石油是人類(lèi)社會(huì)賴(lài)以生存發(fā)展的重要物質(zhì)基礎(chǔ)：2005年我國(guó)石油消費(fèi)量達(dá)3億噸以上，石油生產(chǎn)量為1.83億噸。鉆井廢棄物是石油勘探開(kāi)發(fā)鉆井過(guò)程中遺留下來(lái)的最大量的廢棄物污染物，主要為由粘土、加重材料、各種化學(xué)處理劑、污水、污油及鉆屑等組成的多項(xiàng)穩(wěn)態(tài)膠體懸浮體系，危害環(huán)境的主要成分是烴類(lèi)、鹽類(lèi)、各種聚合物、磺酸鹽、某些金屬離子(汞、銅、砷、鉻、鋅及鉛)和重晶石中的雜質(zhì)，這些因素使得鉆井廢棄物成分復(fù)雜，各項(xiàng)污染指標(biāo)嚴(yán)重超標(biāo)。如果不對(duì)這些污染物進(jìn)行有效的處理，將導(dǎo)致對(duì)土壤、地表和地下水的污染，對(duì)環(huán)境造成嚴(yán)重的影響和破壞，直接或間接對(duì)動(dòng)物!植物及人類(lèi)健康產(chǎn)生危害，并且污水及廢泥漿池長(zhǎng)期閑置，占用土地，使土地不能恢復(fù)耕種，占用國(guó)家寶貴的土地資源。因此，采用合適的鉆井廢棄物無(wú)害化處理技術(shù)，對(duì)它們進(jìn)行有效的治理，在保護(hù)生態(tài)環(huán)境、合理利用資源，促進(jìn)我國(guó)循環(huán)經(jīng)濟(jì)發(fā)展方面，具有特別重要的現(xiàn)實(shí)意義。自上世紀(jì)70年代以來(lái)，美國(guó)、前蘇聯(lián)、加拿大和中國(guó)的一些研究部門(mén)圍繞著如何處理鉆井廢棄物進(jìn)行了大量的研究工作，找到了一些處理鉆井廢棄物方法：固液分離法、環(huán)空或地層注入法、土地分散耕施法、干燥焚燒法、化學(xué)固化法、生物降解法、轉(zhuǎn)化為其它用途等，但是這些方法都存在成本高、應(yīng)用性差或處理量小的特點(diǎn)，不適合低成本大批量處理。
本項(xiàng)目是針對(duì)排放量大且潛在污染嚴(yán)重的石油工業(yè)鉆井廢棄物，從環(huán)境保護(hù)和循環(huán)經(jīng)濟(jì)的角度出發(fā)，利用硅酸鹽材料的特性處理鉆井廢棄物，使之達(dá)到減容化、無(wú)害化和資源化處理的目的。項(xiàng)目攻關(guān)的總體目標(biāo)：(1) 形成低成本流態(tài)廢棄泥漿固化材料、施工關(guān)鍵技術(shù)；(2) 突破固態(tài)鉆井廢棄物資源化利用技術(shù)瓶頸，利用固態(tài)鉆井廢棄物制備生態(tài)建筑材料的關(guān)鍵技術(shù)工藝。
本項(xiàng)目計(jì)劃的主要研究?jī)?nèi)容包括：(1) 低成本流態(tài)廢棄泥漿固化材料的關(guān)鍵制備技術(shù)與性能優(yōu)化；(2) 低成本高性能流態(tài)廢棄泥漿無(wú)害化處理關(guān)鍵技術(shù)工藝；(3) 固態(tài)鉆井廢棄物表面改性與預(yù)激發(fā)技術(shù)研究；(4) 固態(tài)鉆井廢棄物固化材料的關(guān)鍵制備技術(shù)與固化工藝；(5) 利用改性鉆井廢棄物制備生態(tài)建筑材料生產(chǎn)技術(shù)與工藝。
項(xiàng)目攻關(guān)的技術(shù)創(chuàng)新點(diǎn)在于：（1）通過(guò)流態(tài)廢棄泥漿固化材料和工藝的系統(tǒng)研究和優(yōu)化，獲得以工業(yè)廢棄物為原材料的流態(tài)廢棄泥漿關(guān)鍵技術(shù)；(2) 提出針對(duì)固態(tài)鉆井廢棄物的表面改性和預(yù)激發(fā)技術(shù)，為固態(tài)鉆井廢棄物的資源化利用提供了途徑；(3) 充分利用固化劑中各組份材料間的物理、化學(xué)疊加效應(yīng)，廢棄泥漿/固態(tài)廢棄物固化體的高性能化；(4) 獲得固態(tài)鉆井廢棄物的資源化化利用核心技術(shù)及工藝，改變了傳統(tǒng)對(duì)廢棄泥漿的粗曠式無(wú)害化處理模式，為推動(dòng)油田工業(yè)固態(tài)鉆井廢棄物的利用，保護(hù)環(huán)境提出新思路。
項(xiàng)目需要解決的主要問(wèn)題：(1) 高含水率且成分復(fù)雜的流態(tài)廢棄泥漿低成本固化關(guān)鍵技術(shù)與工藝；(2)固態(tài)鉆井廢棄物表面物理改性與預(yù)激發(fā)技術(shù)；(3) 固態(tài)鉆井廢棄物固化材料的組分設(shè)計(jì)與性能優(yōu)化技術(shù)；(4) 固態(tài)鉆井廢棄物制備生態(tài)建筑材料關(guān)鍵技術(shù)與工藝。
因此，針對(duì)石油工業(yè)鉆井廢棄物的特性，從環(huán)境保護(hù)和循環(huán)經(jīng)濟(jì)的角度出發(fā)，開(kāi)展鉆井廢棄物無(wú)害化、資源化利用關(guān)鍵技術(shù)工藝的研究。本項(xiàng)研究不僅能夠解決油田工業(yè)鉆井廢棄物的處置問(wèn)題，減少和避免對(duì)環(huán)境造成污染，而且還能夠開(kāi)發(fā)出一系列的新型綠色建筑材料，能有效地改善環(huán)境、保護(hù)資源和節(jié)約能源。因此，該課題不僅具有很高的科學(xué)價(jià)值，而且所開(kāi)發(fā)出的一系列綠色建材還能滿(mǎn)足現(xiàn)代建筑向環(huán)保、資源循環(huán)利用和功能性結(jié)合發(fā)展的需求，同時(shí)對(duì)我國(guó)石油工業(yè)實(shí)現(xiàn)可持續(xù)發(fā)展和走循環(huán)經(jīng)濟(jì)的發(fā)展道路也具有重要現(xiàn)實(shí)意義。
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