СИСТЕМА ОЧИСТКИ БУРОВЫХ СТОЧНЫХ ВОД Российский патент 1997 года по МПК E21B21/06 C02F9/00 

Изобретение относится к очистке буровых сточных вод при бурении скважин и может быть использовано при нефтеразведочном и нефтедобывающем бурении.

Традиционные системы аналогично назначения, содержащие блок сбора буровых сточных вод, блок отделения механических примесей, блок отделения нефтепродуктов, представляющие собой соединенные котлованы, не удовлетворяют природоохранительным требованиям, так как происходит фильтрация сточных вод в грунт, испарение углеводородов, повышается степень загрязнения поверхностных и грунтовых вод, [1]
Известна система очистки сточных буровых вод, которая является наиболее близкой к заявляемому объекту, содержащая сообщенные между собой узел сбора сточных вод, блок отделения твердой фазы, блок очистки, включающий блок химической коагуляции и блок покаскадного отстаивания, блок сбора и обработки осадка, емкость для очищенной технологической воды, [2]
Недостатком этой системы является относительная дороговизна и дефицитность используемых коагулянтов, кроме того система имеет низкую эффективность очистки, так как образуются значительные объемы осадков большой влажности, трудноподдающихся обезвоживанию и требующих перед возвратом в циркуляционную систему дополнительной обработки химически реагентами, все это связано с транспортировкой и хранением коагулянтов и химический реагентов, что также снижает экологичность системы.

Недостатком известной системы является и то, что она не предусматривает полной очистки сточных вод, позволяющей сливать воду в водоемы, реки при водных излишках в системе циркуляции или при закрытии скважин.

В основу изобретения положена задача создать систему очистки сточных вод буровой с более эффективной степенью очистки, удовлетворяющую экологические требования.

Эта задача решается тем, что в системе очистки буровых сточных вод, содержащей последовательно соединенные узел сбора сточных вод, блок отделения твердой фазы, блок очистки, блок сбора и обработки осадка, емкость для очищенной технологической воды, согласно изобретению блок очистки состоит из сообщенных между собой блока воздухоподготовки, генератора озона, контактной камеры, соединенной с блоком отделения твердой фазы и блоком сбора и обработки осадков, выполненным в виде двух фильтров, имеющих систему промывки, соединенную с блоком отделения твердой фазы. Кроме того, целесообразно, чтобы после емкости для очищенной технологической воды были установлены по меньшей мере, три электродиализатора с электроуправляемыми задвижками, связанными через блок управления с датчиком степени засоленности, установленным к емкости для очищенной технологической воды.

Использование в качестве блока очистки системы озонирования благодаря высокой реакционной способности озона, имеющего преимущества перед другими окислителями, позволяет очищать сточные воды буровой от солей тяжелых металлов, органических загрязнителей с высотой эффективностью.

Соединение системы промывки фильтров с блоком отделения твердой фазы исключает сброс влажных осадков.

Наличие трех электродиализаторов, установленных после емкости для очищенной технологической воды, обеспечивает чистоту воды соответствующую ГОСТу 2877-82 "Вода питьевая" (с регулируемой жесткостью). Оснащение электроуправляемыми задвижками, связанными через блок управления с датчиком степени засоленности, позволяет подключать необходимое количество электродиализаторов и зависимости от степени засоленности воды.

В дальнейшем изобретение поясняется чертежом, на котором изображена условно система очистки буровых сточных вод, согласно изобретению.

Система очистки буровых сточных вод включает последовательно соединенные узел 1 сбора сточных вод, выполненный, например, в виде емкости. Блок 2 отделения твердой фазы, в качестве этого блока можно использовать центрифугу, блок 3 очистки, включающий сообщенные между собой блок 4 воздухоподготовки, генератор 5 озона и по меньшей мере одну контактную камеру 6, установленную между блоком 2 отделения твердой фазы и блоком 7 сбора и обработки осадка, включающим два фильтра 8 и 9 и систему 10 промывки фильтров 8 и 9 соединенную с блоком 2 отделения твердой фазы и состоящую из по меньшей мере, семи задвижек 11 17. Фильтры 8 и 9 соединены с емкостью 18 для очищенной технологической воды, после емкости 18 установлены, по меньшей мере, три электродиализатора 19 21 с электроуправляемыми задвижками 22 26, связанными через блок 27 управления с датчиком 28 степени засоленности, размещенным в емкости 18 для очищенной технологической воды.

Система очистки буровых сточных вод работает следующим образом.

Буровые сточные воды, образующиеся в ходе выполнения различных технологических операций, работы механизмов и устройств, собираются в узле 1 сбора сточных вод, затем направляются в блок 2 отделения твердой фазы, где твердые обезвоженные отходы выводятся, а фугат вода из блока 2 поступает в контактную камеру 6, где перемешивается с озоновоздушной смесью, подаваемой от генератора 5 озона, где идет процесс электросинтеза озона. В результате окисления примесей, содержащихся в фугате озоновоздушной смесью образуется хлопьевидный осадок, сорбирующий на своей поверхности окислы металлов, а непрореагировавший озон удаляется в верхней части камеры 6. Затем обработанный озоновоздушной смесью фугат поступает поочередно на один из фильтров 8 и 9 блока 7 сбора и обработки осадка, в процессе фильтрования происходит удаление из жидкости хлопьевидного осадка, образующийся внутри фильтра концентрат периодически смывается очищенной технологической водой. Например, открыта задвижка 11, задвижка 12 находится в закрытом положении, обработанная вода поступает на фильтр 8, отфильтровывается, задвижка 13 закрыта, задвижки 15, 17 открыты отфильтрованная вода поступает в емкость 18 для очищенной технологической воды, если задвижки 15, 17 закрыты, а открыты задвижки 13, 14, то отфильтрованная вода поступает на промывку фильтра 9, смывает образовавшийся там концентрат и поступает в блок 2 отделения твердой фазы. В режиме работы фильтра 9 открыты задвижки 12, 16, 17, а задвижки 11, 13, 14 закрыты вода поступает в емкость 18. Для промывки фильтра 8 при работе фильтра 9 открываются задвижки 12 14, а закрываются 11, 15, 16, 17.

Из емкости 18 для очищенной технологической воды вода поступает на технологические нужды: для приготовления бурового раствора, для потребления вспомогательными и подсобными производствами, на промывку производственных площадок и оборудования и так далее. Для дальнейшей очистки технологическая вода поступает в электродиалиазтор 19 и в зависимости от величины степени засоленности измеряемой датчиком 28, установленным в емкости 18, сигнал через блок 27 управления подается на электроуправляемые задвижки 23, 25 они открываются и вода поступает на электродиализаторы 20 и 21 для дальнейшего обессоливания.

Самый эффективный электродиализатор за один проход засоленной воды через него снижает степень засоленности воды примерно на 50 г/л, поэтому при фиксации датчиком 28 степени засоленности не более 50 г/л работает один электродиализатор 19 и открываются только задвижки 22 и 23. Если степень засоленности превышает 50 г/л, открываются задвижки 22,23, 26 и работают электродиализаторы 19, 20. При степени засоленности превышающей 100 г/л открываются задвижки 22,23,25 и работает три электродиализатора 19 21. На выходе получают воду (ГОСТ 2877-82 "Вода питьевая").

Использование: для очистки буровых сточных вод при нефтеразведочном и нефтедобывающем бурении. Сущность изобретения: система содержит последовательно соединенные узел сбора сточных вод, блок отделения твердой фазы, блок очистки, блок сбора и обработки осадка, емкость для очищенной технологической воды и по меньшей мере три электродиализатора с электроуправляемыми задвижками, связанными через блок управления с датчиком степени засоленности, установленным к емкости для очищенной технологической воды, при этом блок очистки выполнен из сообщенных между собой блока воздухоподготовки, генератора озона и контактной камеры, соединенной с блоком отделения твердой фазы и блоком сбора и обработки осадка, причем последний состоит из двух фильтров, снабженных системой промывки, соединенной с блоком отделения твердой фазы. Система обладает эффективной степенью очистки и удовлетворяет экологическим требованиям. 1 ил.

Система очистки буровых сточных вод, содержащая последовательно соединенные узел сбора сточных вод, блок отделения твердой фазы, блок очистки, блок сбора и обработки осадка, емкость для очищенной технологической воды, отличающаяся тем, что блок очистки состоит из сообщенных между собой блока воздухоподготовки, генератора озона и контактной камеры, соединенной с блоком отделения твердой фазы и блоком сбора и обработки осадка, выполненным в виде двух фильтров, имеющих систему промывки, соединенную с блоком отделения твердой фазы, кроме того, после емкости для очищенной технологической воды дополнительно установлены по меньшей мере три электродиализатора с электроуправляемыми задвижками, связанными через блок управления с датчиком степени засоленности, установленным в емкости для очищенной технологической воды.