本產(chǎn)品以物理化學(xué)協(xié)同固化技術(shù)為核心,通過(guò)創(chuàng)新材料設(shè)計(jì),實(shí)現(xiàn)鉆井廢棄物的快速干化、高強(qiáng)度固結(jié)與污染物長(zhǎng)效封存,為油田廢棄物治理提供科學(xué)的解決方案。
技術(shù)原理
1.1 水分定向吸附與鎖定
材料內(nèi)部構(gòu)建多級(jí)孔道結(jié)構(gòu)(小孔0.2-2μm,大孔20-100μm),通過(guò)表面羥基與水分子的強(qiáng)氫鍵作用(結(jié)合能>45kJ/mol),實(shí)現(xiàn)泥漿中自由水的快速捕獲:
· 吸附效率:在25℃環(huán)境溫度下,15分鐘內(nèi)吸附泥漿中93%的自由水(ASTM D2216測(cè)試標(biāo)準(zhǔn))。
· 孔隙演變:固化體孔隙率從初始50%降至9.8%(壓汞法測(cè)定,孔徑分布曲線顯示主峰從100μm遷移至0.5μm)。
1.2 離子鍵合強(qiáng)化體系
活性硅鋁酸鹽組分與泥漿中金屬陽(yáng)離子(Ca2?、Mg2?等)發(fā)生水化反應(yīng),生成三維網(wǎng)狀凝膠結(jié)構(gòu):
· 凝膠生成動(dòng)態(tài):10分鐘內(nèi)生成C-S-H凝膠(XRD特征峰2θ=29.4°),30分鐘凝膠相體積占比達(dá)65%(同步輻射原位觀測(cè))。
· 力學(xué)性能提升:28天抗壓強(qiáng)度達(dá)12.5MPa,是傳統(tǒng)水泥固化體(4.2MPa)的3倍。
1.3 長(zhǎng)效抗?jié)B屏障構(gòu)建
通過(guò)表面接枝改性劑(接觸角>130°),在固化體表層形成連續(xù)疏水膜(AFM觀測(cè)膜厚15-30nm):
· 抗?jié)B透性:滲透系數(shù)<3×10?? cm/s(ASTM D5084),低于天然黏土層4個(gè)數(shù)量級(jí)。
· 耐化學(xué)腐蝕:在5%硫酸溶液中浸泡60天,質(zhì)量損失率<0.5%(GB/T 17671標(biāo)準(zhǔn))。