[发明专利]一种脱油岩屑用于沥青混凝土道路面层的应用方法

说明书

本发明公开了一种脱油岩屑用于沥青混凝土道路面层的应用方法，涉及油基岩屑进行资源化利用技术领域。本发明面层材料的配比具体为，以质量比计，5mm以下碎石掺量为30%‑35%，5‑10mm碎石掺量为25%‑34%，10‑15mm碎石掺量为26%‑32%，15‑18mm或15‑20mm碎石掺量20‑25%，水泥掺量为2%‑5%，脱油岩屑掺量为2%‑6%，沥青掺量为4%‑5%。本发明以脱油岩屑的无害化处理和资源化利用为目的，将脱油岩屑掺入沥青混合料中，提供一种既能满足钻前公路的路用性能要求，又能解决环境污染问题，实现源头治理、就地利用的将脱油岩屑用于沥青混凝土道路面层的应用方法。

技术领域

本发明涉及石油开采过程中产生的污染物油基岩屑进行资源化利用技术领域，更具体地说涉及一种脱油岩屑用于沥青混凝土面层的应用方法。

背景技术

页岩油气开发过程中，钻机垂直向下到达页岩层后，可沿着页岩层水平穿行长达一两千米，以拓展采气面。在水平穿行过程中，井壁容易坍塌，需要使用一种特殊的钻井液—油基泥浆，因此就会产生油基泥浆、油、水和地下岩屑（页岩）等的混合物—油基岩屑。

中国油页岩资源十分丰富，随着油页岩资源的大力开采，会产生大量的油基岩屑。据统计，2014年8月，仅中石油川庆钻探公司在威远和长宁作业区就产生了1690m³待处理的油基岩屑，2014年产生约12000m³油基岩屑，2015年产生约19370m³油基岩屑。这些油基岩屑的含油率高达15%-25%，远远超出排放标准，危害性巨大，若不妥善处理，将对生态环境造成严重危害。随着页岩油气资源的大规模开采，油基岩屑量也在增加，油基的处理物为一种有害废物，工业生产中如果不进行处理而直接排出油基岩屑，将导致严重的环境污染，更会产生一系列的生态破坏问题。

随着我国页岩气开发力度逐年加大，油基岩屑的安全高效处理己成为制约石油企业环保生产的重要阻力之一，妥善的解决油基岩屑的资源化处理问题成为当务之急。目前国内探索的油基岩屑处理方法主要有焚烧法、微生物降解法、热解析、萃取法等。在西南地区运用较多的是热解法。采用热解法能够回收岩屑中的柴油、白油等油类物质，降低残渣的含油率，但同时也存在一定的劣势，即热解析技术设备投资大，需对脱附油进行除臭处理，因钻井液中使用了加重剂，采用《土壤环境质量标准》(GB 15618-1995)评价，在油基岩屑中锌、钡、镍、铅、镉等五种元素存在超标现象，尤其是钡和铅，超标明显，因此限制了西南地区油基岩屑处理后无害化废渣的利用途径。

国家知识产权局于2019年6月7日，公开了一件公开号为CN109853312A，名称为“一种处理后的油基岩屑用于无机稳定道路基层的应用方法”的发明专利，该发明专利公开了一种处理后的油基岩屑用于无机稳定道路基层的应用方法，其特征在于步骤如下：（1）、采用废油基泥浆岩屑资源回收技术LRET和热解析技术处理油基岩屑，处理后的各项环境指标检测合格后，待用；（2）、在基层施工前，对底基层进行检查，清除浮石和杂物；（3）、以质量比计，混合料按照碎石掺量为52%，砂掺量为12%，水泥掺量为3~5%，油基岩屑掺量为31~33%进行拌和；（4）、将混合料在底基层上分层填筑、分层压实，最终形成道路基层。本方法既能无害化、资源化处理油基岩屑，又能作为道路基层的掺合料，满足道路基层的强度要求，可以有效减少道路建设中所需的水泥用量，降低施工成本。

上述现有技术中采用油基岩屑替代矿粉，既能无害化、资源化处理油基岩屑，又能作为道路基层的掺合料，减少道路建设中所需的水泥用量，降低施工成本。为了进一步提高油基岩屑的资源化利用率，可以考虑将其应用到沥青混凝土道路面层中。但由于脱油岩屑本身含有少量石油类物质，强度较低，力学性能较差，将其直接应用到沥青混凝土面层的沥青混合料中时，会影响沥青混合料的力学性能，从而影响到工程质量。因此开展脱油岩屑无害化、资源化处理技术研究，将其运用在道路面层掺和料中，形成一套技术可行、经济合理的将脱油岩屑应用于道路面层的技术方案和施工工艺，进一步促进脱油岩屑的资源化应用，促进油气勘探开发主营业务与环境保护协调发展，对整个石油行业的发展和公路建设行业具有非常重要的意义。

发明内容