Буровой шлам и его утилизация

Утилизация бурового шлама по всем правилам безопасности – это обязательный процесс, осуществляемый ответственными и успешными нефтедобывающими компаниями. Утилизация и переработка буровых отходов позволяет не только защитить окружающую среду от содержащихся в них токсичных элементов, но и получить ценные и безопасные стройматериалы.

Утилизация и переработка

Перед непосредственной утилизацией буровых отработок необходимо их обезвредить. В промышленной экологии освещены несколько способов обезвреживания бурового шлама:

Термический способ. Процесс происходит в специальных установках – печах (или в амбарах) в условиях высоких температурных значений. В результате горения образуется продукт, который может быть использован в дальнейшем для изготовления битума.

Физический способ. Методами центрифугирования и флокуляции производят разделение жидкости от твердой части отходов, после чего каждая из выделенных фракций отдельно друг от друга утилизируется.

Химический способ. Основан на проведении экстракции из отходов чистых пород путем добавления в шлам растворителей, а затем отвердителей, в состав которых могут входить глина, цемент, смолы, полиуретан и т.д.

Физико-химический способ. Заключается в обработке отходов химическими веществами, которые вызывают изменения их свойств, и последующей переработке шламов с использованием определенных установок.

Биологический способ. Суть способа состоит в разложении отходов специальными микроорганизмами, которые производят обезвреживание отработок путем извлечения из них веществ для поддержания собственной жизнедеятельности. Обезвреживание таким способом производится на непосредственных местах загрязнения буровыми отработками.

После процесса обезвреживания буровые шламы могут направляться на захоронение или переработку.

При утилизации и переработке чаще всего производится комбинирование разных способов обезвреживания буровых отходов.

Эффективной технологией утилизации буровых отработок является их солидификация. Согласно этому способу осуществляется смешивание очищенного бурового шлама со специальными сорбентами и цементом. Сорбент связывает токсичные соединения, которые после добавления цементной массы переходят в форму, нерастворимую при любых погодных условиях. Поэтому произведенный таким образом обезвреженный продукт применяется в изготовлении материалов для строительства.

Очистка и регенерация бурового раствора

важный компонент циркуляционных систем буровых установок.

Обычно этот компонент представлен блоком очистки и регенерации бурового раствора, причем обработке подвергается так называемый утяжеленный буровой раствор

Утяжеленный буровой раствор — многокомпонентная полидисперсная система, в которой дисперсная фаза обычно представлена глиной, а дисперсионная среда — водой.

Установки очистки и регенерации бурового раствора главным образом предназначены для поддержания буровых работ с использованием малоотходных технологий и позволяют:

•      обрабатывать сливы песко- и илоотделителя на центрифуге

•      регенерировать барит (сульфат бария или тяжелый шпат) при бурении и после завершения бурения скважины

•      перерабатывать избытки бурового раствора, попутно разделяя его на фракции

•      дегазировать буровой раствор

•      В самом общем виде установки (блоки) очистки и регенерации бурового раствора комплектуются следующими субкомпонентами:

•      -линейный вибросит

•      Что дает использование подобных установок очистки и регенерации ?

•      значительно сокращается объем отходов бурения (в 2-3 раза)

•      на выходе из бурового блока удается получать шлам пониженной влажности, что дает возможность максимально безопасно транспортировать его в контейнерах и других средств перевозки

•      Помимо традиционных установок для очистки и регенерации утяжеленного бурового раствора, существует также любопытные патентные разработки:

•      Например, устройство для очистки бурового раствора, включающее металлическую проволочную сетку и элементы крепления, подсоединяемые к виброситу и размещенные на противоположных краях сетки. Такое устройство устанавливается в виброситах с помощью натяжных механизмов.

•      Другой пример — система очистки утяжеленных буровых растворов с циркуляционной емкостью с отсеками, а также перемешивателями утяжеленного бурового раствора. Этот вариант установки относится к системам промывки бурящихся нефтяных и газовых скважин.

Технология приготовления буровых растворов

Важной составляющей горизонтально направленного бурения (вертикального бурения в том числе) является качественный буровой раствор. Он играет немаловажную роль в бурении скважин и прокладки коммуникаций бестраншейным способом. Существует мнение, что бурение без промывки («на сухую»), исключает наличие грязных отходов, помогает сократить расходы за счет исключение использования бентонита и полимеров (промывочной жидкости), но на самом деле бурение без бурового раствора наоборот приводит к увеличению затрат, так как дорогостоящие инструменты бурильной установки изнашиваются значительно быстрее, может произойти обрыв инструмента и прокладываемой коммуникации.

смазка бурового инструмента и бурового канала для снижения нагрузки на буровую установку при бурении, расширении и протяжке коммуникации;

управление буровой головкой значительно упрощается;

при бурении происходит удаление грунта из скважины, стенки которой укрепляются при помощи фильтрационной корки;

предотвращается проникновение влаги в скважину за счет образования водонепроницаемого слоя из частичек бентонита на стенках скважины, что позволяет бурить даже в тяжелых несвязных грунтах.

Вышеперечисленные результаты могут быть получены исключительно при правильном подборе компонентов для приготовления бурового раствора, правильной оценке грунта, условий бурения, а так же контроле параметров бурового раствора. Бентонит экологичен, безопасен, химически стоек и экономичен. Самыми распространенными видами бентонитов являются кальциевые и натриевые. Натриевый имеет более высокую степень набухания и за счет этого расходуется экономичнее.

Буровой раствор – важная составляющая процесса горизонтально-направленного бурения. Высоких качественных показателей при бестраншейной прокладке коммуникаций и бурении можно добиться только при условии соблюдения технологии производства работ и использовании качественного бентонита и полимеров. Повышая уровень культуры применения буровых растворов сокращаются производственные и финансовые риски, что позволяет увеличивать производительность и прибыльность предприятия.