СПОСОБ УТИЛИЗАЦИИ ОТХОДОВ БУРЕНИЯ Российский патент 2020 года по МПК B09B3/00 B09C1/08 

Изобретение относится к способам обращения с отходами производства нефтедобывающей отрасли, в частности утилизации отходов бурения, образующихся в процессе строительства нефтяных скважин, с получением грунта, предназначенным для земляных работ: отсыпки откосов дорог и обвалований; засыпок полостей рекультивируемых шламовых амбаров и временных шламонакопителей кустовых площадок, в том числе на этапах технической рекультивации.

Известен способ утилизации отходов бурения, заключающийся в реагентном капсулировании отходов бурения (40-60 мас. %) с использованием консолидирующего материала (смесь негашеной извести СаО и нефтешлама) (20-30 мас. %), цементной пыли (15-30 мас. %) / RU 2413835, Е21В 21/06, опубл. 10.03.2011 Бюл. №7/.

Недостатком такого способа являются - применение цементной пыли, которая является гигроскопичным материалом, что требует определенных условий по тарированию, хранению и доставки на место производства работ - месторождение, для сохранения необходимого качества. При нарушении способа утилизации отходов бурения, полученный материал не подлежит повторной утилизации. Использование извести негашеной приведет к повышению уровня кислотности в материале до сильно щелочной реакции среды.

Известен способ захоронения отходов бурения, включающий в себя складирование отходов бурения в амбаре, с последующим расслоением на загущенную и осветленную (жидкую) фазы. Осветленную фазу отходов бурения откачивают насосом, в загущенную фазу (73,8 мас. %) вводят цементную пыль (25 мас. %) и гидроокись кальция (2,2 мас. %) и перемешивают лопастным механическим смесителем. Обезвреженную загущенную фазу отходов путем отверждения засыпают плодородным слоем почвы и равномерно распределяют / RU2201949, С09К 7/00, В09В 3/00, E02D 31/00, опубл. 10.04.2003 Бюл. №10/.

Недостатком такого способа являются использование гидроокиси кальция, которое приведет к повышению уровня кислотности в материале до сильно щелочной реакции среды, утилизация только бурового шлама, а не целиком отходов бурения, также вышеперечисленные недостатки к патенту RU 2413835.

Известен способ утилизации отходов бурения, включающий перемешивание отходов бурения (твердая фаза) в количестве 30-40 мас. %, с суглинком - 40-70 мас. % и термическую обработку полученной сырьевой смеси во вращающейся барабанной печи при температуре не более 1100°С. Получаемый в процессе утилизации продукт - керамический заполнитель, который можно использовать при дорожном строительстве и обустройстве кустовых площадок / RU 2242493, С09К 7/02, С04В 33/00, опубл. 20.12.2004 Бюл. №35/.

Недостатком данного способа является использование отходов бурения в небольшом количестве, дополнительное изъятие территории для размещения установок для обезвреживания, загрязнение атмосферного воздуха отходящими газами.

Известен способ утилизации отходов бурения, заключающийся в смешении отходов бурения с нефтешламом (2-8 мас. %), далее смесь гранулируется прессом, и гранулы обжигаются во вращающейся печи при температуре 1150°С с получением строительных керамических гранул / RU 2405752, С04В 33/00, С04В 14/12, С04В 18/30, опубл. 10.12.2010 Бюл. №34/.

Недостатком данного способа является дополнительное изъятие территории для размещения установок для обезвреживания, загрязнение атмосферного воздуха отходящими газами. В процессе утилизации не происходит уменьшение содержания тяжелых металлов и водорастворимых форм хлоридов и сульфатов.

Известен способ переработки отходов бурения, который включает введение в отходы природного песка (10-20 мас. %) и сорбента «Унисорб-Био» (0,6-1,0 мас. %), далее полученную смесь обезвоживают фильтрацией до влажности не более 30%, после добавляют портландцемент тампонажный ПЦТ 1-50 (20-30 мас. % от смеси), а также ускоритель твердения в количестве (0,8-1,0 мас. % от портландцемента), полученную массу брикетируют при давлении прессования от 30 до 50 МПа, полученные брикеты отверждают до требуемой прочности готового строительного материала / RU 2608230, В09В 3/00, опубл. 17.01.2017 Бюл. №2/.

Недостатком данного способа является большое количество используемых материалов - песка и портландцемента тампонажного ПЦТ 1-50, что влечет за собой удорожание технологии.

Основной задачей предлагаемого изобретения является эффективный способ утилизации отходов бурения, который выражается в следующем техническом решении: снижение содержания нефтепродуктов до концентрации не более 5 г/кг, концентрации валовых форм тяжелых металлов до уровня ПДК (ОДК) в почвах соответствующих типов, за счет внесения природного минерального сорбента - диатомита, улучшение физических, физико-химических свойств грунта и структурообразования за счет внесения доломитовой муки и песка.

Указанный технический результат достигается тем, что в отходы бурения на 100% объемных долей вносится доломитовая мука в количестве 10% объемных долей, диатомита - 10% объемных долей и песка - 25% объемных долей.

Утилизация отходов бурения производится следующим образом.

В отходы бурения вносится доломитовая мука, диатомит и песок с последующим механическим смешиванием компонентов до получения однородной массы (см. таблицу).

Полученный в процессе материал - грунт может применяться на внутрипромысловых объектах нефтегазового комплекса для земляных работ: отсыпки откосов дорог и обвалований; засыпок полостей рекультивируемых шламовых амбаров и временных шламонакопителей кустовых площадок, в том числе на этапах технической рекультивации.

Пример 1.

После обустройства секционного или траншейного типа шламового амбара, по окончании накопления отходов бурения вносится доломитовая мука в количестве 10% объемных долей, диатомит - 10% объемных долей и песка - 25% объемных долей, с последующим механическим перемешиванием при помощи экскаватора, на всю мощность залегания отходов, до получения визуально однородной массы.

Список авторов

1. Тарасова Светлана Сергеевна

627753, Тюменская обл., Ишимский р-н, г. Ишим, ул. Одоевского 27, кв. 85

2. Гаевая Елена Викторовна

625034, г. Тюмень, ул. Вересковая 15/1, кв. 66.

Изобретение относится к способам обращения с отходами производства нефтедобывающей отрасли, в частности утилизации отходов бурения, образующихся в процессе строительства нефтяных скважин, с получением грунта, предназначенным для земляных работ: отсыпки откосов дорог и обвалований, засыпок полостей рекультивируемых шламовых амбаров и временных шламонакопителей кустовых площадок, в том числе на этапах технической рекультивации. Способ утилизации отходов бурения включает внесение в отходы бурения доломитовой муки, диатомита и песка, последующее механическое перемешивание с получением грунта, соответствующего V классу опасности для окружающей природной среды, при следующем содержании компонентов, объемные доли, %: отходы бурения 55, доломитовая мука 10, диатомит 10, песок 25. Технический результат – утилизация отходов бурения с получением грунта с улучшенными физическими, физико-химическими свойствами, снижение нефтепродуктов до концентрации не более 5 г/кг и тяжелых металлов до уровня ПДК в почвах. 1 табл., 1 пр.

Способ утилизации отходов бурения, с получением грунта, включающий внесение в отходы бурения доломитовой муки в количестве 10% объемных долей, диатомита - 10% объемных долей и песка - 25% объемных долей, с последующим механическим перемешиванием, отличающийся тем, что полученный грунт соответствует V классу опасности для окружающей природной среды: