油基钻井液已经广泛应用于页岩气钻井,产生大量油基钻屑的处理成为环保难题。热脱附技术可以高效处置含油固体废弃物,但存在传热效率低、能耗高和二次污染等制约因素。为了提高热脱附传热传质效率,降低处理能耗,减少对环境的二次污染,本文以柴油基钻屑为研究对象,分析其基本性质与热解特性,选取出适宜的改性添加剂与掺混比例,探究了热脱附最佳工况条件,采用协同热脱附手段,开展了以生石灰为改性剂在油基钻屑热脱附过程中对产物分布与组成和工况能耗的影响研究,讨论了生石灰的协同作用与影响机制。油基钻屑经过甩干离心后的干基含水率较低,污染成分主要是以石油烃类为主的基础油,含油率约5%～6%,重金属元素含量较少。钻屑提取基础油主要是由C11～C20长链正构烷烃分子组成,粘度低流动性好,馏程分布在172.6°C～498.6°C,多数脂肪烃分子的馏出温度在200°C～300°C范围内。油基钻屑热解过程分为三个主要阶段:水分和轻质组分的解吸（50°C～250°C）、少量重质组分的热解（250°C～650°C）以及矿物质的分解（650°C～1000°C）。比较了生物质锯末、粉煤灰、生石灰三种添加剂与钻屑干基的混合热解特性,根据热失重率和协同度,选取出生石灰作为最优改性剂,确定其5wt.%掺混比例的协同作用最显著,此时热解动力学活化能最低,有利于钻屑中有机污染物解吸脱除。依托自主研发的含油固废动态热脱附平台,确定了钻屑干基的最佳处理温度350°C和停留时间30 min,分析了热脱附产物性质:不凝气是由H2、CO2、CH4和C2～C5轻质烃类构成;回收油粘度与基础油接近,但含有少量的酮类物质,馏程整体向低温方向移动约30°C～50°C;钻屑残渣无机组分以Si O2、Ca CO3、Al2O3和Fe2O3为主。通过钻屑干基与生石灰的协同热脱附实验发现,生石灰可以有效避免钻屑在搅拌过程中挤压黏连成团,并对油类组分的脱附具有促进作用,使能耗同比降低20%。生石灰的催化裂解机制对油基钻屑热脱附的影响效果表现在:不凝气产率增高,H2和轻质烃组分增多,不凝气热值提高;脱附回收油产率增加,碳分子量分布平均化;残渣含油率降低,减量化作用明显,但是过量的生石灰粉末会阻碍热量传递和油类分子挥发逸出,造成碳氢化合物深度脱氢碳化结焦,残渣固定碳含量增加,同时Ca为中心的缩聚反应也导致了过程生焦,因此选择适宜的掺混比例是关键。此外,生石灰的吸水干燥作用控制了冷凝液中高含油废水的二次污染。