重庆市页岩气钻井岩屑资源化利用技术指南-编制说明

《重庆市页岩气钻井岩屑资源化利用技术指南》

编制说明

《重庆市页岩气钻井岩屑资源化利用技术指南》

编制课题组

2023年2月

1、编制背景

我国是页岩气资源储量大国，可采资源量为25万亿m3，开发潜力大，商业

条件好，发展前景广阔。开发利用好页岩气对满足我国不断增长的能源需求、优

化能源结构、保障能源安全、提高能源效率、促进节能减排和促进经济社会发展

意义重大。页岩气产业已被重庆市列入十大战略性新兴产业和《西部大开发“十

三五”规划》确定的七大战略性新兴产业。《重庆市页岩气产业发展规划

（2015-2020年）》提出：到2020年，实现页岩气产能300亿方，产量200亿方，

将重庆建成全国页岩气综合示范区。因此，重庆市的页岩气开发对我国页岩气行

业起着创新引领和示范作用，而页岩气的高效、绿色持续开发也事关重庆经济社

会发展和整个页岩气行业走向。

页岩气钻井过程分为三段，分别为：一开阶段，地表浅层（几百米），采用

清水作为钻井液进行钻井，而通过钻杆携带出地面的即为清水钻井岩屑，因未添

加污染物，对环境的危害最小，最易处理；二开阶段，采用水基钻井液进行钻井

至1800米左右，返出地面的即为水基钻井岩屑，其成分含有膨润土、润滑剂、

KCl、纯碱、聚合醇等物质，相对复杂且对环境存在危害，较难处理；三开阶段

（水平井阶段），采用柴油基钻井液进行钻进至4500米左右，返出地面的即为

油基钻井岩屑，其成分含有柴油、有机物等有害物质，对环境危害较大，最难处

理。钻井过程所产生的岩屑如果不进行处理而排放进入环境，极有可能对周围土

壤、水体、空气等造成污染。特别是被作为危险废物的油基岩屑，由于其含石油

类、重金属等污染物，对土壤、地表水以及地下水都具有潜在污染风险，必须妥

善处理处置以防对人类健康及生态环境造成危害。

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在十年不到的开发过程中，重庆范围内对页岩气开采的处理处置方式进行了

广泛的探索和实践，包括固化填埋、就地资源化利用、制砖、热解脱油、化学萃

取脱油和水泥窑协同处置等，呈现出“百花齐放”态势。然而现今阶段固化填埋已

经暴露出了很多问题，比如大面积占用土地，大量的有毒有害物质滞留土壤，影

响地表水、地下水的水质，以及影响地上土壤生物生长繁殖，明显不再符合当前

生态文明建设的要求。十九大报告中提出：“加强固体废弃物和垃圾处置，推进

资源全面节约和循环利用”。《重庆市页岩气勘探开发行业环境保护指导意见（试

行）》也规定：按照‘减量化、资源化、无害化’原则对固体废物进行资源化利用

和处理处置”。因此钻井岩屑资源化利用是当前的发展的方向和趋势。根据《重

庆市生态环境局关于页岩气开采固体废物环境管理服务的通知》（渝环办〔2019〕

373号），清水钻井岩屑和水基钻井岩屑均按一般工业固体废物管理，油基钻井

岩屑属于危险废物，按照国家有关规定进行管理，清水钻井岩屑进行固液分离后

可用作井场消防砂或铺垫井间道路。2020年发布的《页岩气环境保护第1部

分：钻井作业污染防治与处置方法》（GB/T39139.1）推荐水基钻井岩屑优先选

用资源化利用方式处理，包括预处理后，用于制免烧砖、烧结砖、水泥原料或铺

井场、路基土等；含油岩屑宜就地采取热脱附、萃取等工艺技术进行资源化处理。

目前我国是页岩气生产大国，国内页岩气由于储层的特殊性，与国外页岩气

开采方式有较大差异，国内页岩气开发多使用的水平钻井、水力压裂等关键技术

且形成了独特的开采技术。但页岩气开发企业在钻井岩屑资源化利用技术选择和

监管部门对资源化利用生产和污染控制进行监管时缺乏明确的技术指导。并且，

目前我国又缺乏针对性较强且易操作的页岩气钻井岩屑资源化利用方面的可行

标准、规范和要求。

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我国已制定了《固体废物再生利用污染防治技术导则》（HJ1091）、《水

泥窑协同处置固体废物环境保护技术规范》（HJ662）、《废矿物油回收利用污

染控制技术规范》（HJ607）、《陆上石油天然气开采含油污泥资源化综合利用

及污染控制技术要求》（SY/T7301）、《页岩气勘探开发油基岩屑处理方法及

控制指标》（GB/T41518-2022），但目前没有针对页岩气钻井岩屑资源化利用

制定专门的技术指南，另外全国仅有新疆制定了《油气田含油污泥及钻井固体废

物处理处置技术规范》（DB65T3997-2017），《油气田钻井固体废物综合利用

污染控制要求》（DB65/T3997—2017），四川制定了《天然气开采含油污泥综

合利用后剩余固相利用处置标准》（DB51/T2850-2021）。为此，结合重庆市页

岩气开发特征和钻井岩屑资源化利用实际，建立《重庆市页岩气钻井岩屑资源化

利用技术指南》标准，可以切实有效的规范和指导页岩气钻井岩屑资源化利用过

程中的工艺设计、产品质量及环境保护、污染防治要求等，对有效防范生态环境

风险具有重要意义，为页岩气资源绿色、高效开采及安全利用提供有力支撑。

2、编制过程

2019年1月，重庆大学牵头承担重庆市技术创新与应用示范专项重点研发

项目《页岩气开发区钻井岩屑安全利用与处置关键技术研究与示范》

（cstc2018jszx-zdyfxmX0005），任务书中提出，编制页岩气钻井岩屑处置及资

源化利用的技术指南，标准编制由重庆市生态环境科学研究院负责。

重庆市生态环境科学研究院随即开展现场调研、资料收集、座谈交流等工作，

查阅国内外关于页岩气钻井岩屑资源化利用的文献资料，走访调研重庆页岩气勘

探开发有限责任公司等页岩气开发企业，初步掌握钻井岩屑等固体废弃物的产排

规律、污染特性、环境风险、管理方式，以及所采用的处理处置技术等。经调研

数据整理和资料收集，结合国内外同类标准相关经验，初步提出页岩气钻井岩屑

资源化利用可行技术清单，形成了《重庆市页岩气钻井岩屑资源化利用技术指南》

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及编制说明草案。

随后，针对页岩气钻井岩屑资源化利用中存在的问题以及所筛选技术的可行

性评估，组织专家开展专题研讨会，分析论证不同技术对页岩气钻井岩屑资源化

利用效果和污染防治水平。在保证可行技术达到预期效果和满足相关环境保护要

求的基础上，综合考量页岩气钻井岩屑资源化利用的污染物排放水平、环境管理

能力、经济成本等因素，进一步形成技术评价体系。

2021年11月，标准编制组完成了《重庆市页岩气钻井岩屑资源化利用技术

指南》，并征求了等页岩气行业专家意见。2022年1月，《重庆市页岩气钻井

岩屑资源化利用技术指南》编制组申请团体标准项目立项。2022年10月，《页

岩气钻井岩屑资源化利用技术指南》完成初稿并通过专家审查。

本标准的主要编制工作过程如下：

（1）2019年1月，牵头单位重庆大学就标准编制组织召开讨论会，与参与

单位重庆市生态环境科学研究院、重庆涪陵页岩气环保研发与技术服务中心、重

庆页岩气勘探开发有限责任公司等团队共同成立了标准技术编制组，正式启动了

《重庆市页岩气钻井岩屑资源化利用技术指南》的编制工作，标准编制由重庆市

生态环境科学研究院负责。

（2）2019年11月，重庆市生态环境科学研究院与项目组进行沟通汇报，

确认编制要求和编制工作的思路、方法和内容，确立了产出形式为编制说明和指

南文本。

（3）2020年1月，研究形成《指南》编制说明大纲和《指南》的大纲。

（4）2020年2月，进行页岩气钻井岩屑资源化利用直接相关的资料收集与

研读，总结各种资源化利用技术和产品类型；结合实验室分析掌握资源化工艺技

术参数、产品品质及生态环境安全性等，形成初步汇总。

（5）2020年8月，分析我国和重庆市页岩气行业相关标准和规范，结合文

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献资料和理论分析，对各种技术及其单元过程的原理、适用对象、环境安全性、

技术可行性、经济绩优性和其它需要关注的问题进行分析。

（6）2021年8月，形成《指南》编制说明，邀请行业专家进行咨询指导，

根据专家意见进行修改完善。

（7）2021年11月，在编制说明的基础上进行提炼，形成《重庆市页岩气

钻井岩屑资源化利用技术指南》。并邀请行业专家进行咨询指导，根据专家意见

进行修改完善.

（7）2022年11月，在编制说明的基础上进行提炼，形成《重庆市页岩气

钻井岩屑资源化利用技术指南》。并邀请行业专家进行咨询指导，根据专家意见

进行修改完善。

（8）2022年1月，《重庆市页岩气钻井岩屑资源化利用技术指南》项目完

成团体标准立项。

（9）2022年10月，《重庆市页岩气钻井岩屑资源化利用技术指南》完成

并通过专家审查。

（10）2023年2月，《重庆市页岩气钻井岩屑资源化利用技术指南》开展

意见征求。

3、编制依据

本技术指南引用了下列文件中的条款。凡是不注明日期的引用文件，其有效

版本适用于本规范。

GB175通用硅酸盐水泥

GB3095环境空气质量标准

GB3096声环境质量标准

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GB3838地表水环境质量标准

GB5085.7危险废物鉴别标准通则

GB6566建筑材料放射性核素限量

GB8978污水综合排放标准

GB11945蒸压灰砂砖

GB12348工业企业厂界环境噪声排放标准

GB18484危险废物焚烧污染控制标准

GB34330固体废物鉴别标准通则

GB30485水泥窑协同处置固体废物污染控制标准

GB30760水泥窑协同处置固体废物技术规范

GB/T5101烧结普通砖

GB/T21372硅酸盐水泥熟料

GB/T32328工业固体废物综合利用产品环境与质量安全评价技术导则

GB/T34911工业固体废物综合利用术语

GB/T39139.1页岩气环境保护第1部分：钻井作业污染防治与处置方法

DB50656重庆市水泥工业大气污染物排放标准

HJ607废矿物油回收利用污染控制技术规范

HJ662水泥窑协同处置固体废物环境保护技术规范

HJ1021土壤和沉积物石油烃（C10-C40）的测定气相色谱法

HJ1091固体废物再生利用污染防治技术导则

HJ2035固体废物处理处置工程技术导则

HJ2042危险废物处置工程技术导则

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HJ2025危险废物收集贮存运输技术规范

SY/T7300陆上石油天然气开采含油污泥处理处置及污染控制技术规范

SY/T7301陆上石油天然气开采含油污泥资源化综合利用及污染控制技术

要求

《危险废物污染防治技术政策》

《重庆市水泥窑协同处置危险废物行业环境管理指南（推荐）》渝环办〔2019〕

373号

《重庆市页岩气开采行业固体废物环境管理指南（推荐）》渝环办〔2019〕

373号

4、重庆市页岩气钻井岩屑现有资源化利用技术汇总

基于现场调研、资料收集等方式，从对当前重庆市页岩气钻井岩屑现有的资

源化利用技术路线进行汇总。

4.1水基岩屑压滤脱水-烧砖协同处置技术

（1）技术组成与原理

技术组成如下：

脱水：先在井场用压滤装置对水基岩屑进行脱水再转运至砖厂；

机械制胚：根据计算比例，将脱水后的水基岩屑与粘土、粉煤灰、废渣、燃

料、其他添加剂等分别投入搅拌机，搅拌均匀后进入制胚机。

烧制：粗胚按设定堆码方式堆放到烧车，进入炉内，根据制作工艺，计算炉

内需要的热量总数，添加燃料，按预定烧制时间进行烧制。

技术原理：水基岩屑化学成分（Fe2O3、Al2O3、CaO和MgO等）与现有的

工业活性废渣掺杂的水泥较为类似，同时含量满足烧结砖原料成分要求。通过试

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验将水基岩屑的参合比控制在一定范围内，和其他烧砖材料共同进窑烧砖，所形

成的产品质量满足国家相应标准。

图1水基岩屑脱水-烧砖技术流程图

（2）适用条件

页岩气开采过程适用清水或者水基钻井产生的岩屑，岩屑成分符合制砖原料

要求，对制砖工艺和尾气排放无影响，周边有合适的砖厂的区域。

（3）主要参数

主要参数包括水基岩屑掺量、水料比、其他成分掺量（粉煤灰、煤矸石等）、

煅烧温度、停留时间等。

（4）技术效果

烧结砖质量满足《烧结普通砖》（GB5101）、《建筑材料放射性核素限量》

（GB6566）规定的全性能和放射性要求；浸出液指标检测达到《污水综合排放

标准》GB8978中一级标准，满足《浸出毒性鉴别》（GB5086.3）要求。

（5）使用要求

为了确保环境安全，水基岩屑在资源化利用中要求对其浸出液按照《固体废

物浸出毒性浸出方法水平震荡法》（HJ557）进行检测分析，浸出液除pH值

外其余因子满足《污水综合排放标准》（GB8978）一级标准，在拌合过程中通

过调节pH可将调整至6-9范围以内，满足《污水综合排放标准》（GB8978）

一级标准要求，并要出具浸出液需有无毒、无害的检测证明报告。并要对资源化

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利用产品进行长期性的环境监测，主要监测内容包括：

表1主要监测指标要求

监测对象主要抽检指标备注

土壤浸出液资源化产品附近土壤

地表水/地下水水质资源化产品附近地表水/地下水

产品长期性环境监测浸出液

烧结工艺尾气需符合《砖瓦工业大气污染排放标准》（GB29620）标准要

求。

4.2水基岩屑制免烧砖技术

（1）技术组成与原理

技术组成：

水基岩屑作为主要原料，与水泥、外加剂等一起按比例混合搅拌，再通过压

砖机在高压下压制成砖块，养护一段时间后堆砌。

技术原理：

免烧砖是一种新型墙体材料，往往利用不适合种田的山泥、红壤土、黄泥、

砂及各种工业废渣为主要原料。利用水基岩屑制备免烧砖的资源化途径与利用钢

渣、矿渣、粉煤灰制备免烧砖的途径类似，通过加压成型制得免烧砖，可用于井

场的建设。

图2免烧砖处理工艺流程

（2）适用条件

页岩气开采过程适用清水或者水基钻井产生的岩屑，岩屑成分符合制砖原料

要求，对制砖工艺和尾气排放无影响，周边有合适的砖厂的区域。

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（3）主要参数：

各配料比例、成型压力、成型时原料含水率、养护温度等。

（4）技术效果

制成的免烧砖、免烧砌块强度、放射性均应达到相应的国家建材标准。可以

彻底达到无害化的目的，且变废为宝，用于井场建设,具有较高的经济效益。（经

性能与环境影响检验检测，性能满足《烧结普通砖》（GB5101）、《建筑材料

放射性核素限量》（GB6566）规定的全性能和放射性要求；浸出液指标检测达

到《污水综合排放标准》GB8978中一级标准。）

（5）使用要求

水基岩屑在资源化利用中要求对其浸出液按照《固体废物浸出毒性浸出方

法水平震荡法》（HJ557）进行检测分析，并要出具浸出液需有无毒、无害的

检测证明报告。先监测分析水基岩屑的具体成分，再通过计算后按比例添加各种

配料。加工的产品质量需要满足《建筑材料放射性核素限量》(GB6566)和《蒸压

灰砂砖》(GB11945)的相应标准，经环境安全控制监测满足环境安全后用于制作

免烧砖，并要对资源化利用产品进行长期性的环境监测，主要监测内容包括：

表5主要监测指标要求

监测对象主要抽检指标备注

土壤浸出液资源化产品附近土壤

地表水/地下水水质资源化产品附近地表水/地下水

产品长期性环境监测浸出液

表6蒸压灰砂砖技术标准

抗压强度(MPa)抗冻性

冻后抗压强单块砖质量

强度等级单块值不小

均值不小于度均值不小于损失率不大于

于

(MPa)(%)

MU2525.020.020.0

2.0

MU2020.016.016.0

10

MU1515.012.012.0

MU1010.08.08.0

4.3油基岩屑热解析脱油技术

（1）技术组成与原理

技术组成：

进料：通过进/出料设备将油基钻屑送入/出回转炉腔体。

热解处理：密封回转炉，通过外部热源对回转炉腔体进行加热，

冷凝回收：油基钻屑热解析过程产生水蒸气和油蒸汽，其中也混有少量粉尘

颗粒。首先将蒸汽通入分气包进行过滤，将其中部分重油、粉尘颗粒和水蒸气分

离出来并收集至重油罐，然后再将蒸汽通入两级阻尼装置进行二次过滤，最后再

将多次过滤之后的蒸气通入水冷循环冷凝管道进行液化，并将液体储存在储油罐

里，通过后续油水分离，可回收油类。

技术原理：

利用柴油/天然气作为燃料，在450℃左右（高于白油终馏点，低于裂化温度）

条件下对回转炉中的油基岩屑进行间接加热，气体中的可凝气通过水冷却后回收

油和水，油可以作为加热装置的燃料，多余的可回用配制钻井液；水用于热解析

后的灰渣抑尘；不凝气进入柴油炉燃烧后排放。

图3热解析法处理油基岩屑流程图

（2）适用条件

页岩气开采油基钻井液钻井产生的岩屑，适用于规模化开发的页岩气田的油

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基岩屑的集中处理，周边环境不敏感，有脱油后的灰渣处置的依托设施。

（3）主要参数

油基岩屑入窑含油率、热解析主温度、预热时间、进料速率、处理速率（含

油钻屑在解析腔内的总停留时间）等。

（4）技术效果

处理后的固相含油率可做到0.1%，除油率99%。

（5）使用要求

热解后的废渣危险废物，委托有资质的单位处置；按照环保要求对烟气进行

处理，并提供烟气处理技术要求，作为本技术应用的技术规范内容。

4.4离心+化学萃取处理油基岩屑脱油技术

（1）技术组成与原理

技术组成：

油基岩屑经多效离心后产生的泥浆回收复用，产生的低含油固体物用溶剂萃

取法进行清洗，将油类萃取出来，溶剂浸取后固相分离。含油溶剂经蒸馏冷凝设

备处理后，实现钻井液与萃取剂的分离。

技术原理：

离心+化学萃取工艺中，首先利用油基钻井液中各成分的密度差，采用多级

多效变频耦合离心技术，进行初步固液分离。接着通过萃取剂，利用不同组分在

溶剂中的溶解度不同来分离低含油固体中的组分。

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图4离心+化学萃取油基岩屑脱油技术流程图

（2）适用条件

页岩气开采油基钻井液钻井产生的岩屑，适用于规模化开发的页岩气田的油

基岩屑的集中处理，周边环境不敏感，有脱油后的灰渣处置的依托设施。

（3）主要参数

离心转速、萃取剂投加比例、分离效率、反应温度。

（4）技术效果

处理后的固相含油率为0.3%-0.4%。整套工艺只产生合格油基钻井液产品和

泥土固体物，不产生新的污染物质，无二次污染，消除了环境污染风险，且在常

温（回收萃取剂需要约80℃的蒸汽温度）常压条件下运行，不破坏油基钻井液

中的钻井化学药剂性能，也不破坏油基钻井液性能，使之能循环利用。回收的油

基钻井液经处置后性能优良，能满足现场要求。

（5）使用要求

处理后的废渣按《危险废物鉴别标准浸出毒性鉴别》（GB5085.3），若为

危险废物，应委托有资质的单位处置；若为一般废物，采取资源化利用或固化填

埋的方式处置。按照环保要求还需要对烟气进行处理，并提供烟气处理技术要求，

作为本技术应用的技术规范内容。

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4.5油基岩屑预处理-水泥窑协同处置技术

（1）技术组成与原理

技术组成：

油基岩屑通过适当预处理后，经配伍、调质、混合搅拌、除杂等过程进入水

泥窑进行协同处置，其中物料与烟气的流向如下：

物料流向和反应过程:生料磨→预热器→分解炉→回转窑→冷却机；

烟气流向:回转窑→分解炉→预热器→增湿塔→生料磨→除尘器→烟囱。

技术原理：

将满足或经过预处理后满足入窑要求的固体废物投入水泥窑，在高温且较强

的碱性环境下固体废物得到充分燃烧，固体废物所含有害有机物被彻底分解和破

坏，同时碱性环境可有效抑制酸性气体和二噁英的产生，挥发性金属被熟料捕获

吸附，被处置的固体废物作为水泥生产的替代原料和燃料，固体废物处置后成为

水泥熟料。预处理后的油基岩屑既能作为原料在水泥窑中使用，也能为水泥窑提

供热值，实现油基岩屑的资源化利用。

图5油基岩屑预处理+水泥窑协同处置技术流程（1）

图6油基岩屑预处理+水泥窑协同处置技术流程（2）

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（2）适用条件

页岩气开采油基钻井液钻井产生的岩屑，合理运输范围内有与资质的水泥窑

协同处置危险废物企业。

（3）主要参数

含水率、灰分含量、矿物成分(CaO、SiO2、Al2O3、Fe2O3)含量、有害元素

含量(K、Na、Mg、Cl、F、S、P、重金属等)、尺寸大小、油基钻屑配比、投加

速率、热值、窑内物料温度、物料从窑头到窑尾总停留时间、窑尾炉气停留时间、

分解炉内停留时间、回转窑窑内停留时间、气体的湍流度(雷诺氏指数)等。

（4）技术效果

利用水泥窑协同处置固体废物时，其污染物排放控制要求参照GB4915相关

规定，包括窑灰排放和旁路放风控制、水泥产品环境安全性控制、烟气排放控制

和废水排放控制。其中水泥产品污染物控制包括：1）质量应符合《通用硅酸盐

水泥》（GB175）的标准；2）水泥产品中污染物的浸出，应满足相关的国家标

准要求。水泥窑及窑尾余热利用系统排气筒总有机碳因协同处置固体废物增加的

浓度应满足GB30485的要求。水泥窑及窑尾余热利用系统排气筒大气污染物中

颗粒物、二氧化硫、氮氧化物和氨的排放限值按《水泥工业大气污染物排放标准》

（GB4915）中的要求执行。其他污染物参照《水泥窑协同处置固体废物污染控

制标准》（GB30485）执行下表中规定的最高允许排放浓度。

（5）使用要求

油基岩屑经过预处理后，要求粒径小于80mm，热值为3000-4000大卡/千克，

并调节粘度、检测微量元素含量。预处理产品中不能含有的物质：多氯联苯、聚

氯化三联苯、五氯苯酚、放射性物质、爆炸物、武器或武器零件、腐蚀性材料、

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医疗废物或任何感染性材料、含汞废物、催泪物质、强氧化物、铬渣、未知特性

和未经鉴定的废物。

表11固态破碎产品质量指标名称

序号固态破碎产品质量指标名称单位限值

重金属元素

1汞(Hg)mg/kg≤1.5

铊+镉+铅+15×砷

2mg/kg≤5000

(Tl+Cd+Pb+15As)

铍+铬+10×锡+50×锑+铜+锰+镍+钒

3mg/kg≤10000

(Be+Cr+10Sn+50Sb+Cu+Mn+Ni+V)

4总铬(Cr)mg/kg≤1000

5六价铬(Cr6+)mg/kg≤100

6锌(Zn)mg/kg≤2000

7锰(Mn)mg/kg≤2000

8镍(Ni)mg/kg≤2000

9钼(Mo)mg/kg≤2000

10砷(As)mg/kg≤500

11镉(Cd)mg/kg≤40

12铜(Cu)mg/kg≤3000

碱金属元素

13钠+钾(Na+K)mg/kg≤5000

非金属元素

14硫(S)mg/kg≤5000

15氯(Cl)mg/kg≤2000

16氟(F)mg/kg≤200

其他质量指标

17含水率%≤40

18pH无量纲7～9

19粒径mm≤80

20杂质含量mg/kg100

利用水泥窑协同处置固体废物时，其污染物排放控制要求参照GB4915-2013

相关规定，包括窑灰排放和旁路放风控制、水泥产品环境安全性控制、烟气排放

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控制和废水排放控制。其中水泥产品污染物控制包括：

1）质量应符合《通用硅酸盐水泥》（GB175）的标准；2）水泥产品中污染

物的浸出，应满足相关的国家标准要求；3）水泥窑及窑尾余热利用系统排气筒

总有机碳因协同处置固体废物增加的浓度应满足GB30485的要求。水泥窑及窑

尾余热利用系统排气筒大气污染物中颗粒物、二氧化硫、氮氧化物和氨的排放限

值按《水泥工业大气污染物排放标准》（GB4915）中的要求执行；4)其他污染

物参照《水泥窑协同处置固体废物污染控制标准》（GB30485）中规定的最高允

许排放浓度。

废物的投加需满足《水泥窑协同处置固体废物环境保护技术规范》(HJ

662-2013)和《水泥窑协同处置固体废物技术规范》(GB30760-2014)规定限值

要求，并做到窑尾烟气达标排放。在处置的整个过程中需要加强对排放的烟气跟

踪检测并对处置过程中水泥产品做全程跟踪分析，如发现排放不达标或水泥质量

不合格立即停止处置。

5、标准主要技术内容

本指南体例按照HJ526-2010《环境工程技术规范制订技术导则》和GB/T

20001.7-2017《标准编写规则第7部分：指南标准》的规定编制。

本指南包括前言、适用范围、规范性引用文件、术语和定义、钻井岩屑来源

与分类、利用原则、一般要求、预处理可行技术、资源化利用技术、建材利用技

术、环境管理要求、其他等12部分内容。

5.1适用范围

本指南规定了重庆市页岩气钻井岩屑资源化利用原则、技术要求和管理要

求，适用于指导重庆市页岩气钻探开发过程产生的钻井岩屑资源化利用及管理。

本指南为钻井岩屑资源化利用资源化利用的通用技术要求，有特定资源化利用技

17

术方式的，执行专用技术标准或指南。

5.2规范性引用文件

说明了本指南编制参考的主要政策及标准规范。

5.3定语和定义

说明了本指南涉及的术语和定义。“钻井岩屑”、“清水钻井岩屑”、“水

基钻井岩屑”、“油基钻井岩屑”是根据《重庆市生态环境局关于页岩气开采固

体废物环境管理服务的通知》（渝环办〔2019〕373号）进行定义，“资源化利

用”、“建材利用”、“废油再生利用”为资源化利用主要形式，“随钻预处

理”、“热解析脱油”、“化学萃取脱油”为钻井岩屑预处理和资源化利用技术，

“水泥窑协同处置”术语引用《水泥窑协同处置固废环境保护技术规范》标准进

行定义。

5.4钻井岩屑来源与分类

对钻井岩屑来源、主要成分、分类和管理要求进行说明。

5.5利用原则

指钻井岩屑资源化利用方式及技术筛选原则。

5.6一般要求

一般要求不宜涉及具体的技术选择，是从宏观角度提出相应的要求，一般要

求文本中列出了11条要求。

（1）《重庆市页岩气勘探开发行业环境保护指导意见（试行）》中规定：按

照“减量化、资源化、无害化”原则对固体废物进行资源化利用和处理处置。

应优先采用管理和技术措施实现固体废物的产生量最小化，其次按照资源化利

18

用和能源化利用先后顺序选择资源化利用，最后对无法利用的岩屑进行无害化

处理处置。

（2）在钻井岩屑资源化利用再生利用过程中，应以钻井岩屑在环境安全的

前提下得到妥善处置为第一目标。

（3）本款对钻井岩屑资源化利用过程中的收集、处置、贮存、转运等环节

提出了要求。《页岩气环境保护第1部分：钻井作业污染防治与处置方法

（GB/T39139.1）》明确规定了钻井岩屑收集和处理的要求，《重庆市生态环境

局关于页岩气开采固体废物环境管理服务的通知》（渝环办〔2019〕373号）

明确规定了不同钻井岩屑的收集、处置、贮存、转运以及相关污染防治要求。

（4）本款对钻井岩屑资源化利用工艺选择的原则进行了规定。由于工艺技

术路线的选择直接决定了全过程污染防治的难易程度和产品品质，因此本款规

定了工艺选择的选择原则。

（5）（6）（7）款对钻井岩屑资源化利用建设项目的设计、施工、验收和运

行进行了规定，参考了《固体废物再生利用污染防治技术导则》（HJ1091）中

的规定。

（8）本款对钻井岩屑资源化利用过程中的污染控制，《重庆市生态环境局

关于页岩气开采固体废物环境管理服务的通知》（渝环办〔2019〕373号）明确

规定了钻井岩屑在利用处置过程中的污染控制要求。

（9）本款对钻井岩屑资源化产品质量标准和污染控制进行了规定，参考了

《固体废物再生利用污染防治技术导则》（HJ1091）中的规定。

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（10）本款对水基岩屑的处理处置、资源化利用依托企业资质、外售产品质

量等进行了具体规定。参考了《页岩气开采污染生态环境保护与污染防治技术规

范》（征求意见稿）。

（11）本款规定对油基岩屑的处理处置等进行了具体规定。参考了《页岩气

勘探开发油基岩屑处理方法及控制指标》（GB/T41518）。

5.7预处理可行技术

按照《页岩气环境保护第1部分：钻井作业污染防治与处置方法》（GB/T

39139.1）、《重庆市页岩气开采行业固体废物环境管理指南（推荐）》（渝环

办〔2019〕373号）中的规定，参考《新疆油气田钻井固体废物处理及处置利用

污染控制技术要求》（征求意见稿），本章提出了钻井岩屑预处理可行技术，使

其含水率、含油率等指标达到资源化利用的要求。

（1）第7.1条提出了机械分离技术。

（2）第7.2条提出了热解析技术。

（3）第7.3条提出了化学萃取技术。

5.8资源化利用技术

按照《页岩气环境保护第1部分：钻井作业污染防治与处置方法》（GB/T

39139.1）、《重庆市页岩气开采行业固体废物环境管理指南（推荐）》（渝环

办〔2019〕373号）中的规定，本章提出了钻井岩屑资源化利用技术。

（1）第8.1条提出了废油回收利用，参考《废矿物油回收利用污染控制技术

规范》（HJ607）、《陆上石油天然气开采含油污泥资源化综合利用及污染控制

技术要求》（SY/T7301）中要求，油基钻井岩屑经预处理后得到的废油应全部

回收再利用。

20

5.9建材利用技术

按照《页岩气环境保护第1部分：钻井作业污染防治与处置方法》（GB/T

39139.1）、《重庆市页岩气开采行业固体废物环境管理指南（推荐）》（渝环

办〔2019〕373号）中的规定，本章提出了钻井岩屑建材利用技术，包括制免烧

砖、烧结砖、水泥原料、路基垫层材料、以及水泥窑协同处置技术制水泥熟料。

第9.1提出了制免烧砖和烧结砖，相关技术路线、可行性分析、实践案例以

及污染控制标准见本说明4.1和4.2。

第9.2提出了制路基垫层材料，相关操作和污染控制可按照《页岩气环境

保护第1部分：钻井作业污染防治与处置方法》（GB/T39139.1）、《陆上石

油天然气开采含油污泥资源化综合利用及污染控制技术要求》（SY/T7301）、

《重庆市页岩气开采行业固体废物环境管理指南（推荐）》（渝环办〔2019〕373

号）中的规定进行。

第9.3提出了制水泥熟料，相关技术路线、可行性分析、实践案例以及污染

控制标准见本说明4.5。水泥窑协同处置过程应满足《水泥窑协同处置固体废物

污染控制标准》（GB30485）、《水泥窑协同处置固体废物环境保护技术规范》

（HJ662）、《水泥窑协同处置固体废物技术规范》（GB30760）、《水泥工业

大气污染物排放标准》（DB50656）、《重庆市水泥窑协同处置危险废物行业环

境管理指南（推荐）》（渝环办〔2019〕373号）等要求。

5.10环境管理要求

（1）污染物排放问题针对钻井岩屑资源化利用全过程。污染物种类分为水、

大气、噪声和不可利用固体废物四类。除有组织排放外，重点在减少无组织排放，

这一条非常有必要。资源化利用企业的特点是固体废物量通常比较大，在堆存、

21

加料、生产等过程中，往往会有大量无组织排放。应对产污环节进行妥善设计，

对污染物进行有效收集和处理，变无组织排放为有组织排放，减少无组织排放。

（2）列出了工业固体废物综合利用项目在各个阶段应当遵守的环境管理制

度。

（3）指南中特别强调了资源化利用环境监测的要求，是因为在实际工作中，

相当一部分环境监测工作不完善。在点位上，只监测部分点位，重要点位没有报

告；在监测指标上，特征污染物没有监测结果的现象屡见不鲜。这两个问题较为

普遍，有必要特别提出。

（4）相当一部分企业污染防治设施维护管理不善，污染防治效果大打折扣，

有的甚至形同虚设，应特别提出。

（5）环境管理和监测需要专业技术人员专人专职，落实到具体责任，应特别

提出。

5.11其他

分别列出了职业卫生健康、安全生产、清洁生产、节水节能4方面的信息，

从整体上看，都是必要的。

22

目录

1、编制背景...............................................................................................1

2、编制过程...............................................................................................3

3、编制依据...............................................................................................5

4、重庆市页岩气钻井岩屑现有资源化利用技术汇总..........................7

5、标准主要技术内容.............................................................................17

1、编制背景

我国是页岩气资源储量大国，可采资源量为25万亿m3，开发潜力大，商业

条件好，发展前景广阔。开发利用好页岩气对满足我国不断增长的能源需求、优

化能源结构、保障能源安全、提高能源效率、促进节能减排和促进经济社会发展

意义重大。页岩气产业已被重庆市列入十大战略性新兴产业和《西部大开发“十

三五”规划》确定的七大战略性新兴产业。《重庆市页岩气产业发展规划

（2015-2020年）》提出：到2020年，实现页岩气产能300亿方，产量200亿方，

将重庆建成全国页岩气综合示范区。因此，重庆市的页岩气开发对我国页岩气行

业起着创新引领和示范作用，而页岩气的高效、绿色持续开发也事关重庆经济社

会发展和整个页岩气行业走向。

页岩气钻井过程分为三段，分别为：一开阶段，地表浅层（几百米），采用

清水作为钻井液进行钻井，而通过钻杆携带出地面的即为清水钻井岩屑，因未添

加污染物，对环境的危害最小，最易处理；二开阶段，采用水基钻井液进行钻井

至1800米左右，返出地面的即为水基钻井岩屑，其成分含有膨润土、润滑剂、

KCl、纯碱、聚合醇等物质，相对复杂且对环境存在危害，较难处理；三开阶段

（水平井阶段），采用柴油基钻井液进行钻进至4500米左右，返出地面的即为