油基岩屑在钻前公路无机稳定底基层中的应用研究

发布时间：2020-03-18 08:54

【摘要】：钻前公路是为钻井生产服务而修建的临时道路,技术标准较低。油基岩屑作为石油气开发的产物,其含油率高达15~25%,属于危险废弃物。随着页岩油气开发力度逐年加大,油基岩屑的处置问题迫在眉睫。油基岩屑固相部分主要是粘土和地底岩屑、矿屑,具有作为公路路面结构材料的潜质,本研究将经过LRET技术预处理过的油基岩屑作为本文研究对象,将其应用于钻前公路水泥稳定底基层中。本文首先从集料级配、混合料结构、混合料强度形成原理和主要破坏原理方面对半刚性底基层的性质进行了分析,确定了研究指标为击实试验、7d无侧限抗压强度试验、90d劈裂抗拉强度试验和90d抗压回弹模量试验。然后对拟使用的水泥、砂、碎石和油基岩屑的基本性质进行了分析,确保其满足规范要求的技术标准。本文将LRET技术作为油基岩屑的预处理技术,分析表明经过LRET预处理后的油基岩屑含油率为0.6%,且其浸出毒性满足环保要求,可直接用于钻前公路。在此基础上进行了掺油基岩屑水稳底基层结构的配比研究,根据击实试验和7d无侧限抗压强度的试验结果得到了满足钻前公路底基层结构的配比范围为: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%。为了保障掺油基岩屑水稳底基层结构的路用性能,本文还分析了不同油基岩屑掺量、不同细料配比和不同水泥掺量对水稳底基层的影响,分析表明油基岩屑掺量增多、油基岩屑掺量与砂掺量比增加、水泥掺量减少都会导致混合料的7d无侧限抗压强度、90d劈裂抗拉强度、90d抗压回弹模量降低。综合混合料强度、刚度和抗裂性能,水泥掺量为5%,油基岩屑为0~31%时,掺油基岩屑水稳底基层结构满足四川油气田钻前公路底基层的路用要求,本研究推荐的最佳配合比为水泥:油基岩屑:碎石:砂为5:31:12:52。
【图文】：

水泥,性质

对于拟用于制备混合料的水泥、碎石和砂进行检测。油基岩屑作为一种新材料，没有相应的使用规范，但必须保证油基岩屑加入后混合料能拌和均匀，，使水泥均匀的分布到整个空间，从而保证混合料的施工性能。同时对其进行化学成分和物相组成分析，以及含水率和含油率测试，明晰其基本成分和组成。3.1 水泥水泥稳定类材料施工从拌和到压实成型，通常需要 2~3h，所以需要选择初凝大于 3h，终凝时间大于 6h 且小于 10h 的水泥。水泥的强度要符合其标号。本研究采用安县浮山水泥有限公司生产的 32.5#复合硅酸盐水泥，参照《水泥胶砂强度检验方法（ISO 法）》（GB/T 17671—1999）[60]和《公路工程水泥及水泥混凝土试验规程》（JTG E30—2005）[61]测试水泥胶砂的抗压强度抗折强度和凝结时间，试验过程如图 3-1 所示，各项测试结果如表 3-1 所示试验结果表明该水泥满足相关技术要求。

过程图,压碎值试验,碎石

c）压碎的碎石 d）筛分图 3-2 压碎值试验Fig.3-2 Crushing testa）待测碎石 b）测定过程图 3-3 针片状含量试验Fig. 3-3 Needle chip content test表 3-2 粗集料性能
【学位授予单位】：西南科技大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2018
【分类号】：U416.2;TE46

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