Способ утилизации отработанных буровых растворов на водной основе Советский патент 1984 года по МПК C09K7/02 

О) 4 00 4:: Изобретение относится к нефтедобывающей промышленности, в частност к способам утилизации отработанных буровых растворов на водной основе и может-применяться при строительстве скважин. . Известен способ утилизации буровых растворов путем термического обезвоживания и последующего захоро нения .. Недостаток данного способа состо ит в том, что для его осуществления требуется применение специальных высокопроизводительных горелок. Наиболее близким по технической сущности к предлагаемому является способ утилизации отработанных буро вых растворов на водной основе, эк-л чающий отверждение бурового раствора введением в него карбамидной смо лы и отвердителя и последующее захо ронение отвержденного материала в почве Г2. Недостаток известного способа за ключается в том, что нарушается пло дородие почвы на участке захоронени отвержденного материала. Цель изобретения - повышение эффективнести способа утилизации за счет сохранения плодородия почвы на участке захоронения отвержденного материала и придания последнему пит тельных агрохимических свойств. Поставленная цель достигается тем, что в способе утилизации отработанных буровых растворов на водно основе, включающем отверждение бурового раствора введением в него карбамидной смолы и отвердителя и последующее захоронение отвержденного материала в почве, в качестве отвердителя используют двойной суперфосфат при соотношении его с карбамидной смолой 1:1 при общем их количестве от 5 до 25 мас.% отвержд емого бурового раствора. Пример 1. В отработанный буровой раствор (ОБР ) плотностью 1,88-10 кг/мЗ, рн 8,35, состоящий из твердой фазы в количестве 63 вес содержащей, %: утяжелитель 44,22; глину 18,18; воду 32,7;нефть 4,3; и характеризуквдийся показателем химического потребления кислорода (ХПК фильтрата бурового раствора/, равным 15,51 кг , вводят при постоянном перемешивании карбамидну смолу в количестве 5 вес.% относите но массы ОБР, а затем двойной супер фосфат в количестве 5 вес.% относительно массы ОБР. Через 2 сут твердения показатель прочности на ежатие достигает значения 0,43 МПа,нефтепродукты после выдержки отверж денного образца в воде в течение 2, 7 и 14 сут отсутствуют;.ХПК экст ракционный воды через 7 сут 1,42 кг Оз,/мЗ. Пример 2. В отработанный буровой раствор (ОВР ) плотностью 1,07-10 кг/м и рН 9,3, состояиий из твердой фазы в количестве 11,32 вес.%, содержащей, %: глину 11,25, утяжелитель 0,07/ воду 8,37; нефть 10,31, а также характеризующийся химическим потреблением кислорода (ХПК) фильтрата этого раствора, равным 3,95 кг , вводят при постоянном перемешивании карбамидную смолу в количестве 20 вес.% относительно массы ОБР, а затем двойной суперфосфат в количестве 20 вес.% относительно массы ОБР. Через 17 сут твердения прочность на сжатие достигает значения 0,56МПа, нефтепродукты после выдержки отвержденного образца в воде в течение 2 сут отсутствуют; ХПК экстракционной воды через 2 сут 2,1 кг . Пример 3. В отработанный буровой раствор (ОБР) плотностью 1,88-103 кг/мЗ, рН 8,35, состоящий из твердой фазы в количестве 63 вес.% содержащий, %; утяжелитель 44,22; глину 18,18,- воду 32,7, нефть 4,3, а также характеризующийся показателем химического потребления кислорода фильтратом ОБР, равным 15,51 кг 02/м , вводят при постоянном перемешивании карбамидную смолу в количестве 25 вес.% относительно массы ОБР, а затем двойной суперфосфат в количестве 25 вес.% относительно масси ОБР. Через 17 сут твердения показатель прочности на сжатие достигает значения 0,51 МПа; нефтепродукты после выдержки отвержденного образца в воде в течение 2,7 и 14 суток отсутствуют,- ХПК экстракционной воды через 7 сут имеет показатель 2,08 кг О2/м. Пример 4. В отработанный буровой раствор, содержащий,%: воду 43,34, твердую фазу - 44,12 (из них утяжелитель 6,31, глина 37,81 ), нефть и нефтепродукты 12,53,плотностью 1,36 -Ю кг/мЗ, рН 8,55,ХПК фильтрата 20,59 кг/мг; вводят при постоянном перемешивании карбамидную смолу и двойной суперфосфат в количестве в диапазоне 5-25 мас.%. После 2 сут отвержденный материал характеризуется показателем прочности на сжатие, значительно превышающей значение 0,1 МПа, необходимое для проявления несущей способности грунта. В табл. 1 приведены результаты испытания образцов отвержденного материала различных сроков твердения и хранения в воде.

Таблица 1

Из данных табл.1 следует, ч то водная среда практически не оказывает влияния на прочностные качества отвержденных масс независимо от срока твердения и времени воздействия водной среды.

Предлагаемый способ утилизации отработанных буровых растворов обес-.

Содержание нефти и нефтепродуктов(НП), кг/мЗ

печивает нейтрализацию и обезвреживание основных загрязняющих компонентов, содержащихся в ОБР, путем связывания их в структуре отверждаемой массы, о чем свидетельствуют результат испытаний, приведенных в

табл. 2,

Таблица 2

Отсутствует Содержание ДВОЙНОГО суперфосфата (,ДСФ j в пересчете на активный элемент (РО|- 1 кг/м

Йэ данных в табл. 2 видно, что даже при минимально вводимом количестве отверждаютей композиции наиболее токсичное и загрязняющее для объектов природной среды соединение - нефть - не обнаруживается в экстракционной вЪде. В то же время в экстрагенте в значительном количестве появляются ионы РО|, что свидетельствует о том, что применяемый двойной суперфосфат, выполняя функции отвердителя, придает еще питательные качества отвержденным

Продолжение табл. 2 1,38 1,43 1,79

массам. На практике попадание двойного суперфосфата в виде питательного элемента в почву будет обеспечиваться за счет вымывания его из

отвержденного материала почвенной влагой.

Приведенные результаты испытаний дают основание считать, что применение данного способа позволит повысить качество утилизации отработанных буровых растворов и обеспечить сохранение окружающей природной ере ды. 2,78 4,0 8,13 12,31 3,10 5,08 9,13 18,00 4,05 6,63 10,74 23,00