СПОСОБ УТИЛИЗАЦИИ БУРОВОГО ШЛАМА Российский патент 2009 года по МПК B09B3/00 E21C41/32 

Изобретение относится к способам утилизации буровых отходов и может найти применение в нефтедобывающей промышленности.

Известны способы утилизации бурового шлама. Например, способ переработки отработанного бурового раствора (заявка РФ №2005107571, опубл. 27.08.2006 г.) на водной основе и образовавшегося при бурении шлама путем введения модифицированного торфа, извести и минеральных удобрений, включающий смешивание отработанного бурового раствора и/или шлама с модифицированным торфом до получения сыпучей массы, складирование в бурты и укрытие полимерной пленкой. Перед распределением смеси на участке земельного отвода производят ее перебуртовку, усредняя физико-химические показатели смеси, рассредотачивают смесь на указанном участке и на поверхность последнего наносят измельченную известь и при необходимости комплексные минеральные удобрения, содержащие азот, фосфор и калий, после чего участок перекапывают и засевают травами и/или производят посадку кустарников и деревьев.

Недостатками данного способа являются сложность технологического процесса переработки бурового шлама, при отсыпке откосов автодорог имеется риск размыва наносимой смеси, также неудобства при перемещении на объект отсыпки и распределении по участку.

Известен способ переработки отработанного бурового раствора и/или бурового шлама (патент РФ №2187531, опубл. 20.08.2002 г.) в искусственный почвогрунт путем переработки промышленных отходов в искусственный почвогрунт с введением торфа и фосфоросодержащих минеральных удобрений.

Недостатком данного способа является возможность использования только модифицированного торфа моховой группы, полученного путем вымораживания с последующей сушкой в потоке нейтральных газов при температуре 50-60°С.

Известен также способ, включающий переработку бурового шлама путем смешивания с карбамидным пенопластом в количестве 5-20% от массы бурового шлама (заявка РФ №2005124786, опубл. 27.03.2007 г.).

Недостатком данного способа является неоправданное количество вносимого пенопласта, при размещении на откосах переработанного таким образом бурового шлама не представляется возможным выращивание растений ввиду отсутствия необходимого количества органических соединений, при высыхании полученной смеси может произойти сильное ее выветривание и миграция токсических компонентов на прилегающие территории, к тому же при переработке не предусматривается внесение углеводородокисляющих микроорганизмов, перерабатывающих нефтепродукты.

Задачей данного изобретения является эффективная утилизация бурового шлама.

Технический результат достигается тем, что на основе бурового шлама формируется дерн, который может использоваться при рекультивации нарушенных земель и озеленения откосов автодорог.

Утилизация бурового шлама осуществляется следующим образом: в буровой шлам добавляется торф 10-60% от массы бурового шлама и перемешивается до однородной массы на специально отведенной площадке либо на откосе автодороги формируется искусственный дерн, состоящий из армирующей основы типа сетка а также смеси бурового шлама, торфа и травосмеси семян растений. Формирование дерна происходит посредством поочередного наложения смеси торфа с шламом и армирующей, синтетической (полиэтилен и др.), быстроразлагающейся органической (хлопковая нить и др.) либо металлической сетки (см. чертеж).

При озеленении откосов автодорог используется металлическая либо синтетическая сетка. Метал и синтетика долгое время не разрушаются и сохраняют свою прочность, благодаря чему откос более продолжительное время не размывается.

При рекультивации нарушенных земель используется быстроразлагающаяся органическая сетка, например на основе хлопка. Такая сетка после укладки дерна на рекультивируемый участок быстро разлагается и не остается в почве в виде инородных тел. К тому же при разложении дает дополнительные питательные вещества для растений и микроорганизмов.

Такой дерн можно использовать для укрепления откосов автодорог и в рекультивации нарушенных земель. Количество слоев сетки в дерне зависит от угла наклона откоса и варьирует от 2 до 10. Количество вносимых семян зависит от вида растений. Для травосмеси 10-50 кг/га дерна.

Дерн перевозится в рулонах либо штабелем. Дерн выстилают на участок, и, так как он является плодородной основой, на нем формируется растительность. Если дерн выстилается на откосе автодороги, то корневая система растений и армирующая сетка препятствуют размыванию откоса и озеленяет его. Буровой шлам в сочетании с торфом дают хороший питательный субстрат растениям, благодаря чему они быстро развиваются и формируют плотный дерн. Дерн также используется при рекультивации нарушенных и в том числе нефтезагрязненных участков. В состав торфа, используемого при производстве дерна, входят различные нефтеразрушающие микроорганизмы, благодаря чему более быстро происходит восстановление нефтезагрязненного участка. Дерн выстилается на нефтезагрязненный участок, растения прорастают, корневая система проникает в загрязнение и тем самым улучшает обмен воды и кислорода, что способствует ускорению разложения нефтепродуктов и дает возможность микроорганизмам более интенсивно размножаться и разлагать нефтепродукты.

Для рекультивации 1 га нефтезагрязненного участка необходимо 1 га дерна мощностью от 15 до 50 см.

Был проведен опыт в летнее время на участке, загрязненном нефтью в результате аварии на трубопроводе. Участок находился на территории Петелинского месторождения. Контроль действия данного технического решения проводился по итогам химических анализов проб почвы с места рекультивации и состояния проективного покрытия растительного покрова.

Участок, рекультивированный по технологии данного изобретения, площадью нефтезагрязнения 2,3 га. Время проведения сравнительного анализа 4 года с момента аварии, произошедшей в летний период. По истечении 20 дней после аварии на участке наблюдалось полное угнетение растительного покрова, свидетельствующее о содержании нефтепродуктов, во много раз превышающих ПДК (400 мг/кг). Результаты химического анализа на наличие нефтепродуктов в почве показали концентрацию 5682 мг/кг.

По истечении 4 лет на участке, подвергшемся рекультивации по технологии данного изобретения (в данном случае мощность дерна составляла 30 см, торф вносили в количестве 50% от объема бурового шлама, количество вносимых семян 40 кг на 1 га дерна) наблюдалось восстановление растительного покрова - 100% от общей площади загрязнения. Результаты химического анализа на наличие нефтепродуктов в почве показали концентрацию 731 мг/кг.

Таким образом, использование предлагаемого изобретения позволяет эффективно утилизировать буровой шлам, рекультивировать нарушенные участки земель, повысить их плодородность и нормализовать тем самым экологическую обстановку.

Изобретение может быть использовано в нефтедобывающей промышленности для эффективной утилизации буровых отходов. В буровой шлам добавляется торф 10-60% от массы бурового шлама и перемешивается до однородной массы, на специально отведенной площадке либо на откосе автодороги формируется искусственный дерн, состоящий из армирующей основы типа сетки, а также смеси бурового шлама, торфа и травосмеси семян растений. Формирование дерна происходит посредством поочередного наложения смеси торфа с шламом и армирующей, синтетической, быстроразлагающейся органической либо металлической сетки. Данное изобретение позволяет эффективно утилизировать буровые отходы, укрепить откосы автодорог, повысить плодородность нарушенных земель и нормализовать экологическую обстановку. Данное изобретение позволяет эффективно утилизировать буровые отходы, повысить плодородность почв и нормализовать экологическую обстановку. 1 ил.

Способ утилизации бурового шлама, включающий смешивание бурового шлама и торфа в количестве 10-60% от массы бурового шлама, формирование на специально отведенной площадке либо на откосе автодороги искусственного дерна, состоящего из армирующей, многослойной основы типа сетка, а также смеси бурового шлама, торфа и травосмеси семян растений.