СПОСОБ КОМПЛЕКСНОЙ ОЧИСТКИ БУРОВОГО РАСТВОРА, БУРОВОЙ СТОЧНОЙ ВОДЫ И ОБЕЗВРЕЖИВАНИЯ БУРОВОГО ШЛАМА В ХОДЕ БУРЕНИЯ СКВАЖИН, БЕЗ СТРОИТЕЛЬСТВА АМБАРОВ, И УСТРОЙСТВО ДЛЯ ОСУЩЕСТВЛЕНИЯ СПОСОБА Российский патент 2015 года по МПК E21B21/06 

Группа изобретений относится к области нефтяной промышленности, а более конкретно - к бурению нефтяных и газовых скважин методом бурения без строительства амбаров, и может быть использована для улучшения экологического состояния территории нефтепромыслов.

Известен способ обезвреживания отработанных буровых шламов, включающий обезвоживание в естественных условиях, при котором отработанный буровой шлам извлекают экскаватором из амбаров на ровную поверхность, просушивают на солнце, вносят для связывания и перевода легко растворимых солей в труднорастворимые формы и для загустения шлама гипс, затем добавляют в просушенную прогипсованную массу навоз или торф, активированный минеральными удобрениями, просушивают массу в естественных условиях до достижения влажности 8-14%, что приводит к уменьшению ее в объеме в 6-8 раз, после чего срезают бульдозером и на тяжелых по механическому составу почвах при мощности подстилающего слоя не менее 15-20 метров - снова размещают в амбарах и уплотняют, потом засыпают минеральным грунтом толщиной 1,5-2,5 метра, а сверху слоем 20-40 см насыпают плодородный слой, а при мягких по механическому составу почвах - обезвреженный и просушенный буровой шлам вывозят на полигоны промышленных отходов для захоронения (патент РФ №2379137). Недостатком известного способа является необходимость строить амбары, а также то, что известный способ не позволяет проводить очистку бурового раствора и буровой сточной воды.

Известна установка для очистки и осветления отработанного бурового раствора, включающая магистраль бурового раствора, магистраль воды и последовательно гидравлически связанные накопительную емкость, насос, смеситель реагентов, центробежный аппарат и фильтр, статический гидросмеситель отработанного бурового раствора и воды, последний гидравлически связан со входом накопительной емкости, полочным тонкослойным осветлителем, установленным на выходе насоса, и плунжерным насосом, гидравлически связанным через смеситель реагентов с входом полочного тонкослойного осветлителя, при этом в качестве центробежного аппарата использован гидроциклон со спиральной вставкой, а в качестве смесителя реагентов - эжекторный смеситель (патент РФ №2030546). Недостатком известного устройства является то, что оно не позволяет проводить очистку буровых шламов.

Наиболее близкими к заявляемой группе изобретений являются способ очистки бурового раствора и установка для его осуществления (патент РФ №2258795). Способ очистки бурового раствора включает очистку на первой ступени на вибросите с последующей очисткой на второй ступени - гидроциклонном пескоотделителе и илоотделителе - на третьей ступени, далее очистку на центрифуге, подачу очищенного бурового раствора в емкости накопители на бурение, циркуляцию бурового раствора по технологическим емкостям через скважину, при этом осуществляют круговую циркуляцию бурового раствора через скважину параллельно с циркуляцией по технологическим емкостям путем подачи очищенного бурового раствора в технологические емкости приема первой, второй, третьей ступеней очистки на разбавление с входящим буровым раствором в количестве, необходимом для выравнивания плотности входящего на очистку бурового раствора. Установка для очистки буровых растворов содержит желоб, связывающий устье скважины с виброситами, установленными последовательно, систему гидроциклонов, включающую гидроциклонные пескоотделитель и илоотделитель, центрифугу с технологическими емкостями приема бурового раствора, шламовые насосы, установленные последовательно по ступеням очистки, технологические емкости - накопители бурового раствора, соединенные в циркуляционную систему движения бурового раствора через скважину, причем указанная система выполнена с возможностью обеспечения круговой циркуляции бурового раствора вне скважины параллельно с циркуляцией через скважину, с помощью шламового насоса и системы раствороводов, подающих очищенный буровой раствор из технологических емкостей-накопителей в технологические емкости приема первой, второй, третьей ступени очистки на разбавление с входящим на очистку из скважины буровым раствором.

Недостатком известного способа и устройства является отсутствие оборудования для обезвреживания бурового шлама и буровой сточной воды, что не позволяет проводить комплексную очистку отработанного бурового раствора, буровой сточной воды и обезвреживание бурового шлама в одной установке.

Задачей группы изобретений является создание способа комплексной очистки бурового раствора, буровой сточной воды и обезвреживания бурового шлама и устройства для осуществления указанного способа.

Поставленная задача решается предлагаемой группой изобретений, включающей способ комплексной очистки бурового раствора, буровой сточной воды и обезвреживания бурового шлама и устройство для осуществления указанного способа. Способ комплексной очистки бурового раствора, буровой сточной воды и обезвреживания бурового шлама в ходе бурения скважины, без строительства амбара, включает прием бурового шлама с желобной линии буровой установки или после вибросит центральной системы гидроциклонной очистки со шнекового транспортера буровой установки, а также бурового раствора и буровой сточной воды, подготовку к обезвреживанию (переработке) бурового шлама и очистку бурового раствора и буровой сточной воды, подготовку растворов реагентов для обезвоживания и обезвреживания бурового шлама, очистки бурового раствора и буровой сточной воды, смешивание последних с реагентами и введение их с одновременным перемешиванием нейтрализующего и капсулирующего состава, коагулянта и флокулянта в буровой шлам в последовательно соединенных реакторах для «созревания» и подачей его на обезвоживание, затем проводят обезвоживание буровых шламов на камерном или ленточных пресс-фильтрах и очистку фильтрата, бурового раствора и буровой сточной воды с последующим вторичным использованием обезвреженного бурового шлама, бурового раствора и буровой сточной воды. Подготовка к обезвреживанию бурового шлама включает перемешивание бурового шлама с буровой сточной водой или фильтратом с фильтр-пресса и доведение до нужной консистенции. Подготовка бурового шлама включает очистку жидкого бурового шлама на виброситах с ячейками размером 5-10 мм от частиц породы размером более 5-10 мм. Подготовка реагентов для обезвоживания и обезвреживания бурового шлама включает растворение сухих и жидких реагентов в пресной воде, а в качестве реагентов использованы Аква-Аурат-30, Praestol 2515, нейтрализующий и капсулирующий реагент, коагулянт и флокулянт. Обезвоживание бурового шлама производят в камерном фильтр-прессе, причем выделенный фильтрат подается или в систему очистки фильтрата или на первичную подготовку бурового шлама, или в ленточном фильтр-прессе с выделением бурового раствора, который подается или в центральную систему гидроциклонной очистки буровой установки для повторного использования или на предварительную подготовку бурового шлама. После обезвоживания на фильтр-прессах буровой шлам поступает на перемешивание с сухими нейтрализующим и капсулирующим реагентами. Вторичное использование бурового шлама включает отсыпку дорог и свалок ТБО. Вторичное использование буровой сточной воды и бурового раствора включает возврат в систему ЦСГО буровой установки для вторичного использования в системе бурения или в скважину ППД (поддержание пластового давления).

Устройство для реализации способа комплексной очистки бурового раствора, буровой сточной воды и обезвреживания бурового шлама содержит технологически соединенные вибросито с ячейками 5-10 мм для очистки бурового шлама от частиц породы размером более 5-10 мм, емкость с устройством для перемешивания бурового шлама с буровой сточной водой или фильтратом с фильтр-пресса, насос для подачи жидкого бурового шлама на обезвреживание, емкости для подготовки растворов реагентов для обезвоживания и обезвреживания бурового шлама, буровой сточной воды и бурового раствора, шнековые транспортеры для подачи сухих реагентов в емкости для их приготовления, последовательно соединенные емкости-реакторы для введения и одновременного перемешивания нейтрализующего и капсулирующего состава, коагулянта и флокулянта, емкость для конечного «созревания» бурового шлама перед обезвреживанием, перистальтический насос для подачи подготовленного таким образом бурового шлама на фильтр-пресс, трубопровод для отвода выделенного фильтрата в систему очистки фильтрата или на первичную подготовку бурового шлама, приемный бункер шнекового транспортера для поступления обезвоженного бурового шлама с установленным шнековым смесителем для перемешивания в бункере бурового шлама с сухим нейтрализующим и капсулирующим составом с последующим вывозом полученного продукта 5 класса опасности - «Обезвреженная выбуренная порода», например, на автосамосвалах, а для очистки бурового раствора и буровой сточной воды использовано оборудование напорной флотации, в котором буровой раствор и буровая сточная вода обрабатываются составами химических реагентов, подаваемых из емкостей подготовки растворов реагентов, до снижения содержания механических примесей и нефтепродуктов менее 20 мг/л. В качестве фильтр-пресса использован камерный фильтр-пресс объемом 1000-1500 л или два ленточных фильтр-пресса с шириной ленты 1000-1200 мм. Промывка фильтровальных лент фильтр-пресса осуществляется подачей очищенного фильтрата под давлением 0,5-0,6 МПа.

Предлагаемая группа изобретений иллюстрируется принципиальной схемой устройства для комплексной очистки бурового раствора, буровой сточной воды и обезвреживания бурового шлама в момент бурения скважин, без строительства амбаров. На фиг.1 показана технологическая схема предлагаемого способа и устройства.

Предлагаемое устройство для осуществления способа комплексной очистки бурового раствора, буровой сточной воды и обезвреживания бурового шлама состоит их пяти технологически соединенных основных функциональных блоков: блока I подготовки бурового шлама, блока II подготовки ввода химических реагентов для нейтрализации, блока III приготовления химических растворов, блока IV очистки фильтрата и отработанного бурового раствора, блока V обезвоживания бурового шлама. Блоки соединены друг с другом технологически трубопроводами и транспортерами. Указанные технологические связи выполнены в виде трубопроводов и транспортеров и показаны на фиг.1 стрелками с арабскими цифрами: 1 - буровой шлам от вибросит, 2 - фильтрат на разбавление, 3 - смесь бурового шлама и фильтрата, 4 - нейтрализующий раствор, 5 - раствор коагулянта, 6 - раствор флокулянта, 7 - буровой шлам на обезвоживание, 8 - обезвреженный буровой шлам, 9 - фильтрат, 10 - очищенный буровой раствор, 11 - флотошлам, 12 - вода на приготовление химических растворов, 13 - реагент, 14 - коагулянт, 15 - флокулянт Расход компонентов на очистку бурового шлама, буровой сточной воды и бурового раствора приведен в таблице 1.

Таблица 1. №№ линии Среда Расход массовый, кг/ч 1 Буровой шлам от вибросит 5500 2 Фильтрат на разбавление 4125 3 Смесь бурового шлама и фильтрата 9625 4 Нейтрализующий раствор 1037 5 Раствор коагулянта 275 6 Раствор флокулянта 275 7 Буровой шлам на обезвоживание 11212 8 Обезвреженный буровой шлам 4557 9 Фильтрат 6655 10 Очищенный буровой раствор 2530 Примечание: массовый расход по линиям 11-15 переменен и зависит от применяемых реагентов.

Блок I подготовки бурового шлама содержит в своей верхней части вибросито с ячейками 5-10 мм для очистки поступающего бурового шлама от частиц породы размером более 5-10 мм, насос для разбавления бурового шлама подаваемой буровой сточной водой или фильтратом с фильтр-пресса, емкость со смешивающим устройством для перемешивания бурового шлама и доведения его до нужной консистенции, насос, который подает полученную смесь в блок II подготовки ввода химических реагентов для нейтрализации. Блок III приготовления химических растворов содержит бункеры станций подготовки растворов реагентов, в которых сухие реагенты растворяются в пресной воде. В зависимости от скорости бурения, интервалов бурения, степени загрязнения выбуренной породы нефтью, загрязнения бурового раствора и буровой сточной воды используются различные реагенты или их сочетания. Реагенты, используемые для процессов обезвоживания и обезвреживания выбуренной породы и очистки бурового раствора и буровой сточной воды: Аква-Аурат-30, Praestol 2515, нейтрализующий и капсулирующий реагент и др. Сухой реагент хранится в бункере, из которого шнековым транспортером он подается в емкость для его приготовления. Для приготовления коагулянта и флокулянта блок II содержит также емкости объемом 500-1000 литров, оборудованные устройствами дозирования сухого реагента, устройствами перемешивания и дозировочными насосами подачи подготовленных реагентов для их использования. Блок IV очистки фильтрата и отработанного бурового раствора содержит оборудование напорной флотации производительностью 8-20 куб.м/час. Буровой раствор и буровая сточная вода подвергаются обработке составами химических реагентов. После переработки бурового раствора и буровой сточной воды на выходе получаются два продукта: очищенный буровой раствор с остаточным содержанием механических примесей меньше 20 мг/л и нефтепродуктов - меньше 20 мг/л, и очищенная буровая сточная вода с остаточным содержанием механической примеси меньше 20 мг/л и нефтепродуктов - меньше 20 мг/л. В этом блоке имеются насосы, подающие полученные продукты для повторного использования при бурении или для закачивания в скважину ППД (поддержания пластового давления) или для первичной подготовки бурового шлама. Блок V обезвоживания бурового шлама содержит перистальтический насос, который подает подготовленный в блоке I буровой шлам на пресс фильтр. В качестве пресс-фильтра используется камерный фильтр-пресс объемом 1000-1500 литров, или два ленточных фильтр-пресса с шириной ленты 1000-1200 мм. Обезвоженный буровой шлам поступает в приемный бункер шнекового транспортера, а из дозирующего устройства, имеющегося в данном блоке, подается сухой нейтрализующий и капсулирующий состав. Шнековый смеситель перемешивает шлам с реагентами. Образуется обезвреженная масса, которая вывозится самосвалами. Технологическую связь блоков устройства осуществляют технологические линии 1 - линия подачи бурового шлама с вибросит буровой установки, линия 2 - подачи воды или фильтрата с прессов для подготовки бурового шлама, линия 3 - подачи подготовленного бурового шлама, линия 4 - подачи химического нейтрализующего состава, линия 5 - подачи раствора коагулянта, линия 6 - подачи раствора флокулянта, линия 7 - подачи обезвреженного бурового шлама, линия 8 - подачи обезвреженного бурового шлама, линия 9 - подачи фильтрата с пресса на флотатор, линия 10 - подачи очищенной буровой сточной воды, линия 11 - подачи флотошлама с флотатора, линия 12 - подача воды на приготовление химических растворов, 13 - линия подачи реагента, линия 14 - подачи коагулянта, линия 15 - подачи флокулянта.

Способ комплексной очистки бурового раствора, буровой сточной воды и обезвреживания бурового шлама осуществляется с помощью описанного устройства следующим образом.

1.1. Прием бурового шлама на обезвреживание, с ЦСГО буровой установки, в момент бурения скважины:

1.1.1. Прием бурового шлама с желобной линии буровой установки производится из трубопровода 1 (⌀ 100 мм) с системы ЦСГО (Центральной Системы Гидроциклонной Очистки) на прием насоса блока I (фиг.1).

1.1.2. Прием бурового шлама после вибросит системы ЦСГО (буровой установки). Со шнекового транспортера буровой установки. Буровой шлам поступает в блок I под воздействием гравитации.

1.2. Подготовка бурового шлама к обезвреживанию (переработке) со шнекового транспортера буровой установки:

1.2.1. Подготовка бурового шлама к обезвреживанию, производится в блоке I.

1.2.2. Со шнекового транспортера буровой установки, буровой шлам поступает в блок I на предварительную подготовку.

1.2.3. В верхней части блока I размещено вибросито с ячейкой 5-10 мм.

1.2.4. В поток частично обезвоженного на виброситах буровой установки бурового шлама, поступающего в блок I, насосом вводится буровая сточная вода или фильтрат с фильтр-пресса. В нижней части блока буровой шлам перемешивается и доводится до нужной консистенции перемешивающим устройством, затем насосом полученная смесь подается в блок II на обезвреживание.

1.3. Подготовка бурового шлама к обезвреживанию (переработке) с ЦСГО буровой установки:

1.3.1. Подготовка бурового шлама с ЦСГО буровой установки к обезвреживанию, производится в блоке I установки.

1.3.2. С ЦСГО буровой установки п. 1.1.1., жидкий буровой шлам поступает самотеком в блок I. В верхней части блока I размещено вибросито с ячейкой 5-10 мм. Жидкий буровой шлам с ЦСГО подвергается только очистке от частиц породы размером более 5-10 мм. Он не требует разбавления его буровой сточной водой или фильтратом с пресса. Из нижней части блока I жидкий буровой шлам насосом подается в блок II на обезвреживание.

1.4. Подготовка растворов реагентов для обезвоживания и обезвреживания выбуренной породы (буровых шламов):

1.4.1. Подготовка растворов реагентов заключается в растворении сухих или жидких химических реагентов в пресной воде. Оператор согласно технологическому регламенту загружает реагенты в бункеры станций подготовки растворов реагентов, далее процесс подготовки (смешения) происходит в автоматическом режиме.

1.4.2. В зависимости от скорости бурения, интервалов бурения, степени загрязнения выбуренной породы нефтью, загрязнения бурового раствора или буровой сточной воды используются различные реагенты и их сочетания. Станции подготовки растворов реагентов размещены в блоке III.

1.4.3. Реагенты, используемые для процессов обезвоживания и обезвреживания выбуренной породы и очистки бурового раствора и буровой сточной воды:

- Аква-Аурат-30;

- Praestol 2515;

- Нейтрализующий и капсулирующий реагент и др.

1.4.4. Температуры приготовления растворов реагентов:

- Аква-Аурат-30 - +5+40°C;

- Praestol 2515 - +5+40°C;

- Нейтрализующий и капсулирующий реагент - +5+40°C.

1.4.5. Количество реагентов, используемых для процессов обезвоживания и обезвреживания выбуренной породы и очистки бурового раствора и буровой сточной воды:

- Аква-Аурат-30 (0,1% раствор) - до 50 л/т бурового шлама;

- Praestol 2515 (5% раствор) - до 50 л/т бурового шлама;

- Нейтрализующий и капсулирующий агент - 0,05-0,15 кг/кг бурового шлама.

1.4.6. В качестве нейтрализующего реагента используется водный раствор нейтрализующего и капсулирующего состава, на основе извести. Нейтрализация бурового шлама производится после «протыкания» нефтеносных горизонтов.

1.4.7. Удельный расход раствора нейтрализующего и капсулирующего состава 0,05-0,2 т/т при обезвреживании бурового шлама. Максимальный расход - 1000 кг/ч.

1.4.8. Подготовка раствора осуществляется разведением его с пресной водой в соотношении 2:1 (масс).

1.4.9. Сухой реагент хранится в бункере объемом 3 м³ блока III.

1.4.10. Из бункера блока III сухой реагент шнековым транспортером подается в емкость объемом 2-5 м³ для его приготовления.

1.5. Подготовка реагентов для обезвоживания и флотации:

1.5.1. Для приготовления растворов коагулянта и флокулянта используются станции приготовления химических растворов вместимостью 500-1000 л, оборудованные устройствами дозирования сухого реагента, устройствами перемешивания и дозировочными насосами подачи подготовленных растворов реагентов для их использования.

1.6. Окончательная подготовка бурового шлама к обезвреживанию:

1.6.1. Предварительно подготовленный в блоке I буровой шлам смешивается с реагентами в блоке II, введением и одновременным перемешиванием нейтрализующего и капсулирующего состава, коагулянта и флокулянта в последовательно соединенные реакторы (по 200 л). Конечное «созревание» бурового шлама перед обезвреживанием осуществляется в емкости объемом 6000 л.

1.7. Обезвоживание подготовленного бурового шлама:

1.7.1. Подготовленный буровой шлам перистальтическим насосом подается на пресс-фильтр, расположенный в блоке V. В качестве пресс-фильтра в способе используются (прошедшие испытания) камерный фильтр-пресс объемом 1000-1500 л, или два ленточных фильтр-пресса с шириной ленты 1000-1200 мм.

1.8. Обезвреживание бурового шлама на камерном фильтр-прессе:

1.8.1. Подготовленный буровой шлам подается в камерный фильтр-пресс. Давление подачи бурового шлама - 1,6 МПа (предельное давление фильтрования). Выделенный фильтрат отводится самотеком в блок V, затем насосом подается в систему очистки фильтрата (блок IV) или на первичную подготовку бурового шлама в блок I. Работа фильтр-пресса циклична: 2-3 цикла в 1(один) час.

1.8.2. После обезвоживания на фильтр-прессе, буровой шлам высвобождается и поступает в приемный бункер шнекового транспортера, одновременно в бункер транспортера подается сухой нейтрализующий и капсулирующий состав из дозирующего устройства (объемом 0,5-1,5 м³), расположенного над фильтр-прессом. Шнековый смеситель перемешивает высвободившийся буровой шлам из фильтр-пресса с сухим реагентом. При смешении смеси повышается температура до 60°С, что приводит к дополнительному осушению шлама.

1.8.3. После перемешивания смеси в бункере шнекового транспортера, образуется продукт 5 класса опасности - "Обезвреженная выбуренная порода", которая подается в кузов автосамосвала. Производительность шнекового транспортера - 10-30 м³/ч.

1.9. Обезвреживание бурового шлама на ленточных фильтр-прессах:

1.9.1. Предварительно подготовленный буровой шлам, подается на ленточный фильтр-пресс, где происходит обезвоживание бурового шлама, с выделением бурового раствора. Давление на ленте пресса - 0,2 МПа.

1.9.2. Промывка фильтровальных лент прессов осуществляется подачей очищенного фильтрата бурового раствора, под давлением 0,5-0,6 МПа. Буровой раствор, выделенный при обезвоживании шлама, отводится самотеком в блок IV, а затем насосом подается в систему ЦСГО буровой установки для вторичного использования или очистки фильтрата или на предварительную подготовку бурового шлама в блок I.

1.9.3. После обезвоживания на фильтр-прессе, буровой шлам высвобождается и поступает в приемный бункер шнекового транспортера, одновременно в бункер транспортера, подается сухой нейтрализующий и капсулирующий состав из дозирующего устройства (объемом 0,5-1,5 м³), расположенного над фильтр-прессами. Шнековый смеситель перемешивает высвободившийся буровой шлам из фильтр-пресса с сухим реагентом. При смешении смеси повышается температура до 60°С, что приводит к дополнительному осушению шлама. После перемешивания смеси в бункере шнекового транспортера, образуется продукт 5 класса опасности - "Обезвреженная выбуренная порода", которая подается в кузов автосамосвала. Производительность шнекового транспортера - 10-30 м³/ч.

1.10. Очистка бурового раствора и буровой сточной воды:

1.10.1. Очистка бурового раствора и буровой сточной воды осуществляется с применением оборудования напорной флотации, которое размещено в блоке IV.

1.10.2. Производительность блока - 8-20 м³/ч.

1.10.3. Буровой раствор и буровая сточная вода подвергаются обработке составами химических реагентов.

1.10.4. После переработки бурового раствора и буровой сточной воды, на выходе будут получены два продукта:

- очищенный буровой раствор с остаточным содержанием механической примеси ≤20 мг/л и нефтепродукта ≤20 мг/л;

- очищенная буровая сточная вода с остаточным содержанием механической примеси ≤20 мг/л и нефтепродукта ≤20 мг/л.

1.11. Использование полученных продуктов:

1.11.1. Очищенный буровой раствор применяется для повторного использования в системе ЦСГО буровой установки или подается в скважину ППД;

1.11.2. Очищенная буровая сточная вода используется для первичной подготовки бурового шлама или подается в скважину ППД.

Группа изобретений позволяет нефтегазодобывающим компаниям обезвреживать буровые шламы в момент бурения скважин, без строительства амбаров, в ограниченных пространствах, вблизи жилых массивов, в национальных парках и на морских платформах, а также вторично использовать продукты переработки обезвреженного бурового шлама, буровую сточную воду и буровой раствор.

Группа изобретений относится к области нефтяной промышленности, в частности к очистке и обезвреживанию буровых отходов. Способ включает прием бурового шлама с желобной линии буровой установки или после вибросит со шнекового транспортера, также бурового раствора и буровой сточной воды, подготовку к обезвреживанию бурового шлама, подготовку растворов реагентов для обезвоживания и обезвреживания бурового шлама, раствора и сточной воды, смешивание последних с реагентами, введение с одновременным перемешиванием нейтрализующего и капсулирующего состава, коагулянта и флокулянта в буровой шлам в последовательно соединенных реакторах для созревания перед обезвоживанием бурового шлама. Затем проводят обезвоживание бурового шлама на камерном пресс-фильтре или ленточных пресс-фильтрах и очистку фильтрата, бурового раствора и буровой сточной воды с последующим вторичным использованием обезвреженного шлама, бурового раствора и сточной воды. Повышается эффективность очистки и вторичного использования отходов при бурении нефтяных и газовых скважин. 2 н. и 9 з.п. ф-лы, 1 табл., 1 ил.

1. Способ комплексной очистки бурового раствора, буровой сточной воды и обезвреживания бурового шлама в ходе бурения скважин, без строительства амбаров, содержащий прием бурового шлама с желобной линии буровой установки или после вибросит центральной системы гидроциклонной очистки со шнекового транспортера буровой установки, а также бурового раствора и буровой сточной воды, подготовку к обезвреживанию - переработке бурового шлама и очистку бурового раствора и буровой сточной воды, подготовку растворов реагентов для обезвоживания бурового шлама и обезвреживания бурового шлама, бурового раствора и буровой сточной воды, смешивание последних с реагентами и введение с одновременным перемешиванием нейтрализующего и капсулирующего состава, коагулянта и флокулянта в буровой шлам в последовательно соединенных реакторах для «созревания» перед обезвоживанием бурового шлама, затем проводят обезвоживание бурового шлама на камерном пресс-фильтре или ленточных пресс-фильтрах и очистку фильтрата, бурового раствора и буровой сточной воды с последующим вторичным использованием обезвреженных бурового шлама, бурового раствора и буровой сточной воды.

2. Способ по п.1, отличающийся тем, что подготовка к обезвреживанию бурового шлама включает перемешивание бурового шлама с буровой сточной водой или фильтратом с фильтр-пресса и доведение до нужной консистенции.

3. Способ по п.1, отличающийся тем, что подготовка бурового шлама включает очистку жидкого бурового шлама на виброситах с ячейками размером 5-10 мм от частиц породы размером более 5-10 мм.

4. Способ по п.1, отличающийся тем, что подготовка реагентов для обезвоживания и обезвреживания бурового шлама включает растворение сухих и жидких реагентов в пресной воде, а в качестве реагентов использованы Аква-Аурат-30, Praestol 2515, нейтрализующий и капсулирующий реагент, коагулянт и флокулянт.

5. Способ по п.1, отличающийся тем, что обезвоживание бурового шлама производят в камерном фильтр-прессе, причем выделенный фильтрат подается, или в систему очистки фильтрата, или на первичную подготовку бурового шлама, или в ленточном фильтр-прессе с выделением бурового раствора, который подается, или в центральную систему гидроциклонной очистки буровой установки для повторного использования, или на предварительную подготовку бурового шлама.

6. Способ по п.1, отличающийся тем, что после обезвоживания на фильтр-прессах буровой шлам поступает на перемешивание с сухими нейтрализующим и капсулирующим реагентами.

7. Способ по п.1, отличающийся тем, что вторичное использование бурового шлама включает отсыпку дорог и свалок твердых бытовых отходов.

8. Способ по п.1, отличающийся тем, что вторичное использование буровой сточной воды и бурового раствора включает возврат в центральную систему гидроциклонной очистки буровой установки для вторичного использования в системе бурения или в скважину для поддержания пластового давления.

9. Устройство для реализации способа комплексной очистки бурового раствора, буровой сточной воды и обезвреживания бурового шлама, выполненное в виде технологически соединенных основных функциональных блоков: блока подготовки бурового шлама, блока подготовки ввода химических реагентов для нейтрализации, блока приготовления химических растворов, блока очистки фильтрата и отработанного бурового раствора, блока обезвоживания бурового шлама, блоки соединены друг с другом трубопроводами и транспортерами и содержат технологически соединенные вибросито с ячейками 5-10 мм для очистки бурового шлама от частиц породы размером более 5-10 мм, емкость с устройством для перемешивания бурового шлама с буровой сточной водой или фильтратом с фильтр-пресса, насос для подачи жидкого бурового шлама на обезвреживание, емкости для подготовки растворов реагентов для обезвоживания и обезвреживания бурового шлама, буровой сточной воды и бурового раствора, шнековые транспортеры для подачи сухих реагентов в емкости для их приготовления, последовательно соединенные емкости-реакторы для введения и одновременного перемешивания нейтрализующего и капсулирующего состава, коагулянта и флокулянта, емкость для конечного «созревания» бурового шлама перед обезвреживанием, перистальтический насос для подачи подготовленного таким образом бурового шлама на фильтр-пресс, трубопровод для отвода выделенного фильтрата в систему очистки фильтрата или на первичную подготовку бурового шлама, приемный бункер шнекового транспортера для поступления обезвоженного бурового шлама с установленным шнековым смесителем для перемешивания в бункере бурового шлама с сухим нейтрализующим и капсулирующим составом с последующим вывозом полученного продукта 5 класса опасности - «Обезвреженная выбуренная порода», например, на автосамосвалах, а для очистки бурового раствора и буровой сточной воды использовано оборудование напорной флотации, в котором буровой раствор и буровая сточная вода обрабатываются составами химических реагентов, подаваемых из емкостей подготовки растворов реагентов, до снижения содержания механических примесей и нефтепродуктов менее 20 мг/л.

10. Устройство по п.9, отличающееся тем, что в качестве фильтр-пресса использован камерный фильтр-пресс объемом 1000-1500 л или два ленточных фильтр-пресса с шириной ленты 1000-1200 мм.

11. Устройство по п.9, отличающееся тем, что промывка фильтровальных лент фильтр-пресса осуществляется подачей очищенного фильтрата бурового раствора под давлением 0,5-0,6 МПа.