在桥隧比高达96.4%的川藏铁路的线路勘探中,钻孔多且地质条件复杂,对常用的无固相和低固相钻井液处理剂提出了更高的性能要求,在钻进埋深较大的隧道洞身孔时,常伴随高地温地压,钻遇破碎地层时,易出现井壁不稳定,钻孔坍塌等问题,严重影响勘察进度。磺化钻井液相在钻进过程中滤失量小,形成的泥饼致密且可压缩性好,有着很好的防塌、护壁性能。同时磺化钻井液还具有较好的热稳定性,在高地温地压条件下能保持较好的流变性。所以在实际钻进洞身孔时,更多选择使用磺化钻井液。但在勘察完成后产生大量的废弃磺化钻井液,若不经处理直接排放,必将污染环境。秉承着绿色勘察的原则,本文对川藏铁路勘察过程中所产生的废弃磺化钻井液无害化处理进行了较为系统的研究。围绕无害化处理废弃磺化钻井液,保护环境的研究目的,本文主要取得以下研究成果:(1)分析了废弃磺化钻井液中污染物的来源及危害,污染物主要来源于钻井液添加剂和地层中的无机盐侵入、重金属离子侵入,分析了污染物污染环境的主要方式,针对磺化钻井液的无害化处理的难点和步骤作出阐述。(2)分别用物理方法(钻井液粒度分析)和化学方法(处理剂对胶体稳定性影响分析)分析了废弃磺化钻井液的稳定性,对破胶-絮凝处理废弃磺化钻井液进行了系统的研究,选取了新研制的GB-1型破胶剂破胶,在加量为2%时,能达到较好的破胶效果。优选了絮凝剂(0.5%阳离子PAM(分子量1200万))和助凝剂(0.2%NC-1型助凝剂),通过破胶和絮凝,去除了废弃磺化钻井液中含有的大部分悬浮物、部分有机污染物和大量重金属离子,其中重金属离子的浓度在经过絮凝后已达国家二级排放标准。(3)固液分离方法方面,分别对离心机脱水和压滤脱水效果分别进行了研究,并针对其效率和效果进行对比,结合施工现场情况,选用了离心机脱水方法,并对固液分离设备进行了初步设计。(4)对固液分离后的滤液无害化处理进行研究,对比不同无害化处理方法对川藏铁路勘察的适用性。筛选氧化剂的过程中发现单体氧化剂无法有效处理滤液。后筛选氧化剂进行了正交试验和极差分析,确定了复配氧化剂的配方为2%高锰酸钾+4%CA-1型氧化剂+1%次氯酸钠,并对复配氧化剂的氧化效果和单体氧化剂氧化效果进行了对比,得出复配氧化剂比单体氧化剂的氧化效果更好的结论。(5)运用了可溶性纤维素和羧甲基纤维素钠的高粘结性,自制新型SF-100型固化剂,与常用的固化剂进行对比,优选出固化效果最好的为SF-100型固化剂,并对SF-100型固化剂的最佳加量,影响因素等进行了分析。