В процессе разведки и разработки месторождений нефти и природного газа буровые работы порождают большое количество отходов (шлам, отработанный буровой раствор, сточные воды и др.), которые из-за своего сложного состава и высокой степени загрязнения представляют собой серьёзную экологическую проблему, ограничивающую устойчивое развитие отрасли. В условиях ужесточения глобального экологического законодательства и ускоренного перехода к низкоуглеродной экономике, оборудование для утилизация нефтяного шлам постепенно трансформируется от традиционного «конечного этапа очистки» к концепции «экологичной обработки и ресурсного использования», становясь ключевыми техническими средствами, обеспечивающими баланс между энергетическим развитием и охраной окружающей среды. В данной статье рассматриваются текущая ситуация и тенденции развития оборудования для обработки буровых отходов с точки зрения технологической эволюции, инноваций в оборудовании и его применения в отрасли.
I. Проблемы буровых отходов и необходимость их обработки
Буровые отходы в основном включают водо- и маслонасыщенные шламы, буровые растворы, жидкости, возвращающиеся из пласта, и содержат тяжёлые металлы, нефтепродукты, соли и химические добавки. При неправильной утилизации они могут привести к деградации почвы, загрязнению подземных вод и накоплению токсичных веществ в биосфере. Например, при разработке сланцевого газа одна горизонтальная скважина может генерировать от 3000 до 5000 м³ шлама, при этом содержание нефти в маслосодержащих отходах достигает 15%–30%, что делает их обработку чрезвычайно сложной. Во многих нефтедобывающих странах действуют строгие нормы: в Китае, например, допускается содержание нефти в шламе не более 3% (GB 36660-2018), в то время как в ЕС коэффициент повторного использования отходов должен превышать 95%.
II. Эволюция технологий и основные системы оборудования
Современное оборудование для обработки буровых отходов развилось в модульные, интеллектуальные и нулевого сброса системы, включающие четыре основные подсистемы:
- Система разделения твёрдой и жидкой фаз
- Вибросита и центрифуги: Используются вибросита с высокой частотой (размер ячеек до 200 меш и выше) в сочетании с мощными горизонтальными центрифугами (скорость вращения 3000–4000 об/мин), обеспечивающими поэтапное разделение твёрдых частиц. Содержание влаги в осадке можно снизить до менее чем 15%.
- Оборудование для термической переработки: Для маслосодержащих шламов применяются вращающиеся печи непрямого нагрева (450–550°C), в которых происходит пиролиз и рекуперация углеводородов. После обработки содержание нефти в шламе стабильно снижается до менее 0,3%.
- Система очистки сточных вод
- Применяется комбинированная технология: «химическое разрушение геля + электрофлотация + испарение MVR», а также методы молекулярной адсорбции и мембранной фильтрации (обратный осмос, нанофильтрация). Это позволяет удалять до 99% солей и обеспечивать более 80% повторного использования воды.
- Система стабилизации и упрочнения
- Сочетание цементных/зольных отвердителей и хелатирующих агентов позволяет преобразовать тяжёлые металлы в устойчивые минеральные формы, соответствующие требованиям «Стандартов контроля загрязнения при захоронении опасных отходов».
- Оборудование для ресурсного использования
- Инновационные установки, такие как прессы для производства кирпича из шлама и печи для обжига керамзита, позволяют перерабатывать твёрдые отходы в строительные материалы, реализуя концепцию «отход в ресурс».
- Xi’an KOSUN — профессиональный производитель оборудования для обработки твёрдых отходов. По вопросам приобретения и консультации обращайтесь по адресу: ru@adkosun.com.