Отходы бурения скважин. Технологические решения по ликвидации нефтешламов

- Насколько большую опасность для экологии представляют буровые шламы и буровые растворы?

Буровые шламы и буровые растворы относятся к Ш-1У классу опасности. И это понятно, ведь в буровой раствор, который обеспечивает процесс бурения, добавляют самые разные химические реагенты. Одни, к примеру, должны понижать водоотдачу пласта, другие - снизить вязкость раствора, третьи - способствовать термостабилизации. Добавьте сюда ингибиторы, пеногасители, поглотители сероводорода, стабилизаторы pH - всего не перечислить, но все вместе это представляет достаточно опасную для экологии среду.

- Андрей Анатольевич, как решают проблему обезвреживания и переработки отходов бурения в России?

В нашей стране разработаны несколько технологий.

Технология обратной закачки бурового шлама успешно применяется во многих частях земного шара, где осуществляется добыча нефти, в том числе и в России на Приобском месторождении Газпромнефть-Хантос и в проектах Сахалин-1 и Сахалин-2.

Технология представляет процесс измельчения бурового шлама (твердой фазы), смешивание его с жидкими отходами бурения (ОБР, ОБЖ) до образования пульпы и закачка образованной пульпы в подземные горизонты для захоронения.
Преимущества данной технологии - это обеспечение нулевого сброса, полная утилизация как твердых, так и жидких отходов, отсутствие риска утечки отходов при их транспортировке, полный контроль процесса оператором, экономическая эффективность.

На Дальнем Востоке американская фирма «СВАКО» также использует метод закачки в пласт, эта же фирма работает и в Западной Сибири. Сегодня именно этот метод позволяет со 100%- й эффективностью утилизировать все отходы бурения.

Второй метод, который показал хорошие результаты в России, это отделение бурового раствора от бурового шлама, что позволяет использовать техническую воду в технологическом процессе для поддержания пластового давления. При этом буровой шлам доводится до состояния У класса опасности и используюется для отсыпки карьеров и в строительстве. К сожалению, чаще всего проблему утилизации в России решают просто: из амбара, где находятся буровые шламы, выкачивают свободную жидкость и сбрасывают на рельеф. После этого остатки бурового шлама пересыпают цементом и после отвердения засыпают песком и грунтом. Получается захоронение с необезвреженным буровым шламом.

- От чего зависит выбор технологии?

Технология утилизации буровых отходов прежде всего зависит от таких факторов, как технология бурения (амбарное, безамбарное), оборудование и техника на кустовой площадке, местные усло вия, наличие электроэнергии, конструкция шламового амбара, требования природоохранных органов.
При этом, независимо от сочетания условий, на практике, как правило, используется не одна, а несколько технологий.

- Может ли Ваше предприятие «Природа-Пермь» перерабатывать и утилизовать буровой шлам и буровые растворы раздельно?

Да, эта технология основана на вывозе всех отходов на стационарные технологические комплексы по переработке и обезвреживанию отходов, где происходит раздельный сбор и дальнейшая переработка. С 1 января 2010 года вступил в силу пункт 7 Федерального закона от 30 декабря 2008 года «Об отходах производства и потребления», в соответствии с которым запрещается размещение отходов на объектах, не внесенных в государственный реестр объектов размещения отходов.

Для переработки бурового шлама наиболее распространенными технологиями являются: термический метод, отмыв загрязняющих веществ, получение различных продуктов на основе обезвреженного бурового шлама для вторичного использования.

Технология обезвреживания отработанного бурового раствора и других жидких отходов бурения основана на их очистке от механических примесей и нефтепродуктов с последующим использованием для закачки в систему поддержания пластового давления (ППД) или для приготовления других технологических растворов.

- Каким образом вы готовите воду, которая возвращается обратно в пласт?

На нашем предприятии «Природа-Пермь» действует технологическая схема переработки отработанного бурового раствора с утилизацией подготовленной технической воды в скважину. Для очистки отработанного бурового раствора и других жидких отходов бурения применяется 4-ступенчатая система. На 1-й и 2-й ступени происходит отделение наиболее крупных частиц на сито-гидроциклонной установке, на 3-й ступени - осаждение взвешенных частиц на блоке коагуляции-флокуляции с помощью химических реагентов, на 4-й ступени - отделение наиболее мелких взвешенных частиц с малым удельным весом на центрифуге.

После прохождения всех 4 ступеней получается технологическая жидкость, которая также может использоваться для закачки в систему поддержания пластового давления (ППД) или для приготовления других технологических растворов.

- Работает ли «Природа-Пермь» в других регионах или только на территории Пермского края? С какими компаниями вы работаете?

Мы сотрудничаем с многими предприятиями и компаниями, но если говорить о самых крупных, то на территории Пермского края - это «ЛУКОЙЛ» «Евразия», а за пределами края - «Роснефть» и «ТНК-ВР». Вот уже несколько лет в Удмуртии работает дочернее подразделение ООО «Природа-Пермь», успешно применяя метод биоремедиации для восстановления нефтезагрязненных грунтов.

Большой объем работ мы осва-иваем и в Оренбургской области, это тоже старый район нефтедобычи и проблема утилизации накопленных отходов там стоит очень остро. Недавно мы получили расширительную лицензию на Западную Сибирь, Тюменскую область, Ханты-Мансийский и Ямало-Ненецкий округа и Республику Коми и теперь готовимся работать в этих новых для нас регионах.

Андрей Дмитриевич Максимов,
доктор экономических наук, эксперт по вопросам экономики природопользования:

Сегодня в мире накоплен определенный опыт по обезвреживанию и переработке объектов бурения, но каждая компания идет своим путем. Компания «Бритиш Петролеум» (Великобритания) применяет метод термического обезвоживания буровых растворов и сточных вод. При этом используются бездымные горелки, производительность которых изменяется в широком диапазоне от 142 до 8500 м 3 /сут. газа.

Немецкой компанией KHD Humbold Wedag AG предложена технология разделения нефтешламов на фазы с последующим сжиганием шлама. Установка снабжена устройством для забора нефтешлама, виброситом для отделения основной массы твердых частиц, трехфазной центрифугой, сепаратором для доочистки фугата с центрифуги, печью. Производительность установки - до 15 м 3 /ч по исходному нефтешламу.

Утилизацию бурового шлама часто осуществляют по следующей схеме. На специальном полигоне осуществляется сбор, транспортировка и утилизация отходов бурения (буровых сточных вод и буровых шламов). На этих же полигонах осуществляется обработка и рециркуляция использованных буровых растворов. Для дальнейшей утилизации бурового шлама применяются различные методы, например, используются метод стабилизации (затвердевания) путем смешивания с сорбентом и цементом, в результате которого компоненты шлама преобразуются в малорастворимые гидроксиды. Из обработанной смеси на полигоне производится материал для строительства и ремонта внутрипромысловых дорог и отсыпки фундаментов буровых установок. Также возможно использовать нефтешлам при производстве шлакоблоков - стенового и отделочного материала.

Утилизацию бурового шлама можно осуществлять путем закачки в пласт. Данную технологию практикует в России компания М-1 Swaco (показано выше).

В качестве наиболее прогрессивных можно перечислить некоторые технологии ликвидации шламовых амбаров и утилизации буровых шламов, применяемые в России и за рубежом.

Компанией ACS 530 (США) разработана мобильная система обработки и очистки гряземаслонефтяных отходов MTU 530. Установка смонтирована на базе автомобильной платформы, способна разделять нефтешламы на различные фазы - нефть, вода, твердые вещества - за счет центрифугирования нагретого нефтешлама. Вода пригодна для последующей биологической очистки; отделенная нефть может быть использована в технических целях; обезвоженный осадок - для производства строительных материалов. Установка применялась в России для устранения последствий аварии нефтепровода в Республике Коми. Производительность установки - 10 м 3 /ч по исходному

нефтешламу (при концентрации нефти до 65%).

Компанией KHD Humboldt Wedag AG (Германия) предложена технология разделения нефтешламов на фазы с последующим сжиганием шлама. Установка снабжена устройством для забора нефтешлама, виброситом - для отделения основной массы твердых частиц, трехфазной центрифугой, сепаратором для доочистки фугата с центрифуги, печью. Производительность установки - до 15 м 3 /ч по исходному нефтешламу.

В АНК "Башнефть" на нефтешламовых амбарах "Самсык" в НГДУ "Ок- тябрьскнефть" применялась технология, заключающаяся в растворении, нагреве с обработкой химическими реагентами для отделения отстоем воды и механических примесей. Полученная нефть направлялась на дальнейшую переработку.

В НГДУ "Туймазынефть" с 1995 г. внедрена и успешно используется установка фирмы "Татойлгаз", основанная на технологии фирмы "Майкен" (Германия). Технология заключается в нагреве нефтешлама, обработке деэмульгаторами, разрушении эмульсии в декантаторе с предварительным отделением воды и механических примесей. Доведение до требуемого качества товарной нефти осуществляется на второй стадии - в испарителе и трехфазном сепараторе.

Технологические решения по ликвидации нефтешламов включают процесс ликвидации амбара с последующей утилизацией бурового шлама, и их можно условно разделить на следующие технологические стадии:

  • - сбор нефтяной пленки с поверхности амбара;
  • - очистка жидкой фазы от эмульгированной нефти;
  • - доочистка жидкой фазы (степень очистки зависит от дальнейшего использования очищенной воды);
  • - обезвоживание и обезвреживание бурового шлама;
  • - утилизация бурового шлама;
  • - очистка нефтезагрязненного грунта.

Таким образом, весь технологический процесс ликвидации шламового амбара проводится в два этапа:

  • 1) очистка и обезвреживание содержимого амбара и
  • 2) собственно утилизация бурового шлама.

Первый этап должен проводиться с учетом особенностей состава отходов, находящихся в шламовом амбаре.

А. Очистка амбаров с высоким содержанием нефти на поверхности

Предварительный сбор пленки с поверхности амбарной жидкости (установки типа УСН-2, УСН-300, СМ-5.

Добавка растворов органических флокулянтов ФТ-410, ПТ-506, неорганических флокулирующих сорбентов СФ-А1 с последующим перемешиванием и отстаиванием в течение 1-2 суток. В процессе отстаивания происходит разрушение эмульсии и повторный сбор нефтепродуктов с поверхности амбара. Оставшаяся вода с небольшим содержанием нефтепродуктов прокачивается через установку НЗУ-100 - горизонтальный отстойник для задерживания основной массы нефтепродуктов и взвешенных веществ и камера из двухступенчатых безнапорных фильтров с загрузкой сорбентом (ГС; емкость поглощения 6-8 г нефтепродуктов на 1 г сорбента, степень очистки воды - 95-99%) . Перспективно применение ультрадисперсных порошкообразных сорбентов на основе оксидно-гидроксидных фаз алюминия (УДП). Адсорбент обеспечивает быструю коагуляцию нефтяной микроэмульсии в достаточно крупные фрагменты. Вода после очистки может быть использована в технических целях либо сбрасываться в водные объекты. После удаления сточных вод шлам готовят для очистки от нефтяных углеводородов.

Б. Очистка амбаров с большим содержанием эмульгированных и отсутствием пленочных нефтеуглеводородов

Жидкая фаза амбарных отходов с высоким содержанием эмульгированных нефтепродуктов (более 0,5 г/л) пропускается через установку типа УСФ-0.5. Технология основана на использовании процессов седиментации и флотации из водных растворов органических реагентов. В качестве деэмульгатора и флокулянта реагентов ПТ-506 и ФСт-407. При обработке эмульсии не требуется ее подогрев или изменение pH раствора. Установка включает в себя: насос, смеситель, бак - отстойник, флотатор, диспергирующее и дозирующее устройства, емкости для реагентов .

Отделенные нефтеуглеводороды собираются в емкость и могут быть использованы в качестве топлива. Водная фаза доочищается в установке типа НЗУ-100 и может использоваться в технических целях, либо сбрасываться в водоем. Оставшийся шлам готовят для очистки от нефтеуглеводородов.

БУРОВОЙ ШЛАМ

(нем. Schlamm - ил, грязь) - водная суспензия, частицы к-рой представлены продуктами разруш. горных пород забоя и стенок скважины, продуктами истирания бурового снаряда и обсадных труб, глинистыми минералами (при промывке глинистым р-ром). Собственно Б. ш. - та часть взвеси, к-рая улавливается шламовой трубой (при колонковом бурении); часть Б. ш., выносимая на поверхность промывочной жидкостью, наз. буровой мутью. Если при разведочном бурении имеет место избират. истирание рудных минералов, то Б. ш. обогащается ценными компонентами руды; поэтому следует проводить опробование и анализ Б. ш. с целью уточнения результатов опробования скважины по керну. Анализ Б. ш. производится также при низком выходе керна по рудному телу.


Большой энциклопедический политехнический словарь . 2004 .

Смотреть что такое "БУРОВОЙ ШЛАМ" в других словарях:

    Буровой шлам водная суспензия, твёрдая часть которой состоит из продуктов разрушения горных пород забоя и стенок скважины, продуктов истирания бурового снаряда и обсадных труб, глинистых минералов (при промывке глинистым раствором). Обычно… … Википедия

    Буровой шлам - Измельченная выбуренная порода, загрязненная остатками бурового раствора. Источник: ОСТ 51.01 06 85: Охрана природы. Гидросфера. Правила утилизации отходов бурения нефтегазодобычи в море 2.1.4 буровой шлам: Выбурен … Словарь-справочник терминов нормативно-технической документации

    буровой шлам - — Тематики нефтегазовая промышленность EN bore mudboring muddrilling returnsdrilling sludgedrilling …

    буровой шлам (при бурении с продувкой воздухом) - — Тематики нефтегазовая промышленность EN chip … Справочник технического переводчика

Несмотря на высокую токсичность поднятого на поверхность шлама, его возможно сделать безвредным для окружающей среды, после чего применять в нефтеперерабатывающей, строительной промышленности.

Буровой шлам – поднятые в процессе бурения разновеликие кусочки породы, перемешанные с остатками химических реагентов, облегчающих процесс входа буров в грунт.

Химический состав основной массы шлама зависит от литологического состава разбуриваемых пластов и комплекса компонентов (веществ увеличивающих текучесть растворов, стабилизаторов температуры, гасителей пены и т. д), добавляемых в технический раствор. Помимо неорганических компонентов: окислов железа, кремния, возможного незначительного присутствия алюминия, цинка, натрия и прочих металлов, в шламе обязательно имеются парафино-нафтеновые углеводороды.

Буровому шламу присвоен 4 класс опасности.

Целесообразность захоронения

Утилизация и захоронение бурового шлама по методике, использовавшейся в 90-х прошлого столетия, – сброс необезвреженного шлама в воду на установках в открытом море, захоронение неочищенной отработки в земляных амбарах – привел к длительной дестабилизации экологической обстановки во многих районах добычи нефти.

Поэтому разработаны несколько различных методик приведения в состояние, позволяющее его дальнейшее практичное и безопасное использование или утилизацию.

Способы утилизации шлама:

закачка переработанной смеси из измельченной твердой и жидкой отработки в подземные пласты, где была выкачана ;
использование твердой отработки для изготовления смесей, необходимых в строительстве;
транспортировка на полигоны для захоронения.

Методы утилизации бурового шлама

При любом способе конечной утилизации буровой твердой отработки необходима ее предварительная тщательная очистка с помощью:

  • Термического метода – отработку подвергают обжигу в открытых амбарах или печах. На выходе получают избавленную от органических примесей и веществ массу, пригодную для производства битума.
  • Биологического метода , подразумевающего постепенное микробиологическое разложение отработки в местах консервации.
  • Физического метода , включающего фильтровку под давлением или за счет применения центробежной силы до того, как шлам будет отправлен на захоронение или спущен в шурф.
  • Химического метода , основанного на экстрагировании чистой породы за счет обработки первичной твердой отработки растворителями, а затем отвердителями с добавками цемента, глины, смол, полиуретанов.
  • Химико-физического метода , представляющего собой обработку шлама реагентами, вызывающими изменение физико-химических свойств отработки, после чего массу подвергают обработке в специальных агрегатах.

После удаления из шлама опасных для экологии компонентов разрешается переработать его для производства:

  • тротуарной плитки;
  • бордюрных ограждений;
  • шлакоблоков, пригодных для строительства подсобных зданий, конструкций с несущей функцией;
  • бетонных смесей;
  • смесей для покрытия дорог.

Проблемы утилизации

Главная проблема утилизации бурового шлама – нежелание руководства многих нефтедобывающих компаний нести расходы на правильную и безопасную утилизацию отработки.

Из-за этого смесь твердой и жидкой отработки зачастую переправляют в амбары, откуда затем выполняют откачку воды с примесью парафино-нафтеновых углеводородов, а оставшийся твердый шлам заливают бетонной смесью и засыпают грунтом.

В результате образуются захоронения, все еще содержащие большой процент нефтеуглеводородов, токсических веществ, металлов, легко вступающих в соединения с другими элементами.

И, чем быстрее растет количество буровых установок, тем стремительнее происходит загрязнение больших по площади территорий.

Решать проблему нужно комплексно, путем:

  • ужесточения наказания при выявлении фактов нарушений требований Роспотребнадзора по бурового шлама;
  • введением в эксплуатацию эффективных систем превращения отработки в безопасную массу, пригодную для дальнейшего захоронения или использования для нужд промышленности.

Примеры эффективных систем для очистки бурового шлама

Мобильная американская установка производства фирмы АСS 530, разделяющая нефтешлам за счет использования центробежной силы в технической центрифуге. Конечные продукты обработки – порода, вода. Отделенная нефть пригодна для применения в технических целях, порода может быть использована как компонент для производства строительных материалов.

Немецкий комплексный агрегат фирмы KHD Humboldt Wedag AG не только разделяет первичный смешанный шлам на жидкие и твердые компоненты, но и осуществляет сжигание последнего.

Нефтедобывающая промышленность – одна из самых прибыльных отраслей всей экономики. Однако и самая грязная с точки зрения экологии.
Разумный подход к процессу утилизации образующихся в процессе добычи нефти отходов поможет наладить баланс между техногенными нуждами человека и его обязанностью беречь окружающий мир для себя и потомков.

В процессе бурения возникает необходимость очистки скважины и близлежащей поверхности от экологически вредных веществ. Компания «АКОНИТ» предлагает полный спектр услуг по утилизации буровых отходов . Мы оперативно уберем и безопасно переработаем шлам, сточную воду и отработанный раствор, который через время может превратиться в твердый неподатливый слой.

К процессу утилизации буровых отходов предъявляются особые требования со стороны органов защиты окружающей среды. Производственно-технологические остатки содержат большой набор минеральных и органических загрязнителей, опасных для природной среды. Качественную утилизацию буровых отходов выполняют методом сжигания, замораживания, захоронения, физико-химической переработки, биологического разложения.

Высокие стандарты компании «АКОНИТ» в утилизации буровых отходов

Наша деятельность соответствует всем экологическим и техническим нормам. Выполняются откачка, удаление, вывоз и утилизация буровых отходов. Профессиональные специалисты используют надежную современную спецтехнику и работают оперативно.

Утилизировать бетонит (раствор для бурения) – сложная задача. Он впитывает воду и может увеличиться в объеме в 10 раз. Чтоб вывести влагу из гелеобразного продукта, требуется большая площадь, много песка или грунта и специальные химические условия. Длительный и трудоемкий процесс под силу не каждому предприятию, но сотрудники «АКОНИТ» готовы выполнить утилизацию буровых отходов любой сложности.

Наши клиенты

  • Предприятия, специализирующиеся на горизонтальном и вертикальном направленном бурении, в том числе и по технологии «стена в грунте»;
  • землепроходческие фирмы, строящие дороги и тоннели;
  • строительные организации, производящие земляные работы.

Вы можете заказать у нас профессиональную утилизацию буровых отходов и получить всю необходимую информацию. Мы гарантируем высокое качество работ, обеспечивающих защиту окружающей среды.