【本站讯】近日，我们王成文教授为第一作者在油基钻屑绿色资源化领域取得进展，研究成果发表于中科院一区Top期刊ACS Sustainable Chemistry & Engineering。该研究工作由国家自然科学基金基础科学中心“超深特深层油气钻采流动调控”等项目资助。

图1 相关成果于ACS Sustainable Chemistry & Engineering发表

随着非常规页岩油气等资源的大规模开发，钻井过程中产生的大量岩屑被含油有机物、钻井添加剂和无机盐等复杂混合物污染，形成的油基钻屑对环境构成重大挑战，并被列入我国危险废物清单（代号HW08）。传统高温热解处理方法存在能耗高（处理温度500-800℃）、二次污染风险大（尾气VOCs和二噁英超标）和资源利用率低等突出问题。基于可持续发展理念，研究团队开发了一种简洁、低投资且低污染的处理新技术，实现了油基钻屑的资源化和减量化，推动构建了原位治理的绿色循环。

图2 油基钻屑原位低温改性循环图

图3 油基钻屑原位低温改性工艺流程图

图4 改性油基钻屑对水泥石的力学性能影响

本研究提出的低温原位改性技术通过“油水分离-表面改性-性能调控”三步法，成功在污染源原地完成废物治理，并突破性地使高掺量（40%）改性油基钻屑通过固井返回地层，实现废物循环和资源化利用。相较于传统工艺，低温和现场原位处理显著降低了设备和能耗成本，同时消除了运输环节并部分替代油井水泥材料以进一步降低费用。改性后的油基钻屑作为固井外掺料返回到地层，不仅满足固井施工和井筒封固性能要求，而且无有害物渗漏和地下水污染风险，并成功进行了现场施工试验，整个处理流程实现了“污染治理-废物利用-清洁环保”三重效益的统一，为非常规页岩油气等开发所产生的大宗量油基钻屑危险废物资源化管理和绿色油田建设提供了可推广的新方案。

论文链接：https://doi.org/10.1021/acssuschemeng.5c03365