При современном уровне производства лидерами выступают предприятия, которые связаны с нефтедобычей и с нефтепереработкой. При добыче нефтепродуктов остро встает проблема утилизации отходов, так как бурение скважин несет за собой большое количество таких отходов, в которых содержатся примеси.

Утилизация и захоронение бурового шлама

Предотвращение загрязнения окружающей среды продуктами нефтедобычи и нефтепереработки – одна из самых сложных и многоплановых проблем, которая требует и значительных средств и требует постоянного контроля. Именно этот продукт считается самым опасным, так как применим во многих сферах и распространен на больших территориях по всей стране. Этот источник загрязнения лидер по величине нагрузок на природную среду.

Эти механические примеси имеют высокий класс опасности, вредны для окружающей среды, и поэтому проблема утилизации отходов выходит на первый план. Особую опасность представляют вырубленные породы, которые образуются при добыче нефтедобыче, таким образом, именно такие породы называются буровым шламом.

Основными клиентами, пользующимися услугами по утилизации, являются буровые компании, которые занимаются горизонтально-направленным бурением и некоторые строительные организации, которые осуществляют рытье котлованов. Дорожные службы часто нуждаются в услугах компании, цель которой – утилизация бурового шлама, так как при рытье туннелей и проведении других работ могут оказаться специфические участки породы.

Буровой шлам включает в свой состав 4 вида отходов:

1. Отработанный бетонит;
2. Жидкий грунт;
3. Осадок в виде глины;
4. Грунтовые воды.

Грамотная утилизация бурового шлама является задачей, которая должна решаться в кротчайшие сроки и с высокой эффективностью, так как от этого зависит состояние окружающей среды не только России, но и сего мира в целом. Существует несколько вариантов утилизации бурового шлама, но универсального способа обработки и утилизации нефтешлаков не существует. Многие спорят, какой из методов лучше, но к единому мнению специалисту до сих пор не пришли.

Методы утилизации

Термический

Суть метода состоит в том, что отходы сгорают в специальных печах с высокой температурой горения или в открытых амбарах. При их сжигании получаются битумные остатки.

Биологический

В этом способе широко применяется метод, при котором материал разлагается при помощи особых микроорганизмов и под воздействием определенной температуры. После такого воздействия на отходы остается вещество, которое впоследствии можно захоронить, не нанося вред окружающей среде. Можно проводить мероприятия непосредственно в месте захоронения, там, где происходит биотермическое разложение.

Физический

При этом методе отработанные при бурении растворы будут поделены на техническую воду и шлам, помогут в этом флокулянты и коагулянты. Утилизация бурового шлама путем центрифугирования и фокуляции на сегодняшний день оптимальный способ избавиться от опасных отходов.

Химический

Применяется способ экстрагирования, при котором используются растворители, идет отвердение с применением, например, глины, цемента, жидкого стекла. Также есть вариант с применением органических добавок, например, такие, как эпоксидная смола, полиуретаны и некоторые другие компоненты.

Физико-химический

Этот способ основан на применении реагентов, которые специально разработаны и подобраны для этого процесса. При их применении меняются физико-химические свойства отходов, и после этих изменений все обрабатывается на специальном оборудовании.

Проблемы утилизации бытового шлама

Помимо утилизации есть еще несколько моментов, которые при определенных обстоятельствах необходимо решать. Востребованы услуги по очистке контейнеров, устранение проблемы при розливе части отходов и их оперативное устранение. При помощи мощного илоотсоса все эти мероприятия выполняются качественно, так как применяют при производстве таких работ механизированное оборудование. Мощные насосы позволяют выполнить поставленную задачу оперативно и качественно.

Необходимо обращаться к услугам проверенной и надежной компании, которая достаточно по времени занимается решением этой важной экологической проблемой. Правильный выбор гарантирует, что работа будет выполнена в срок и, действительно, на высоком уровне. Авторитетная и надежная компания привлекает и свой автотранспорт, и оборудование, способна выполнить заказы любой сложности. Она должна нести ответственность за результат и при утилизации, и при последующем захоронении отходов.

На данный момент разрабатываются новейшие технологические решения, которые после испытаний будут внедрены в производство.

Компания, которая занимается вывозом и утилизацией отходов должна соблюдать все технические и экологические нормы, и проводить ее в специально отведенном месте с соблюдением всех мер безопасности. Поэтому стоит отнестись к выбору исполнителя с ответственностью.

Есть вариант использования продуктов утилизации. Например, такие продукты можно применить при изготовлении шлакоблоков, тротуарной плитки, бордюрного камня и некоторых других строительных материалов. Широко применяются отходы при строительстве дорог, как наполнитель слоев оснований, и при изготовлении бетона.

Переработка отработанного бурового шлама, видео-обзор:

Буровой шлам. Понятие «буровой раствор»

Нефтедобыча -- подотрасль нефтяной промышленности, отрасль экономики, занимающаяся добычей природного полезного ископаемого -- нефти. буровой шлам обезвреживание мелиорированный

Нефтедобыча -- сложный производственный процесс, включающий в себя геологоразведку, бурение скважин и их ремонт, очистку добытой нефти от воды, серы, парафина и многое другое (Булатов В.И., 2004).

Процесс бурения представляет собой процесс образования горной выработки, преимущественно круглого сечения, путем разрушения горных пород главным образом буровым инструментом с удалением продуктов разрушения (Вадецкий Ю.В. , 2003).

При бурении и эксплуатации скважин происходит нарушение и загрязнение ландшафтов, прилегающих к буровым площадкам. Основными источниками воздействия выступают строительно-монтажные работы, а также отходы бурения:

• · буровые и сточные воды (БСВ)
• · отработанные буровые растворы (ОБР)
• · буровой шлам (БШ)

Проведение буровых работ оказывает значительную техногенную нагрузку на все компоненты окружающей среды. Наибольшему техногенному воздействию подвергаются природные экосистемы на территориях складирования отходов бурения, что является следствием несовершенства технологий бурения и утилизации буровых шламов. Размещение же в объектах природной среды отходов бурения, содержащих токсичные вещества, являются основными причинами прогрессирующего ухудшения качества окружающей среды в районах ведения буровых работ.

В настоящее время только на территории Западной Сибири образуется более 100 тысяч тонн бурового шлама в год. Расходы предприятий топливно-энергетического комплекса на обезвреживание и утилизацию буровых шламов, рекультивацию шламовых амбаров ежегодно составляют миллиарды рублей.

Буровой шлам - водная суспензия, твердая фаза которой представлена продуктами разрушенных горных пород забоя и стенок скважины, продуктами истирания бурового снаряда и обсадных труб, глинистыми минералами (при промывке глинистым раствором).

Состав шлама в значительной степени зависит от типа горных пород, через которые проходит скважина. В шламах находятся грубые и крупные частицы минералов и горных пород с размерами до нескольких сантиметров. При оценке токсичности шламов решающую роль играет присутствие в нем нефтяных углеводородов, токсичных компонентов буровых растворов и тяжелых металлов.

Присутствие в шламах нефти неизбежно при использовании буровых растворов на нефтяной основе. Концентрация нефтяных углеводородов в таких шламах составляет до 100 г/кг. Шламы, полученные при работе с водяными буровыми растворами, содержат следовые количества нефти.

Повышенное по сравнению с фоном содержание тяжелых металлов возникает в результате введения в буровые растворы барита с примесями металлов и некоторых компонентов, содержащих железо и хром.

Загрязняющие свойства бурового шлама обусловлены минеральным 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 химических реагентов, используемых для обработки буровых растворов и входящих в его состав, он проявляет ярко выраженные загрязняющие свойства. Также выбуренная порода накапливает в процессе бурения нижних горизонтов сырую нефть и ее фракции. Таким образом, в его составе отмечается значительное содержание нефтепродуктов, органических соединений, опасных для объектов природной среды, растворимых минеральных солей. Всё перечисленное предопределяет высокую экологическую опасность отходов бурения.

В настоящее время отсутствует убедительные данные по оценке уровня

загрязненности отходов бурения. Загрязняющий потенциал отходов бурения

обусловлен, главным образом, используемыми материалами и химическими реагентами. Номенклатура и ассортимент материалов и химреагентов достаточно велик (см. табл. 1.1). В связи с тем, что практически полностью химические реагенты и материалы переходят в отходы бурения, становится понятной высокая экологическая опасность отходов. Так, в среднем, на 1 м 3 отходов, как показывают расчеты, приходится до 68 кг токсичных органических соединений, не считая нефтепродуктов и загрязнителей минеральной природы.

Таблица 1.1. Примерные объемы (тыс.т.) ежегодного поступления в объекты природной среды некоторых материалов и химреагентов с отходами бурения

Понятие "буровые растворы" охватывает широкий круг жидких, суспензионных и аэрированных сред, назначением которых является обеспечение безопасности ведения работ при высокой скорости бурения и выполнение заключительных операций по выводу и консервации скважины.

Буровой раствор, прежде всего, должен:

• · удалять выбуренную породу (шлам) из-под долота, транспортировать ее вверх по кольцевому пространству между бурильной колонной и стволом скважины и обеспечивать ее отделение на поверхности;
• · удерживать частицы выбуренной породы во взвешенном состоянии при остановке циркуляции раствора;
• · охлаждать долото и облегчать разрушение породы в призабойной зоне;
• · создавать давление на стенки скважины для предупреждения водо-, нефте- и газопроявлений;
• · оказывать физико-химическое воздействие на стенки скважины, предупреждая их обрушение;
• · передавать энергию гидравлическому забойному двигателю
• · обеспечивать сохранение проницаемости продуктивного пласта при его вскрытии (Вадецкий Ю.В., 2003)

Обязательным компонентом любого бурового раствора всегда является бентонит (монтриморилонитовая глина). Действие этого компонента объясняется особенностями его физико-химической природы, взаимодействием с дисперсной средой с образованием в ней устойчивых коллоидных систем. В химическом отношении глина представляет собой водные алюмосиликаты, содержащие окислы железа, щелочных металлов (натрия, калия), алюминия, щелочно-земельных металлов кальция, магния. Аномально высокие пластовые давления, встречающиеся при бурении в осложненных геологических условиях, зачастую превышают гидростатическое давление бурового раствора. Поэтому буровой раствор необходимо утяжелять. Применяется баритовый утяжелитель.

Поверхностно-активные вещества (ПАВ) относятся к реагентам, снижающим поверхностное натяжение на трехфазной границе "пласт -вода - нефть". Главным назначение ПАВ является поддержание естественной проницаемости коллекторов. Проникновение в последние буровых растворов и их фильтратов резко снижает продуктивность скважин и значительно растягивает сроки их освоения. В качестве ПАВ используются различные вещества: сульфанол, дисолван, карбозолин, стеа-рокс, азолят и различные оксиэтилированные спирты. Недостатком ПАВ является интенсивная адсорбция их на твердой фазе буровых растворов.

Для дегазации буровых растворов используют реагенты-пеногасители: соасток, гарболинеум, сивушное масло, полиметилсилосалы, солидол, синтетические жирные кислоты.

Для поддержания постоянной плотности бурового раствора используют реагенты-понизители водоотдачи (углещелочной реагент, карбоксиметилцеллюлоза, конденсированная сульфит-спиртовая барда, гидролизованный полиакриламид), и понизители вязкости (феррохромлигносульфонат, нитролигнин, сунил, игетан).

Кроме того применяются вещества - термостабилизаторы, струк-турообразователи, смазочные добавки, эмульгаторы и другие компоненты. В качестве регулятора щелочности применяется - каустическая сода.

Каустическая сода (NaOH) - бесцветная кристаллическая масса, хорошо растворимая в воде с выделением большого количества тепла. Небольшие добавки щелочи вызывают временное диспергирование частиц глины, увеличение электрокинетического потенциала и, как следствие этого, снижение вязкости и водоотдачи бурового раствора.

В целом, состав бурового раствора зависит от его назначения, типа пород и метода бурения. Различают аэрированные, меловые, известковые, карбонатно-глинистые, сульфитные, минерализованные, гипсовые, амолинатные, каливые и другие виды буровых растворов (Вадецкий Ю.В., 2003).

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.