔残留稳定度比75％；冻融劈裂抗拉强度比73％。

对比例2

本对比例2与实施例1所用方法区别在于本对比例2不经过脱水干燥处理；

其中，得到的物料a的含油率为9wt％；得到的物料b的含油率为1.8wt％；

最后得到物料d(测试物料d的性能)，并铺设于路面。

物料d的动稳定度为1000次/mm；最大弯拉应变1700us；马歇尔残留稳定度比68％；冻融劈裂抗拉强度比57％。

对比例3

空白沥青(即不加入物料c)的性能测试。空白沥青的动稳定度为1800次/mm；最大弯拉应变2200us；马歇尔残留稳定度比87％；冻融劈裂抗拉强度比78％。

对比例4

本对比例4与实施例1的区别在于，步骤1中清洗时，所用清洗剂按照现有技术CN106318660A的方案进行清洗；

其中，得到的物料a的含油率为1.5wt％；得到的物料b的含油率为0.2wt％；

其中，得到物料d并测试物料d的性能，最后铺设路面。

物料d的动稳定度为1100次/mm；最大弯拉应变1200us；马歇尔残留稳定度比58％；冻融劈裂抗拉强度比47％。

实验例

实验例1物料d的性能分析

对物料d，按照《公路工程沥青及沥青混合料试验规程》(JTG E20-2011)的标准，分别制作马歇尔试件、车辙板试件。

试件做完后，分别进行浸水马歇尔、高温车辙、低温玩去等一系列试验。对物料d的水稳定性能、高低温性能进行评价，分析物料d的路用性能。

(1)高温稳定性：混合料在荷载下抵抗永久变形能力。根据高温车辙实验数据，计算得到动稳定度。动稳定度值越高越好。

(2)低温弯曲试验可以评价沥青低温抗裂性能。根据试验数据，可以计算得到沥青最大弯拉应变。最大弯拉应变越大，沥青的低温性能越好。

(3)浸水马歇尔试验、冻融劈裂试验是表征沥青的抗水损害能力。马歇尔残留稳定度比、冻融劈裂抗拉强度比的值越大，抗水损耗能力越强。

将实施例1～实施例6以及对比例1～4的物料d的性能测试结果汇成表格，如表1所示。

表1物料d的性能分析结果

从以上结果可以看出，通过用本发明提供的方法处理过的油基钻屑残渣以一定配比的量加入到沥青中，改善了沥青的塑性，提高了柔韧性。残渣的加入，能改善沥青的路用性能。最大弯拉应变、马歇尔残留稳定度比、冻融劈裂抗拉强度比都能够有所提升，动稳定度值也能够有较大提升。本发明不仅一定程度上解决了沥青短缺的难题，而且极大地提高了油基钻屑的资源化利用率。

以上结合具体实施方式和范例性实例对本发明进行了详细说明，不过这些说明并不能理解为对本发明的限制。本领域技术人员理解，在不偏离本发明精神和范围的情况下，可以对本发明技术方案及其实施方式进行多种等价替换、修饰或改进，这些均落入本发明的范围内。本发明的保护范围以所附权利要求为准。

Claims (13)

1.一种将油基钻屑处理残渣用于铺路沥青填料的方法，其特征在于，所述方法包括以下步骤：

步骤1：将油基钻屑用清洗剂进行清洗，去除可回收轻质油分，得到物料a，所述清洗剂包括碱性物质或表面活性剂；步骤2：将物料a进一步处理去除油分，得到物料b，所述进一步处理包括强制氧化或热裂解；

步骤3：将物料b进行粉碎，得到物料c；

步骤4：将物料c与设定量的沥青混合，得到物料d；

步骤1中，还包括对清洗后的油基钻屑用脱水设备进行脱水处理。

2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，步骤1中，所述碱性物质选自氢氧化钠、氢氧化钾、氢氧化钙和氧化钙；

所述表面活性剂包括非离子表面活性剂和阴离子表面活性剂，其中所述非离子表面活性剂选自山梨醇酐单油酸酯、山梨醇酐三油酸酯、鼠李糖脂、乙二醇硬脂酸酯和单硬脂酸甘油酯中的一种或多种；所述阴离子表面活性剂选自十二烷基苯磺酸钠、仲烷基硫酸钠、N-油酰基-N-甲基牛磺酸钠和十二烷基硫酸钠中的一种或多种。

3.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，步骤1中，所述非离子表面活性剂选自山梨醇酐单油酸酯、山梨醇酐三油酸酯、鼠李糖脂中的一种。

4.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，步骤1中，所述清洗剂与油基钻屑的质量比为(5～25)：100。

5.根据权利要求1所述的方法，步骤1中，清洗时所用清洗设备包括清洗釜体(1)、釜盖(2)以及搅拌桨(3)，其中，清洗釜体(1)的侧上部设置有出油口(4)，侧下部设置有出水口(5)，清洗釜体的底部设置有出渣口(6)。

6.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，步骤2中，所述强制氧化包括利用双氧水或高锰酸钾进行氧化，所述热裂解的温度为200～700℃。

7.根据权利要求6所述的方法，其特征在于，步骤2中，所述热裂解温度为300～600℃。

8.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，步骤3中，所述粉碎的物料c的粒径小于3mm。

9.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，步骤4中，物料c与沥青的质量比为(50～200):1000。

10.根据权利要求9所述的方法，其特征在于，步骤4中，物料c与沥青的质量比为(80～160)：1000。

11.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，将物料d加热升温至50～90℃，即能够铺设于路面上。

12.根据权利要求1～11之一所述的方法，其特征在于，所述油基钻屑包括油气田、页岩气田产生的油基钻屑。

13.根据权利要求12所述的方法，其特征在于，所述油基钻屑为页岩气田产生的油基钻屑。

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