随着页岩气的大量勘探开发,油基钻井液以其稳定井壁能力强、抑制页岩水化膨胀效果好及对储层影响小等特点得到了广泛应用,随之引起的环境问题亦日益加剧。配制油基钻井液会添加基油(柴油或白油)作为连续相,添加各种化学添加剂以满足不同钻井需求。当其多次循环废弃后,废弃物中会残余大量具有巨大回收价值的油类物质和危害周边环境的重金属、各种有机高分子化合物及其分解产物。因此,本文对废弃油基钻井液及其钻屑进行溶剂萃取实验研究,对萃取后的剩余残渣进行固化处理,以实现对危险废物资源化、无害化处理。溶剂萃取法对废弃油基钻井液及其钻屑中所含油类物质去除较彻底,油类物质回收率高,回收油品质好,萃取剂循环利用率高,适应性强且处理量大。本研究主要针对四川威远地区页岩气井场钻井产生的废弃油基钻井液和重庆涪陵地区页岩气开发示范区钻井产生的废弃油基钻井液及其钻屑共三种样品进行分析。测定各样品组成成分,筛选不同种类的萃取剂,通过萃取率、萃取剂毒性和回收温度等指标优选出石油醚(60~90℃)作为本次研究的萃取剂。根据不同样品含油量和油类成分,考察了萃取剂加量、萃取时间和萃取温度三种因素对萃取效果的影响,并利用响应面法考察各因素间的交互作用,通过多元回归拟合一个可模拟真实极限状态下的曲面,根据拟合出的多元回归函数优化萃取条件。考察离心转速和离心时间对萃取率的影响。对于四川威远地区废弃油基钻井液样品,液料比为1.8:1,萃取时间为20 min,萃取温度为40℃,离心转速为3000 r/min,离心时间为10 min,萃取率为81.6%。对于重庆涪陵地区废弃油基钻井液样品,液料比为2.5:1,萃取时间为22.5 min,萃取温度为20℃,离心转速为3000 r/min,离心时间为10 min,萃取率为83.0%。对于重庆涪陵地区含油钻屑样品,液料比为1.75:1,萃取时间为25 min,萃取温度为40℃,离心转速为3000 r/min,离心时间为10 min,萃取率为85.8%。考察温度对萃取剂回收率的影响,确定90℃作为萃取剂回收温度。检测回收柴油性能指标并与0#柴油国Ⅲ标准进行对比分析。利用红外光谱对回收柴油和回收萃取剂进行比较分析,结果表明:四川威远地区废弃油基钻井液样品,回收柴油品质较差,需进一步净化处理;重庆涪陵地区页废弃油基钻井液及其钻屑回收柴油品质较好,可进行简单调质重新配制油基钻井液或用作燃料油。为实现危险废物无害化,对萃取后剩余残渣进行污染指标检测,以重庆涪陵地区的废弃油基钻井液及其钻屑为例,优化固化配方为剩余残渣:水泥:石灰:粉煤灰=6:1.5:0.5:1.5,使其固化体浸出液符合《污水综合排放标准》(GB 8978-1996)一级标准。根据实验室对实验条件的探索,结合现场实际条件,设计出废弃油基钻井液及其钻屑萃取处理工艺方案,并对溶剂萃取处理方法进行经济可行性分析,为实现工业化处理提供理论依据。