Способ устройства противофильтрационного покрытия шламовых амбаров Советский патент 1992 года по МПК E02D3/12 

Изобретение относится к строительству и может быть использовано при создании противофильтрационных покрытий шламонакопителей.

Цель изобретения - уменьшение фильтрации и времени формирования покрытия, а также повышение устойчивости его к агрессивному воздействию минерализованных шламовых отходов бурения.

Изобретение осуществляется следующим образом.

На подготовленную поверхность дна и стенок шламонакопителя сначала наносят слой глинистого материала толщиной 0.5

см. в качестве которого используют отработанный буровой раствор (ОБР), содержащий 30-50 мас.% глинистого материала. Затем поверх этого слоя наносят слой такой же толщины из пленкообразующего полимерного материала, в качестве которого используют олигомер толуидендиизоцианата с пропиленгликолем. имеющий мол.мае. 1000-1500 и содержащий в своем составе 5-6% изоционатных групп. Олигомеры при зтом берут в количестве 85-95% от массы глинистого материала. Образованный слой оставляют на твердение и формирование противофильтрационного покрытия. После образования покрытия (через 5-30 мин поеле нанесения слоев) шламовый амбар заполняют отходами бурения.

Отработанный глинистый буровой раствор представляет собой отход процесса бурения скважины, требующий утилизации. ОБР это водоглинистая суспензия, обработанная в процессе бурения химреагентами различной природы, с целью придания буровому раствору нужных технологических свойств. Для обработки используются, главным образом, такие химреагенты, как УЩР, окзил и некоторые другие, взятые в весьма незначительных количествах (десятые и сотые доли процента). Однако в процессе бурения и промывки скважины они претерпевают термогидролитимескую деструкцию и в отходе (ОБР) указанные реагенты в исходном состоянии практически не встречаются. Общее содержание в ОБР таких реагентов оценивается обычно по величине органического углерода, который определяется методом бихроматной Окисляемости и характеризуется показателем химического потребления кислорода (ХПК), Содержание глины в ОБР, как правило, составляет 30-50%, а водной фазы - 50-70%. ОБР такого фазового состава являются наиболее типичными отходами бурения основных нефтяных месторождений страны.

Условная вязкость ОБР по воронке ВБР-1 составляет 120-140 с, т.е. его технологические свойства позволяют использовать систему гидротранспорта для создания покрытия.

За счет высокой реакционной способности сополимера (что осуществляется при содержании в нем 5-6% из оцйанатных групп)и его высокой проникающей способности (это обеспечивается при мол.мае. порядка 1000-1500) даже в слабодренированный грунт достигается качественное сцепление полимерного материала с породой грунта. Содержащаяся в ОБР вода выполняет функцию отвердителя, а глинистые компоненты ОБР - функцию наполнителя, заполняя поры и пооницаемые каналы. В результате этого покрытие становится практически непроницаемым. Кроме того, использование сополимеров исключает возможность механического или иного повреждения сплошности покрытия как в процессе его формирования, так и при эксплуатации шламового амбара, поскольку образующаяся пленка повторяет рельеф дна и стенок шламохранилища и хорошо адсорбируется в почвогрунтах.

Повышение устойчивости покрытия к солевой агрессии отходов бурения достигается также за счет глинистых частиц, адсорбировавших на себе защитные полимеры из

бурового раствора и являющихся наполнителем при формировании полимерной пленки из сополимера. При этом образуются прочные органо-минеральные связи между

матрицей пленки и глинистой частицей.

Сокращение времени образования непроницаемого покрытия происходит вследствие интенсивной реакции полимеризации изоцианатного полимера под действием

водной фазы ОБР,

Раздельное нанесение слоев обусловлено тем, что при смешении ОБР с предполимером изоцианатного типа практически мгновенно начинает протекать реакция поликонденсации с необратимым образованием пространственной структуры, что препятствует формированию покрытия высокого качества.

В лабораторных условиях проводили

испытания по оценке эффективности способа создания противофильтрационного покрытия шламовых амбаров по следующей методике. На подложку из супесчаного грунта наносился отработанный буровой раствор толщиной 0,5 см. а затем состав изолирующего материала. Образованный слой оставляют на твердение и формирование противофильтрационного покрытия. После образования покрытия (через 5-30

мин) в контейнер заливают подвижные отходы бурения (ОБР и шлам). Оценку качества противофильтрационного покрытия и устойчивость к разрушающему действию солевой агрессии со стороны отходов, содержащихся в шламовых амбарах, проводят по коэффициенту фильтрации.

Результаты этих испытаний представлены в табл. 1. 2 и 3.

Как видно из этих табл. 1-3. противофильтрационное покрытие, выполненное по предлагаемому способу, имеет низкую проницаемость, малое время формирования и высокую устойчивость по отношению к агрессивному воздействию на него минерализованных шламовых отходов бурения.

Формула изобр.етения Способ устройства противофильтрационного покрытия шламовых амбаров, включающий нанесение на дно и стенки амбара полимерного и глинистого материалов, о тличающийся тем, что, с целью уменьшения фильтрации и времени формирования покрытия, а также повышения

устойчивости его к агрессивному воздействию минерализованных шламовых отходов бурения, сначала наносят слой глинистого материала, в качестве которого используют отработанный буровой раствор с содержанием 30-50% глинистого материала, а а качестве полимерного материала используют олигомер толуидендиизоцианата с пропиленгликолем с мол.мае. 1000-1500 и содерт а 6 л и .ц а 1 жанием иэоцианатных групп 5-6%. взятый в количестве 85-95% от массы глинистого материала.

Изобретение относится к области строительства и может быть использовано при создании противофильтрационных покрытий шламонакопителей. Цель изобретения -уменьшение фильтрации и времени форми- .рования покрытия, а также повышение устойчивости его к агрессивному воздействию минерализованных шламовых отходов бурения. Способ устройства противофильтра- ционного покрытия шламовых амбаров включает последовательное нанесение на дно и стенки амбара слоя отработанного бурового раствора, содержащего 30-50 мас.% глинистого материала.а затем слоя полимерного материала, в качестве »(оторого используют олигомер толуидендиизоциана- та с пропиленгликолем с мол.м. 1000-1500 и содержанием изоцианатйых групп 5-6%. количество которого составляет 85-95% от массы глинистого материала. Коэффициент фильтрации покрытия

Содержание ингредиентов в составах для создания противофильт рационного покрытия шламовых амбаров., .-. Mac.i; высокодисперсные глинистые частицы хлористый натрий хлористый калий Отработанный глинистый буровой раствор Предполимер иэоцианатного типа Время формирования противофильтрационного покрытия,ч-мии Показатель противофильтрационной способности составов; иозффициент фильтрации,м/с Показатель устойчивос ти покрытия к солевой агрессии: коэффициент фильтрации через ЗБ сут, м/с

Результаты испытаний заявляемого способа при,различном соотношении глины и водной фазы в составе отработанного глинистого бурового раствора Время формирования проти- вофильтрационного покрытия, ч/мии5 НИН 30 мин 15 иин Показатель противофильтрационной способности коэффициент фильтрации, ,« .п ,33-1 о 0,33-10 0, Показатель устойчивости покрытия к солевой агрессии - коэффициент фильтра- , j. -. fj ции через 35 сут., м/с 0,3910 0,38. 0,39-10 Примечание.

Т а б л и ц а 2 Количество полимерного материала во всех случаях составляло 90% от массы глинистого материала. 5 мин 2 ч 20 мин -10 0,86-10 10 O.Wlo 1 ч 5 мин W мин . ..л 0,17-10 0,9ЫО .«, .« O, 0,63-10

Глинистый материал 10 + пленкообразуоций иатериал-90%

Глинистый материал tO% + пленкообразующий натериал-90%

Глинистый материал 10% -f пленкооб разующий материал - 90%

Глинистый материал 10% + пленкообразуюций материал - 90%

Глинистый материал 10% + пленкообразующий - 90%

ТаблицаЗ

47

150,26-1010,0

5,55 мин 0,32-10 11,0

10 мин 0,334011.0

8 мин 0,26-10 Не текуи

180 мин 0, 9,0