Что такое буровой шлам. Решение проблемы – утилизация отходов бурового шлама

Процесс ликвидации амбара с последующей утилизацией бурового шлама 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.

Принципиальная схема переработки буровых отходов представлена на рисунке 2.

Рисунок 2 - Принципиальная схема переработки отходов бурения

нефтедобыча буровой шлам утилизация

Предварительно обезвреженные отходы бурения (буровой шлам) могут использоваться в производстве строительных материалов - кирпича, керамзита, мелкоразмерных строительных изделий и т.п.

Перечислим возможные продукты утилизации отходов бурения (бурового шлама):

При подготовке БО к утилизации во всех случаях производят отстаивание БО в шламовом амбаре в течение 20-40 дней. За этот период происходят основные процессы седиментации и разделение объема БО на жидкую (водную) фазу и гелеобразный осадок. На поверхности водной фазы образуется слой нефтеводяной эмульсии, а в толще воды остаются растворенные (взвешенные) микрокапли нефтепродуктов. Поверхностные нефтеэмульсии откачивают с помощью вакуумных машин или с помощью нефтесборщиков. Остатки нефти локализуют с помощью боновых заграждений и удаляют из амбара . Волоконные боны типа ВИЙ способны производить очистку воды и от растворенных нефтепродуктов. На волокнах этой системы в ряде случаев иммобилизуют микроорганизмы-деструкторы нефтепродуктов, которые используют растворенную в воде нефть в качестве источника углерода и энергии. Очистка этой воды может также проводиться с помощью различных фильтров, наклонных ячеистых структур и гравитационных систем волнистого и циклонного типа.

Хороший эффект достигается с помощью электрообработки нефтесодержащих вод .

Оставшуюся воду осветляют с помощью коагулянтов и флокулянтов, откачивают и подают в систему оборотного водоснабжения в технических целях, в систему для поддержания пластового давления или для приготовления растворов, в том числе буровых. Эта вода может также использоваться для технологий переработки БО при приготовлении смесей. Классификация способов переработки БО может быть произведена по различным критериям (см. рисунок 3).

Рисунок 3 - Классификация способов утилизации БО

По типу воздействия способы могут быть физические, химические, биологические и их комбинации. По месту использования можно выделить технологии, применяемые на буровой установке, в шламовом амбаре на кустовой площадке, на полигоне утилизации отходов, на специальной установке и при транспортировке. С точки зрения стоимости переработки одной тонны БО можно условно сравнивать стоимость переработки БО со стоимостью одной тонны приготовленного БР на конкретном объекте. При стоимости переработки до 0,5 цены приготовленного БР - способы малой стоимости, от 0,5 до 2 - средней, свыше 2 - способы с высокой стоимостью. Областью использования получаемого продукта может быть производство строительных, мелиоративных или рекультивационных материалов. Наиболее распространенные физические методы основаны на центрифугировании, сепарации и воздействии высоких температур и др.

• 1. Отмыв загрязняющих веществ (в основном нефти) из объема БО с помощью горячей воды (70-95°С) и пара. Недостаток метода - высокие энергетические затраты.
• 2. Выпаривание воды с помощью солнечной энергии. Для усиления этого эффекта используется эффект парника.
• 3. Прогрев объема БО путем пропускания через него выхлопных газов Достоинство метода - одновременно с отверждением можно получить вспененный теплоизолирующий материал.
• 4. Центрифугирование БО с возвратом раствора в буровой процесс. Недостаток метода - объем БО после этого снижается всего на 10-15%, а оставшаяся после этого масса подлежит дальнейшей переработке.
• 5. Сепарация с помощью вибросит, пропускание сквозь щели, пористые и волоконные материалы и т.д.
• 6. Отстаивание в амбарах с секционированием БО по плотности. Разделительные перемычки из песка при этом используются для фильтрации жидких компонентов и перепускания менее плотных верхних слоев БО.
• 7. Вымораживание отстоявшейся воды при температурах -3-7°С. Полученный лед вывозится на рельеф.
• 8. Седиментация путем нанесения БО на наклонную поверхность. Такой процесс может повторяться многократно. Послойное наращивание с подсушиванием слоев составляет 2-4 см.
• 9. Переработка буровых растворов с использованием метода распылительной сушки. Для получения теплоносителя используется природный или сжиженный газ, мазут, дизельное топливо, нефть. Установка предназначается для обезвреживания шлама, регенерации избыточных объемов бурового раствора, добавочных жидкостей. Буровой раствор, поступающий из скважины, последовательно очищается на выбросите и батарее гидроциклонных песко- и илоотделителей. Установка экономически выгодна лишь при утилизации отработанных БР, а не сточных вод.
• 10. Захоронение в специально отведенном месте с помощью перемешивания БО с привозимым грунтом или песком. Недостаток метода - требуемый объем завозимого песка десятикратно превышает объем перерабатываемых БО.
• 11. Перемешивание с торфом, опилками, навозом и другими органическими веществами-отходами местных производств для получения теплоизоляционного материала. Полученная теплоизолирующая смесь позволяет увеличить срок действия зимника на 3-4 недели.
• 12. Замораживание в зимний период БО с последующим захоронением под слоем теплоизоляции из торфа, опила и др.
• 13. Применение отработанных БР как основу для приготовления тампонажных составов, необходимых при креплении скважин и изоляции зон поглощений .

В качестве вяжущего используют синтетические основы, цемент, гипс и другие материалы. Начало и конец схватывания смеси при различных температурах регулируется оптимальным соотношением компонентов. Достоинство метода отвердевшая пластмасса практически нерастворима в пластовых флюидах, непроницаема и коррозионноустойчива в водных растворах солей одновалентных металлов .

• 14. Технология "реинджекшн" - закачивание БО в затрубное пространство или в специально пробуренную скважину, закачивание в скважину после завершения буровых работ. Основные условия для применения "реинджекшн" - геологическая возможность для закачивания (наличие принимающего пласта, водоупорных пластов над и под принимающим пластом, чтобы предотвратить загрязнение грунтовых вод). Пластовая вода закачивается еще и в эксплуатационные скважины для повышения интенсивности газодобычи. Следует отметить, что бурение поглощающих скважин запрещается в зонах санитарной охраны источников хозяйственно-питьевого водоснабжения. Достоинство метода - возможность изолирования жидких БО глубоко под землей в природных резервуарах .
• 15. Размещение в пустотах строительного мусора, автомобильных покрышек и др. Достоинство метода - одновременное захоронение БО с отходами других видов.
• 16. Заполнение карстовых полостей под железными и автомобильными дорогами. Достоинство метода - в этом случае достаточно удалить из БО нефть, а текучесть даже полезна, так как позволяет создать давление в полости за счет столба жидкости в вертикальной части полости.
• 17. Внесение отработанных БР в почвы. Способ заключается в равномерном распределении содержимого котлована-отстойника по поверхности земли и механическом перемешивании ее с буровыми отходами. Первоначальные результаты, полученные в Канаде, дают основание считать его перспективным с точки зрения повышения плодородности полей при условии, естественно, абсолютного отсутствия в составе БО вредных примесей, оказывающих отрицательное влияние на качественный состав земель. Предпочтительнее применять такой способ в равнинной местности, где уровень грунтовых вод находится достаточно низко от поверхности земли. Достоинства метода - возможность получения плодородного грунта непосредственно в месте размещения БО - в шламовых амбарах; высокая эффективность мелиорации .
• 18. Термическое прокаливание (термодесорбция) с получением грубой строительной керамики (кирпича, керамзита). Термический метод нейтрализации бурового шлама считается наиболее эффективным и практически доступным. При прокаливании шлама при температуре 300°С токсичность его снижается в 10 раз, а при 500°С шлам обезвреживается полностью. В качестве источника тепла используется попутный газ, нефть, уголь, отходы древесины.

При наличии большого объема БО (сотни тысяч тонн в год) целесообразно строительство завода по отжигу БО и производству кирпича или керамзита. Достоинства метода - высокая эффективность обезвреживания, практическая доступность. Химические методы: - химическая нейтрализация с помощью реагентов с получением менее опасных веществ и нейтральных показателей РН (5,6-7,8); - получение теплоизолирующих материалов путем вспенивания с алюминиевой пудрой (при показателе рН БО свыше 10). К биологическим относится деструкция загрязняющих компонентов БО с помощью микроорганизмов. Последние чувствительны к составу БО, действуют селективно на различные виды загрязнений и требуют специальных условий для жизнедеятельности .

Физико-химические технологии основаны на комбинации физических и химических методов:

• 1. Перемешивание БО с сорбентом нефтепродуктов с последующим отделением сорбента от БО (например, с терморасщепленным графитом или вспененной карбамидной смолой, всплывающих за счет малой плотности).
• 2. Получение из БО гидроизолирующего материала. Это достигается введением пластических добавок, в том числе битумов или парафинов, получаемых в ходе пропаривания нефтяной коллекторной трубы.
• 3. Введение 2-5% БО в клиринговую смесь для производства цементов. Стоимость утилизации в этом случае определяется транспортными расходами до цементного завода и стоимостью аналитического контроля за составом смеси.
• 4. Замораживание с дроблением и последующей капсулизацией. На поверхности замороженных кусков БО путем перемешивания образуется твердая оболочка из вяжущего материала, например цемента. Эта оболочка препятствует миграции загрязняющих веществ и частиц БО в окружающую среду даже после оттаивания при положительных температурах. Цемент, применяемый при такой технологии, должен иметь добавки для низких температур, например, марки М-400 Д20.
• 5. Размещение БО в полимерных оболочках с дальнейшим использованием для заполнения объемов отсыпки. Для придания прочностных свойств перед помещением в оболочку масса БО должна быть подсушена. Наиболее технологичным для подсушки является микроволновый прогрев.
• 6. Отверждение (солидификацию) с последующим захоронением под слой минерального грунта или использованием в хозяйственной деятельности. Глиноподобная отвердевшая масса служит как строительный материал или, после помола, как удобрение. Для отверждения отходов бурения их обрабатывают активирующими добавками. Цель считается достигнутой, если прочность отвердевшей смеси через 3 сут. составляет 0,1 МПа (грунт с такой прочностью выдерживает массу автомашины или трактора). В качестве отвердителей применяют любые крепители: полимеры, формальдегидные смолы, гипс, жидкое стекло и др. Наиболее доступен портландцемент, добавка которого должна составлять не менее 10% по объему от отверждаемой массы. Для ускорения сроков схватывания его содержание увеличивают или вводят полиэлектролиты (поваренная соль, хлористый кальций, кальцинированная сода).
• 7. Электролизное разделение компонентов БО. Образующиеся вблизи электродов скопления тяжелых металлов, галогенов и других загрязняющих веществ отводятся с дополнительной утилизацией.
• 8. Электрокоагуляция с осаждением коагулированного осадка. Этим методом производится быстрое осаждение (1-2 часа) коллоидных частиц и очистка от органических загрязнителей при ее содержании до 2 мг/л. При этом на поверхности БО образуется слой воды, подлежащий откачке. Достоинство метода - осветленную воду можно использовать для водоснабжения буровой. Недостатки - невозможность транспортировки установки без ее демонтажа; замену отработанного электрода можно производить только при наличии грузоподъемного устройства; не решена проблема пассивации электродов: не обеспечивается сохранение постоянного зазора между ними, что влечет за собой по мере растворения анода перерасход электроэнергии.

Другие методы переработки и утилизации БО.

• 1. Прогрев буровых отходов с помощью электрических матов для бетонов. Данный метод может использоваться после извлечения из буровых отходов загрязняющих веществ.
• 2. Электрический микроволновый метод прогрева и прокаливания буровых отходов. При этом излучатель СВЧ размещается над транспортером, перемещающим БО. Достоинство метода - коэффициент полезного действия этого метода наиболее высок среди остальных, использующих электроэнергию.
• 3. Выращивание в объеме БО или на прилегающих грунтах трав и деревьев (лесная рекультивация). Достоинство метода - повышение плодородности почвы (при условии, естественно, абсолютного отсутствия в составе БО вредных примесей) .
• 4. Рекультивация нефтезагрязненных земель. Наносимые на нефтезагрязненные земли БО разрушают пленку из нефти и выдавливают нефть в микропонижения, что стимулирует процессы биоразложения.
• 5. Рекультивация песчаных сухо-ройных и торфяных карьеров и других нарушенных земель.

Исходя из вышеизложенного, следует, что все перечисленные технологии направлены на нейтрализацию рН; устранение из объема БО загрязняющих веществ; ликвидацию текучести отхода. Выбор метода утилизации БО производится с учетом множества факторов, при этом рассматриваются: технология бурения, оборудование и техника на кустовой площадке, местные условия, наличие и удаленность карьеров песка, сапропеля, торфа, ближайшие производства и отходы, наличие электроэнергии и топлива, конструкция шламового амбара, требования природоохранных органов.

Как правило, используется не одна, а несколько технологий. Если в южных регионах для утилизации БО достаточно более тщательно производить центрифугирование и сепарацию, а получаемый продукт вывезти на сельскохозяйственные земли для мелиорации, то в других случаях этот процесс связан с большими затратами и техническими сложностями. Однако, несмотря на все проблемы, в практику внедряются новые способы утилизации БО, совершенствуются старые, проверенные методы. Целый ряд научно-исследовательских и проектных организаций участвуют в разработке регламентов по утилизации отходов бурения. Таким образом, только комплексное применение различных способов позволяет добиться максимальной эффективности утилизации БО. Каждый из указанных выше способов утилизации БО требует детального изучения с исследованиями закономерностей технологических процессов и аналитическим контролем получаемого продукта.

Масштабы проблемы таковы, что повышение эффективности утилизации БО даже на единицы процентов принесет значительные прибыли. Наиболее перспективным, экологически чистым и часто единственно возможным способом удаления остаточных количеств загрязнения среды БО является применение биологических технологий, основанных на использовании микробных биопрепаратов, изготовленных из активной биомассы микроорганизмов-деструкторов. Источники загрязнения при бурении скважин условно можно разделить на постоянные и временные .

К первым относятся фильтрация и утечки жидких отходов бурения из шламовых амбаров.

Ко второй группе принадлежат источники временного действия - поглощение бурового раствора при бурении; выбросы пластового флюида на дневную поверхность; нарушение герметичности зацементированного заколонного пространства, приводящее к межпластовым перетокам и заколонным проявлениям; затопление территории буровой вследствие паводка в период весеннего половодья или интенсивного таяния снегов и разлив при этом содержимого шламовых амбаров (рисунок 3).

Буровой шлам вместе с выбуренной породой включает все химические соединения, которые используются для приготовления буровых растворов. Кроме того, он содержит некоторое количество сырой нефти.
Буровой шлам вместе с выбуренной породой включает все химические соединения, которые используются для приготовления буровых растворов. Поэтому сброс отделенного шлама без предварительной обработки, нейтрализации химических реагентов недопустим.
Схема выполнения траншейных стенок методом Тита-ния. Буровой шлам удаляется центробежным насосом вместе с бентонитовым раствором. После бурения опережающей скважины на всю глубину стенки колонну буровых труб оборудуют специальными резцами, расположенными по всей ее высоте на расстоянии 30 см друг от друга. Длина этих резцов определяется требуемой шириной траншеи. Траншея разрабатывается путем одновременного вращения буровой штанги, ее попеременного перемещения вверх и вниз на 0 3 - 0 5 м и движения всей буровой установки вдоль осп траншеи. Сменная производительность установки в средних геологических условиях составляет 35 м2 траншеи.
Буровой шлам оседает на дно траншеи, откуда засасывается вместе с бентонитовым раствором эрлифтом и по меньшей трубе направляющего шаблона подается на поверхность земли к очистной системе. Здесь из раствора выделяется шлам, который направляют в отвал. Очищенный раствор по мере необходимости сливают снова в траншею.
Буровой шлам, как и буровые растворы и буровые сточные воды, представляет опасность для водной среды. Нефть, вводимая в раствор до 40 - 45 % от его объема, под действием эмульгаторов равномерно распределяется в объеме глинистого раствора и сохраняется в нем в виде глобул, затем адсорбируется на стенках скважин и частицах бурового шлама. Вместе со шламом сбрасывается до 2 - 4 м3 и более нефти на 1000 м проходки. Буровой шл ам вместе с выбуренной породой и нефтью включает в себя все химические соединения, используемые для приготовления буровых растворов. При попадании выбуренного шлама в водоемы повышается мутность воды, что ухудшает водную среду обитания. Токсичные вещества, адсорбированные на частицах бурового шлама, обмываются в водной среде, накапливаясь и растворяясь в ней.
Буровой шлам может быть неполностью очищен от обработанного лигнитом бурового раствора, поэтому палеоботаники, изучающие выбуренные частицы, должны быть очень внимательны, чтобы не ошибиться относительно происхождения отбираемых ими проб.
Буровой шлам - осколки породы (образуются при бурении газовой скважины), которые вымываются на поверхность вместе с буровым раствором и используются для получения информации о газоносности данной породы.
Отработанный буровой шлам является многотоннажным отходом бурения. Его загрязняющее действие связано как с составом разбуриваемых пород, так и с составом смачивающего его бурового раствора.
Зависимость скорости проходки от частоты вращения при раз-буривании известняка белджен различными долотами. давление, развиваемое буровым раствором, равно 10 МПа. Если буровой шлам из-под долота не удаляется так же быстро, как образуется, он подвергается дополнительному перемалыванию; между долотом и действительным забоем скважины нарастает слой разрушенной породы. На основании промысловых данных Спиэр показал, что зависимость механической скорости бурения от нагрузки на долото линейна лишь до определенного значения последней, а затем резко отклоняется вниз.
Качество бурового шлама и глины зависит от петрографического состава пород, проходимых в процессе бурения.
Подъем бурового шлама до поверхности происходит в результате совокупного действия подъемных сил потока жидкости и сил проскальзывания твердых частиц в растворе, обусловленных их весом.
Загрязняющие свойства бурового шлама обусловлены минералогическим составом выбуренной породы и остающимися в ней остатками бурового раствора. Анализ фазового, фракционного и компонентного состава шлама, а также его физико-химических свойств показывает, что за счет адсорбции на поверхности частиц шлама химреагентов, используемых для обработки буровых растворов, он проявляет ярко выраженные загрязняющие свойства.
Загрязняющие свойства бурового шлама обусловлены минералогическим составом выбуренной породы и остающимися в ней остатками бурового раствора.

Однако частицы бурового шлама являются далеко не сферическими.
Схема указателя влажности. Опасное слипание бурового шлама начинается тогда, когда водоприток составляет 10 - 35 % от веса разбуренной породы. Количество воды, поступающей в скважину, зависит от условий в скважине, ее размера, объема циркулирующего агента, его температуры и влажности, размеров и физико-химических свойств шлама. Так как существующие признаки позволяют определить только наличие водопритока, а не интенсивность, то в начальный момент жидкость удаляют из ствола выпариванием в результате циркуляции воздуха в течение некоторого времени.
Предусмотрена утилизация бурового шлама.
Метод термообработки бурового шлама наиболее целесообразен и технически доступен. Сущность его заключается в том, что органические вещества полностью сгорают при высокой температуре.
Промывочная жидкость транспортирует буровой шлам на вибрационное устройство, где происходит его отделение от жидкости. Затем шлам предварительно промывается и направляется к верхней плите. Здесь все частицы менее 4 76 мм отделяются и падают во внутренний резервуар. Более крупные частицы скатываются с наклонной плиты, собираются и промываются отдельно. Резервуар имеет наклонно расположенные перегородки, снабженные промывочными отверстиями. Здесь происходит промывка выбуренных частиц. Отмытые частицы проходят через внутренний резервуар и падают в конус на нижнем конце наружного цилиндра. Под этот конус в определенные интервалы подставляется ведро, в которое и отбирается проба.
Способность пены выносить буровой шлам зависит от квадрата скорости ее движения в кольцевом пространстве и реологических свойств пены. При ОДГ в диапазоне 0 60 - 0 96 пена ведет себя как бингамовская вязкопластичная жидкость.
Загр шяющие свойства бурового шлама обусловлены iv ii v 1ло / нчес ким составом выбуренной породы и ос-i i ivuvt еи остатками бурового раствора.
Наличие в растворе бурового шлама оказывает вредное влияние на его технологические свойства и приводит к ухудшению технико-экономических показателей бурения. В связи с этим очистке бурового раствора от твердых, жидких и газообразных примесей уделяют особое внимание.
Неутилизируемые строительные отходы (буровой шлам, сборный и монолитный бетон и железобетон, цемент, кирпич, строительные растворы и др.), которые не являются токсичными, предусматривается вывозить автотранспортом на санкционированные полигоны для захоронения строительных и твердых бытовых отходов с заключением договоров с администрациями соответствующих районов.
Образующийся при бурении скважин буровой шлам может содержать до 7 5 % нефти и до 15 % органических химических реагентов, применяемых в буровых растворах. В относительно большом объеме шлам накапливается нередко и при подготовке нефти. В этом случае шламы могут содержать до 80 - 85 % нефти, до 50 % механических примесей, до 67 % минеральных солей и 4 % поверхностно-активных веществ.
Ставится задача - изучить буровой шлам, который, поступая вновь в скважину вместе с промывочной жидкостью, способствует интенсивному износу элементов пары трения бурового насоса, турбобура и долота.
Японскими специалистами для отверждения бурового шлама предложен состав, состоящий из портландцемента, безводного гипса и добавок порошкообразного материала некоторых солей. Фирма Chemfix Crossford Pollution Services (Великобритания) рекомендует обрабатывать буровой шлам некоторыми растворами силикатов в присутствии коагулянтов. Получаемый при этом твердый материал может быть утилизирован, т.е. использован для покрытия автостоянок или же безвредно сброшен на поверхность почвы.

Статистический анализ исследованных проб бурового шлама позволяет ориентировочно вычислять массовую долю частиц в буровом растворе.
При экстракционном методе обезвреживания бурового шлама в результате многоступенчатого процесса извлечения из шлама органических токсичных веществ с помощью растворителя на очистной установке буровой раствор отделяется от шлама. Очищенный буровой раствор направляется в циркуляционную систему. Для таких установок, используемых, в частности, при морском бурении скважин, разработаны различные схемы, включающие вибросита и промывочные устройства, в ряде случаев - сепараторы, центрифуги, гидроциклонные установки.
Дня определения удельной поверхности бурового шлама оба эти метода не применяется, так как дисперсность бурового шлама несоизмерима о дисперсностью порошков, подобных цементу, а адсорбционный метод дает суммарную поверхность - как внешнюю, так и внутреннюю (в порах) - твердого тела, хотя нас интересует обычно только внешняя поверхность, образующаяся при разрушении породы в процессе бурения.
Японскими специалистами для отверждения бурового шлама предложен состав, состоящий из портландцемента, безводного гипса и добавок порошкообразного материала некоторых солей. Фирма Чемфикс Грассфорд Поллюшн Сервисэз (Великобритания) рекомендует обрабатывать буровой шлам некоторыми растворами силикатов в присутствии коагулянтов. Получаемый при этом твердый материал может быть утилизирован, т.е. использован для покрытия автостоянок или сброшен на поверхность почвы без вреда для последней.
Химическое и механическое диспергирование бурового шлама ведет к повышению доли выбуренной породы в буровом растворе в процессе бурения. В ограниченной степени переход в раствор выбуренной породы полезен, но ее избыток создает значительные трудности и приводит к удорожанию буровых работ. Например, переход в раствор коллоидных глин придает ему нужные реологические и фильтрационные свойства, но когда в раствор переходит слишком много глинистых частиц, происходит его интенсивное загустевание, что вызывает значительное снижение механической скорости бурения, повышает вероятность выброса под действием эффекта свабирования при подъеме колонны, а также вероятность поглощения в результате повышения давления в кольцевом пространстве при циркуляции раствора и положительных импульсов давления при спуске колонны.
Номограмма для определения числа кассет на одно вибросито. Тип и размер частиц удаляемого бурового шлама может явиться причиной возникновения закупорки ячеек и уменьшения пропускной способности сита. При бурении в соленосных отложениях наличие мелких частичек соли в буровом растворе и эффект рекристаллизации соли из насыщенного раствора может быть причиной закупорки сетки солью. Бурение в глинистых отложениях также может вызвать закупорку ячеек частицами выбуренной породы, что приводит к недостаточному обезвоживанию шлама на второй сетке и к большим потерям раствора.
Инструменты, применяемые при механических способах очистки забоя скважины от продуктов разрушения. Разбуренная долотом 12 порода - буровой шлам поднимается по винтовой поверхности за счет действия возникающей на ней силы при вращении шнеков.
Отработанный буровой раствор, или буровой шлам, может содержать органические компоненты и соли, которые токсичны для растений и рыб. Неуправляемый выпуск буровых растворов или шлама на территории, окружающей буровую площадку, может отрицательно сказаться на растительности и поверхностных водах.
Пагубное воздействие разлившаяся нефть, нефтяной и буровой шлам могут оказать и на почву в процессе бурения, добычи, подготовки и транспортирования нефти. Проникая в плодородную землю, все эти загрязнители изменяют ее физико-химические свойства, разрушают почвенную структуру, диспергируют частицы, изменяют соотношение между углеродом и азотом, режим почв и корневого питания растений. Загрязнение почвы опасно и для человека, поскольку влияние нефти может проявляться через пищевые цепи (сельскохозяйственные продукты), в том числе и с канцерогенным эффектом.
Изучение литологии на основе исследования бурового шлама или кернов имеет очень существенное значение для выяснения промышленных возможностей данного карбонатного коллектора.
Шла мовым насосом пульпу из бурового шлама и растворителя подают на блочную гидроциклонную установку, где буровой шлам отделяется от растворителя и сбрасывается в сваю-ловушку. Здесь его отмывают от растворителя, который по мере накопления электропогружным насосом откачивают в блок доочистки и хранения. Сюда же поступает растворитель после гидроциклонной установки. В блоке растворитель посредством фильтров тонкой очистки полностью освобождают от механических примесей и направляют для повторного использования.
Одним из эффективных методов обезвреживания бурового шлама является окисление и гидрофобизация его поверхности. Значительный объем работ в этом направлении выполнен Т.И. Гусейновым, А.А. Мовсумовым и другими специалистами.
Предложен способ определения удельной поверхности бурового шлама по данным фракционного анализа.

При малом зазоре затрудняется удаление бурового шлама с забоя скважины, повышается сопротивление движению воздуха; при большом зазоре увеличивается объем породы, подлежащей разрушению. И в том, и в другом случае уменьшается скорость бурения.
Сохранение выбуренных твердых частиц (бурового шлама) в растворе во взвешенном состоянии улучшается с ростом плотности последнего, способствуя транспорту шлама по кольцевому пространству и замедляя его осаждение на поверхности.
Литографический каротаж - отбор проб бурового шлама (осколков породы), который вымывается наверх с буровым раствором.
При этом промывочная жидкость с буровым шламом отсасывается с забоя через долото и по бурильным трубам поступает в шламоуловитель. Такая технологическая схема применяется в случаях низких динамических уровней, где круговая циркуляция эрлифтом невозможна или нецелесообразна по другим техническим и технологическим причинам.
Серьезный ущерб окружающей среде может нанести буровой шлам, образующийся в процессе отстоя промывочных вод. Основными составными частями шлама являются: выбуренная порода, нефть, химические реагенты и др. Нефть, которая вводится в промывочную жидкость, действием эмульгаторов (дисольвана 4411, сульфонола и др.) равномерно распределяется в объеме глинистого раствора.
Используется несколько вариантов обезвреживания и утилизации бурового шлама.

Буровой шлам – это разрушенные породы грунта при , другие полезные ископаемые, а так же в результате других видов бурения, в том числе и при помощи ямобура при шнековом бурении . Частицы и обломки пород образуются под воздействием бурового долота на дно скважины.

Большинство частиц и осколков, поднятых из - это песок и сланцы. Состав бурового шлама зависит от типа осадочных и горных пород, в которых проходит буровой инструмент, а так же от глубины скважины, так как на разных глубинах залегают разные породы. Так же в составе шлама встречаются породы содержащие барит, каустическую соду, сульфат калия, бикарбонат натрия, и гликоль.

При бурении шарошечными долотами применяют буровые растворы, состоящие из глины и других компонентов на водной основе. Эти буровые растворы можно использовать для наземного, так и для глубоководного бурения. Буровые растворы предохраняют долото от перегрева, тем самым продляют срок их службы, помогают выводу шлама из скважины, а так же укрепляют стенки забоя. При колонковом и шнековом бурении буровые растворы обычно не применяют.

При разрушении буровым долотом осадочных и скальных пород, буровой раствор, подаваемый в забой, выносит на поверхность буровой шлам. Частицы шлама отделяют от бурового раствора с помощью вибросита. Удаление твердых веществ из бурового шлама уменьшает затраты на бурение. После отделения шлама, буровой раствор используется многократно.

Использование бурового шлама.

После извлечения из скважины бурового шлама, подрядчик должен решить, следует ли избавиться или использовать шлам. Если шлам можно использовать для других целей, компания имеет возможность получить от этого дополнительный доход.

Буровой шлам, который должен быть утилизирован, потребует дополнительных расходов. Во многих странах есть законы, по которым отходы производства нужно использовать повторно. Таким образом, буровой шлам помещают в предварительно вырытые ямы, прилегающие к месту бурения.

Области применения бурового шлама достаточно разнообразны. Шлам используют в дорожном строительстве. Это хороший материал для полотна грунтовых дорог. Так же, в смеси со смолами и другими связующими веществами, шлам пригоден для асфальтовых покрытий.

Переработанный буровой шлам можно использовать в качестве строительных материалов, для производства кирпича, бетона.

Есть опасения по поводу отрицательного воздействия бурового шлама на окружающую среду. Основная проблема связана с воздействием захоронений шлама на местные водоемы.

В настоящее время, по некоторым данным, 2,5 миллиона тонн шлама было захоронено в Северном море между Великобританией и Норвегией. Нередко буровой шлам содержит токсины, вытекающие из углеводородов. Экологические организации призывают компании и государства минимизировать сбросы бурового шлама.

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.