石油是人類社會賴以生存發(fā)展的重要物質(zhì)基礎(chǔ)：2005年我國石油消費量達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發(fā)鉆井過程中遺留下來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穩(wěn)態(tài)膠體懸浮體系，危害環(huán)境的主要成分是烴類、鹽類、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，各項污染指標(biāo)嚴(yán)重超標(biāo)。如果不對這些污染物進行有效的處理，將導(dǎo)致對土壤、地表和地下水的污染，對環(huán)境造成嚴(yán)重的影響和破壞，直接或間接對動物!植物及人類健康產(chǎn)生危害，并且污水及廢泥漿池長期閑置，占用土地，使土地不能恢復(fù)耕種，占用國家寶貴的土地資源。因此，采用合適的鉆井廢棄物無害化處理技術(shù)，對它們進行有效的治理，在保護生態(tài)環(huán)境、合理利用資源，促進我國循環(huán)經(jīng)濟發(fā)展方面，具有特別重要的現(xiàn)實意義。自上世紀(jì)70年代以來，美國、前蘇聯(lián)、加拿大和中國的一些研究部門圍繞著如何處理鉆井廢棄物進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，不適合低成本大批量處理。

    本項目是針對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)境保護和循環(huán)經(jīng)濟的角度出發(fā)，利用硅酸鹽材料的特性處理鉆井廢棄物，使之達到減容化、無害化和資源化處理的目的。項目攻關(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。

本項目計劃的主要研究內(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。

    項目攻關(guān)的技術(shù)創(chuàng)新點在于：（1）通過流態(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)對廢棄泥漿的粗曠式無害化處理模式，為推動油田工業(yè)固態(tài)鉆井廢棄物的利用，保護環(huán)境提出新思路。

    項目需要解決的主要問題：(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，針對石油工業(yè)鉆井廢棄物的特性，從環(huán)境保護和循環(huán)經(jīng)濟的角度出發(fā)，開展鉆井廢棄物無害化、資源化利用關(guān)鍵技術(shù)工藝的研究。本項研究不僅能夠解決油田工業(yè)鉆井廢棄物的處置問題，減少和避免對環(huán)境造成污染，而且還能夠開發(fā)出一系列的新型綠色建筑材料，能有效地改善環(huán)境、保護資源和節(jié)約能源。因此，該課題不僅具有很高的科學(xué)價值，而且所開發(fā)出的一系列綠色建材還能滿足現(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，同時對我國石油工業(yè)實現(xiàn)可持續(xù)發(fā)展和走循環(huán)經(jīng)濟的發(fā)展道路也具有重要現(xiàn)實意義。