В данной работе рассматриваются производственные отходы при бурении и их утилизация.
Ключевые слова: производственные отходы, бурение, буровой шлам.
Отходы бурения можно классифицировать на 3 типа: бытовые отходы, отходы, требующие сортировки и промышленные отходы. Бытовые отходы состоят из твердых отходов столовых, жилых помещений и офисов, а также неопасных отходов из рабочих и технических зон, таких как упаковывание отходов, порожние контейнеры и изоляция стекловатой. Для некоторых твердых отходов требуется сортировка в целях дальнейшего повторного использования / утилизации, и они не подлежат сбросу в корзины, используемые для бытовых отходов.
Каждый тип промышленных отходов имеет свою особенную технологию ликвидации, которые используются для обработки и повторного использования, либо обработки и ликвидации отдельных типов отходов. Такие отходы можно отсортировать в смешанный и буровой шлам / промышленные отходы промывочных жидкостей.
Предпочтительный способ ликвидации буровых растворов на водной основе (БРВО) и бурового шлама — испарение и разбрасывание в почву. Однако заключение последнего мелиоративного проекта говорит о том, что шлам нельзя разбрасывать по почве, а необходимо складировать их в общий полигон для захоронения отходов ОПЗО, находящийся на Комплексном Объекте Ликвидации Отходов (КОЛО). БРВО и шлам собираются в грунтовые отстойники с синтетической футеровкой в местах скважин и хранятся там до внедрения Экологическим отделом Проекта рекультивации земли. С момента попадания шлама и растворов в грунтовые отстойники с синтетической футеровкой, до момента начала Проекта рекультивации земли, вся жидкость испаряется, и в отстойнике остается сухой буровой/разбуренный шлам.
Некоторые жидкие отходы утилизируются в зоне буровой установки, но большинство отправляется на переработку. Жидкость перекачивается, проходя через вибрационные сита, армированные мелкой сеткой, перед тем как пройти переработку через ряд центрифуг, где большинство твердых частиц удаляются перед попаданием в баки-отстойники / отстойные сепараторы, где масло отделяется от нефти. Масло отделяется от отделенной жидкости и повторно используется для смешивания нового БРНО, вода используется для образования минерального соляного раствора, или проходит очистку через фильтровальную установку и передается в установку очистки стоков для ликвидации в поглотительную скважину.
Самый критический тип буровых отходов — шлам бурового раствора на нефтяной основе (БРНО). БРНО образует наибольший объем и самую высокую стоимость ликвидации отходов. Существует два метода обработки, которые используются на настоящий момент: Вертикальный центробежный сепаратор (Verti-G) и ТОШ (Термомеханический очиститель шлама от нефти), установка термической сепарации. После обработки с применением одного из этих методов, твердые частицы отправляются на полигон для заключительной ликвидации. Основной метод обработки шлама БРНО — переработка с использованием ТОШ. Сходы с сита ТОШ можно отправить на Общий полигон для захоронения отходов (ОПЗО) или на Полигон для промышленных отходов (ППО).
Процесс термомеханической десорбции основан на прямом механическом нагревании посредством использования измельчения бурового шлама фрезерованием. В данном типе процесса десорбции отсутствует источник возгорания, таким образом, происходит фрикция или трение. Метод трения исключает потребность в большой площади и комплексных систем разогрева и поддержки среды тепловой передачи, например, горячего масла, пара или выхлопного газа. Данный процесс обеспечивает быстроту, чистоту и эффективность эксплуатации. Выработка механической энергии удобоприменяема, что дает возможность предусматривать системы компактные и соответствующие высоким стандартам техники безопасности и взрывоопасности. Основные преимущества фрикционной десорбции с физио-химической точки зрения — ограниченные температуры технологического процесса и очень короткое время удержания, требуемое для полного удаления масла из твердых частиц. Это значительно сокращает риск термической деградации восстановленных базовых жидкостей.
Технологические преимущества с физико-химической точки зрения,
‒ Интенсивное колебание эффективно разбивает твердые частицы, создавая минимальную диффузионную длину для масел, частицы которых имеют внутреннюю связку капиллярными силами, тем самым, в дальнейшем, сокращая необходимое время удерживания в технологической установке для удаления масла из твердых частиц.
‒ Пониженная температура технологического процесса
‒ Очень короткое время удержания, требуемое для полного удаления масла из твердых частиц
‒ Короткое время удержания и низкая температура значительно сокращают риск термической деградации ценных буровых растворов на нефтяной основе
‒ Дактилоскопические сканеры ГХ не препятствуют повторному использованию восстановленного масла. (при установке специального пылеотделителя восстановленное масло обычно содержит менее 0.1 % мельчайших сверхтонких глинистых частиц).
Установка Verti-G компании MI — центрифуга-грохот непрерывного действия с контролем автоматической подачи, предназначенная для разнесения жидких и твердых отходов. Установка Verti-G устроена таким образом, чтобы восстанавливать жидкую фазу бурового раствора из бурового шлама, подвергая очень большой силе центробежного ускорения, которая улучшает разнесение жидкости и бурового шлама. Затем жидкий буровой раствор очищается от примесей и подается обратно в систему активного запаса бурового раствора. Эта машина экономит средства, восстанавливая дорогие буровые растворы и сокращая объем шлама, переработанного при помощи ТОШ. Система регенерации улавливает весь потерянный раствор и возвращает его в систему активного запаса. Она функционирует с раствором на основе дизельного, нефтяного и синтетического топлива. Кроме того, система сокращает объем отходов в зоне буровой установки, тем самым, сокращая затраты, связанные с захоронением отходов. При работе трех буровых вышек, две установки ТОШ не смогут переработать образующийся объем шлама. Чтобы устранить этот пробел, используются установки Verti-G, для сокращения количества шлама, направляемого в ТОШ, тем самым, сокращая общую стоимость переработки шлама до его отправки на захоронение в полигон.
В заключение можно сказать, что использование установки ТОШ является основным способом обработки шлама БРНО. При работе трех буровых установок, ТОШ не в состоянии переработать то количество шлама, которое образуется, и стала еще одним фактором в пользу использования установки Verti-G [1].
Литература:
- Сбор информации при прохождении практики в ООО «КаспийМунайГаз».
