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.

Возникает проблема - буровой шлам. Для ее решения применяются инновационные методы, специализированная техника и оборудование. В этой области совершенствуются технологии для обезвреживания этого опасного вещества. Утилизация бурового шлама требуется компаниям, выполняющим бурение, а также предприятиям по созданию котлованов и туннелей.

Что это такое?

Буровой шлам - водная суспензия, имеющая твердую часть, которая состоит из веществ разрушения горной породы и стенок скважины. Вещество улавливается шламовой трубой при колонковом бурении. У него 4 вида отходов:

• отработанный бетонит;
• глина;
• жидкий грунт;
• грунтовые воды.

Необходима качественная утилизация, поскольку эти продукты отрицательно воздействуют на природу. Достаточно использовать эффективный метод удаления, чтобы не причинить вред среде.

Бурение - воздействие спецтехники на почвенные слои, благодаря чему появляется скважина для добычи ценных ресурсов. Процесс работы выполняется по разным направлениям, которые определяются расположением почвенного или горного пласта: оно бывает горизонтальным, вертикальным, наклонным.

С помощью такой работы появляется цилиндрическая пустота в форме прямого ствола или скважина. Диаметр может отличаться в зависимости от назначения, но он меньше параметра длины. Начинается скважина на поверхности почвы. Стены имеют название стволов, а дно - забоя. После добычи ценных ресурсов остаются разные вредные отходы, которые важно правильно и своевременно утилизировать. Это позволит не допустить отрицательного воздействия на среду.

Вредное воздействие на природу

Качественная утилизация бурового шлама является важной задачей, поскольку от этого зависит экологическая безопасность России и всего мира. Проникновение этого вещества в водоемы может привести к загрязнению Мирового океана.

Попадание нефтепродуктов является причиной нарушения азотного баланса донных почв, из-за чего происходит нарушение корневой системы водяных растений. Это нарушение экосистемы, которое влияет на жизнь всего живого в водоеме и на близко находящихся территориях. Поэтому утилизация бурового шлама является необходимой.

Классификация

При утилизации бурового шлама классификация веществ имеет важное значение. Вещества разделяются по количественным и качественным характеристикам. К наиболее важным свойствам относят:

1. Физико-химические.
2. Состав растворов.
3. Агрегатное состояние.

Физико-химические показатели используемого с бурением раствора определяются геологическим составом разбуриваемых горных пород и задач, которые вспомогательные компоненты раствора должны выполнять. Кроме охлаждения и смазки инструмента, задействованные скважины облегчают вынос пробуренной породы на землю.

Используемые растворы состоят из стабилизаторов температуры, поверхностно-активных компонентов, противопенных присадок, утяжелителей удельного веса, увеличителей текучести. На основе этих веществ создается технология утилизации раствора. Помимо неорганических компонентов в отработанном растворе есть металлы, парафиновые осадки.

По агрегатному состоянию растворы бывают жидкими (высокая текучесть), полужидкими и твердыми. Главным свойством отношения раствора считается процентное отношение твердой и жидкой фазы.

1. До 40 - растворы текучие и жидкие.
2. 40-85% - пастообразные и полужидкие.
3. От 85% - твердые.

Методы утилизации

Существуют различные варианты утилизации бурового шлама, но универсального метода нет. К основным относят:

1. Термический. Устранение отходов с помощью сжигания в особых печах при высокой температуре.
2. Физический. Благодаря центрифуге и фокуляции осуществляется отделение жидкого и твердого вещества, а потом обезвреживание и утилизация осуществляется отдельно.
3. Химический. Эта утилизация бурового шлама выполняется с использованием химических компонентов. Также применяются растворители, глина, жидкое стекло и остальные реагенты. Выполняется экстрагирование вещества до твердого вида.
4. Химико-физический. Выбирается набор химических реагентов, которые придают веществам определенные свойства. Потом компоненты перерабатываются в специальном оборудовании.
5. Биологический. С использованием этого способа отходы обрабатывают специальные микроорганизмы. Это приводит к разложению шлама на вещества, которые можно захоронить безопасно для природы. Преимуществом считается возможность использования микроорганизма на месте утилизации и захоронения.

Утилизация отходов бурового шлама такими способами считается безопасной. Выбирается подходящий вариант на основе видов вредных веществ.

Способы

Способы утилизации бурового шлама следующие:

1. Закачка смеси в подземные пласты.
2. Применение для получения смесей, которые пригодятся в строительстве.
3. Транспортировка в области захоронения.

Стандарты качества

Помимо утилизации применяемых растворов и появившихся шламов современные компании, выполняющие подобные работы, должны решать задачи по скорой ликвидации Другой востребованной услугой является ликвидация старого шламового амбара, находящегося на территории работ. Востребована утилизация бурового шлама в Сургуте, поскольку в той местности востребована сфера бурения.

Выгода переработки

Компании, выполняющие работы в области экологии, с производством используют свой транспорт и технику, а также применяют свои технологии и оборудование. Обычно у них есть полигоны для захоронения отходов. Именно такая организация должна проводить утилизацию и переработку бурового шлама. За весь процесс она несет ответственность, а также за последствия.

Некоторые компании из полученных веществ создают строительные блоки, тротуарную плитку, искусственный камень и прочие строительные материалы. Используются образовавшиеся компоненты в строительстве и ремонте дорог, изготовлении бетона. раствора с дополнительной обработкой становится пригодным для повторного применения при бурении.

Выполняется практически полная переработка бурового шлама, растворов и шлака. И отходов почти не остается. Помимо экологической безопасности в местности проведения работ эти мероприятия экономически выгодны компании. Связано это с уменьшением объемов задач по устранению шламовых амбаров, а также экономии на штрафах, которые положены за загрязнение среды и хранение отходов в области месторождения.

Сложности утилизации

Проблемой нефтедобывающих компаний считается нежелание платить за правильную и безопасную утилизацию отходов. Смесь твердой и жидкой обработки располагают в амбары, а оттуда осуществляется откачка воды с парафино-нафтеновых углеводородов. Остатки шлама заливают бетоном и засыпают грунтом.

В итоге появляются захоронения, где присутствуют нефтеуглеводороды, токсические вещества, металлы, вступающие в соединения с остальными компонентами. Увеличение числа буровых установок приводит к загрязнению больших территорий.

Решение проблемы должно быть комплексным. Поэтому необходимо:

1. Ужесточить наказание за нарушения требований Роспотребнадзора.
2. Ввести в использование эффективные системы получения безопасной массы, которую можно захоронить или применять для сферы промышленности.

Таким образом, отходы бурового шлама вредны для природы. Своевременная и качественная утилизация позволяет не допустить многих проблем. А для этого каждая нефтедобывающая компания должна относиться к своей работе ответственно.

Утилизация бурового шлама по всем правилам безопасности – это обязательный процесс, осуществляемый ответственными и успешными нефтедобывающими компаниями. Утилизация и переработка буровых отходов позволяет не только защитить окружающую среду от содержащихся в них токсичных элементов, но и получить ценные и безопасные стройматериалы.

Под буровым шламом понимается водная взвесь, в которой твердые частицы являются веществами, образующимися при разрушении поверхности отбитой горной породы и при истирании инструмента, опускаемого в скважины. Твердая составляющая бурового шлама может быть представлена также глинистыми минералами (при осуществлении промывки глинистыми растворами).

Подразумевается, что непосредственно к самому шламу относится часть суспензии, которая собирается шламовыми трубами при совершении колонкового бурения.

Класс опасности

Буровой шлам может негативно сказываться на состоянии природной среды, нарушая равновесие экосистем, кроме того, он вреден для здоровья человека. Опасность таких отходов заключается главным образом в том, что они содержат в своем составе токсичные элементы: углеводороды нефти, компоненты растворов, применяющихся при бурении, тяжелые металлы. В связи с этим буровые шламы относят к IV классу опасности отходов (согласно ФККО).

Утилизация и переработка

Перед непосредственной утилизацией буровых отработок необходимо их обезвредить. В промышленной экологии освещены несколько способов обезвреживания бурового шлама:

1. Термический способ. Процесс происходит в специальных установках – печах (или в амбарах) в условиях высоких температурных значений. В результате горения образуется продукт, который может быть использован в дальнейшем для изготовления битума.
2. Физический способ. Методами центрифугирования и флокуляции производят разделение жидкости от твердой части отходов, после чего каждая из выделенных фракций отдельно друг от друга утилизируется.
3. Химический способ. Основан на проведении экстракции из отходов чистых пород путем добавления в шлам растворителей, а затем отвердителей, в состав которых могут входить глина, цемент, смолы, полиуретан и т.д.
4. Физико-химический способ. Заключается в обработке отходов химическими веществами, которые вызывают изменения их свойств, и последующей переработке шламов с использованием определенных установок.
5. Биологический способ. Суть способа состоит в разложении отходов специальными микроорганизмами, которые производят обезвреживание отработок путем извлечения из них веществ для поддержания собственной жизнедеятельности. Обезвреживание таким способом производится на непосредственных местах загрязнения буровыми отработками.

После процесса обезвреживания буровые шламы могут направляться на захоронение или переработку.

При утилизации и переработке чаще всего производится комбинирование разных способов обезвреживания буровых отходов.

Эффективной технологией утилизации буровых отработок является их солидификация. Согласно этому способу осуществляется смешивание очищенного бурового шлама со специальными сорбентами и цементом. Сорбент связывает токсичные соединения, которые после добавления цементной массы переходят в форму, нерастворимую при любых погодных условиях. Поэтому произведенный таким образом обезвреженный продукт применяется в изготовлении материалов для строительства.

Переработка шлама может вестись в нескольких направлениях. Из отходов бурения возможно получить:

• тротуарную плитку;
• бордюрные ограждения;
• бетонные смеси;
• компоненты для автодорожного покрытия;
• шлакоблоки, использующиеся в строительстве подсобных помещений и др.

Схематическое изображение процесса переработки отходов бурения с целью получения новых изделий и материалов можно посмотреть в видео, основанном на применении 3D моделирования

В зависимости от способа обезвреживания буровых шламов используется различное оборудование для переработки. Так, например, актуальной и востребованной для предприятий нефтедобывающей отрасли является установка, в которой осуществляется термическая деструкция буровых отходов. Принцип работы такой установки основывается на проведении пиролиза в низких значениях температуры. В результате обработки отходов происходит образование кондиционной продукции. Работа установки обеспечивается за счет получения в ней пиролизного газа. Такой аппарат для переработки буровых шламов может работать в периодическом или непрерывном режиме (в зависимости от модификации) и иметь производительность, равную соответственно 100 и 1000 кг/час.

О том, как выглядит установка термической деструкции шламов, и о принципе ее работы рассказывают в следующем небольшом видео

Для снижения затрат на переработку буровых отработок и для лучшей защиты природной среды многие компании используют в своей работе вертикальную центрифугу — осушитель бурового шлама. Принцип действия этой установки основывается на создании центробежных сил с целью отделения жидких и твердых фаз в составе отходов. После удаления жидкости такой центрифугой шлам становится более сухим.

Отходы, образующиеся при бурении некоторых скважин, могут иметь в своем составе значительное количество радионуклидов.

Радиоактивные элементы могут попадать в буровые отходы совместно с пластовой водой. Приборы для проведения измерений радиоактивности бурового шлама позволяют выявить необходимость применения специальных методов обезвреживания таких отходов.

При расчетах объемов полученных шламов используют значения их плотности (средней плотности).

Кто перерабатывает буровой шлам? Переработку отходов бурения осуществляют компании, специализирующиеся на охране природной среды. Часто такие компании проводят разные исследования в области безопасного обращения с отходами нефтегазодобывающей отрасли и разрабатывают современные технологии по переработке шламов и т.д. Вывоз буровых отходов также осуществляется организациями, которые производят откачку, транспортировку и/или обезвреживание и переработку шламов. При перевозке отработок бурения используется транспорт, оснащенный специальными контейнерами.

Проблема уничтожения буровых отходов

Суть основной проблемы, касающейся уничтожения отходов бурения в России, заключается в том, что руководители большого числа компаний, занимающихся нефтедобычей, не хотят тратить денежные средства на осуществление правильной и безопасной утилизации шламов. В результате не обезвреженные буровые отходы просто отправляются на хранение в амбары, из которых затем откачивают водную смесь углеводородных соединений. Оставшиеся после откачки жидкости шламы заливаются бетоном и засыпаются грунтом. Как следствие, происходит образование большого количества захоронений, в составе которых содержатся углеводороды нефти, токсичные соединения, металлы и т.д. Причем с увеличением числа установок бурения осуществляется постоянное загрязнение огромных по площади земельных участков, что крайне негативно сказывается на состоянии окружающей среды.

Однако решение проблемы все-таки есть. Оно заключается в принятии комплекса мер:

1. Должны быть ужесточены санкции за нарушения безопасной технологии утилизации отходов бурения.
2. Должно поощряться внедрение в работу нефтедобывающих предприятий новейшего оборудования для переработки бурового шлама с целью его обезвреживания и последующего применения в качестве сырья в различных отраслях промышленности.

Экономическая выгода переработки

Выгоду от переработки постоянно образующихся буровых отходов имеют и компании, осуществляющие непосредственно обработку шламов, и сами нефтедобывающие предприятия. В первом случае перерабатывающим компаниям выгодно из дешевого сырья производить новые материалы с целью их дальнейшей продажи. Причем эти изделия могут быть высококачественными и потому продаваться по хорошим ценам, что, безусловно, делает бизнес по переработке отходов бурения прибыльным.

Экономическая выгода от переработки шлама для нефтедобывающих предприятий заключается в основном в том, что пропадает необходимость уничтожения шламовых амбаров и выплаты штрафов в больших количествах за нанесенный ущерб окружающей среде.

К сожалению, сегодня в нашей стране не все предприятия осуществляют правильную утилизацию бурового шлама. Проблема по переработке отходов бурения требует современных решений. Ведь получение из шламов новых изделий выгодное и с экономической, и с экологической стороны направление, на котором, помимо прочего, может быть построен успешный бизнес.

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.