姚晓 ， 蔡浩 王高明 ， 葛荘 肖伟 华苏东

（1.南京工业大学材料科学与工程学院，南京 210009；2.江苏先进生物与化学制造协同创新中心，南京210009；3.江苏省建筑工程质量检测中心有限公司，南京210028）

随着页岩气等非常规油气藏开发力度的加大，油基钻井液使用量逐渐增加，并产生了大量油基钻屑[1-2]。油基钻屑含有重金属、石油烃类和有机物等污染物，若直接排放会对环境造成严重危害[3-4]。目前中国油田主要采用热解吸技术对油基钻屑进行除油处理，处理后的油基钻屑残渣（简称“热解油基钻屑”）含油率可降至1%以下[5-6]（石油行业约定含油率不大于0.3%），但《国家危险废物名录—2016》规定，油基钻屑热解吸残渣仍为危废。目前国内外尚无有关热解油基钻屑理化性能及其对水泥浆水化硬化性能研究的报道。若能利用热解油基钻屑部分替代油井水泥就地（页岩气钻井平台）用于固井施工，既可实现热解油基钻屑的无害化处理和资源化利用，又能降低固井材料成本。在分析热解油基钻屑理化性能及物相组成的基础上，首先研究了不同掺量热解油基钻屑和水固比对油井水泥浆体性能的影响，同时利用XRD、MIP和SEM等测试方法对掺PODC水泥浆体微观结构进行了分析，并用油井水泥外加剂优化了掺热解油基钻屑水泥浆体的工程性能，制备出综合性能良好的固井用掺渣水泥浆体系。

1 实验材料与方法

1.1 实验材料

G 级高抗硫油井水泥（YJ）；硅灰（GH）；特种降失水剂（CHL，自制）；晶体膨胀剂（KW-4）；热解油基钻屑PODC（见图1），为经SPE-IH低温（500 ℃）热解碳化装置（成都华气能源）处理后的页岩气井油基钻屑，其含油量为0.86%，固含量为98.40%，密度为3.0 g/cm3。……