Способ утилизации отработанных буровых растворов на водной основе
СОЮЗ СОВЕТСНИХ
СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ
РЕСПУБЛИН
3(5Р С 09 К 7/02
ОПИСАНИЕ H306PETEHMR
К ABTOPCHOMY СВИДЕТЕЛЬСТВУ
ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР
ВО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ (21) 3397255/20-06 (22) 29.12.81 (46) 28.02.84.Бюл. Р 8 (72) A.И. Булатов, В.A. Шишов, B.Þ. Шеметов, В.И. Поддубный, М.В. Петросьян и Л.Н. Видлога (71) Всесоюзный научно-исследовательский институт пб креплению скважин и буровым растворам (53) 622.243.144. 3 (088. 8) (56) 1. Будреков A. В. Огнетехнические устройства и.их применение для защиты окружающей среды. — Труды
ВНИПИГаздобыча, М., 1973. 2. Авторское свидетельство СССР Р 743584, кл. С 09 К 7/02, 1980. (прототип J.
„.SU„„1076434 А (54 ) (57 ) СПОСОБ УТИЛИЗАЦИИ ОТРАБОТАН НЫХ БУРОВЫХ РАСТВОРОВ HA ВОДНОЙ
ОСНОВЕ, включаккций отверждение бурового раствора введением в него карбамидной смолы и отвердителя и последующее захоронение отвержденного материала, отличающийся тем, что, с целью повышения эффективности способа утилизации за счет сохранения плодородия почвы на участке захоронения отвержденного материала и придания последнему питательных агрохимических свойств, в качестве отвердителя используют двойной суперфосфат, взятый в соотношении с карбами ной смолой 1:1 при общем количестве 5-25 мас.% Я относительно массы отверждаемого бу.рового раствора.
1076434
Изобретение относится к нефтедобывающей проыяшленности, в частности к способам утилизации отработанных буровых растворов на водной основе и может. применяться при строительстве скважин. 5
Известен способ утилизации буровых растворов путем термического обезвоживания и последующего захоронения (1).
Недостаток данного способа состо- 10 ит в том, что для его осуществления требуется применение специальных высокопроизводительных горелок.
Наиболее близким по технической сущности к предлагаемому является 5 способ утилизации отработанных буровых растворов на водной основе, включающий отверждение бурового раствора введением в него карбамидной смолы и отвердителя и последующее захоронение отвержденного материала в почве С2а.
Недостаток известного способа заключается в том, что нарушается плодородие почвы на участке захоронения отвержденного материала.
Цель изобретения — повышение эффективности способа утилизации эа счет сохранения плодородия почвы на . участке захоронения отвержденного материала и придания последнему пита тельных агрохимических свойств.
Поставленная цель достигается тем, что в способе утилизации отработанных буровых растворов на водной основе, включающем отверждение бурового раствора введением в него карбамидной смолы и отвердителя и последующее захоронение отвержденного материала в почве, в качестве отвердителя используют двойной су- 40 перфосфат при соотношении его с карбамидной смолой 1:1 при общем их количестве от 5 до 25 мас.% отверждаемого бурового раствора.
Пример 1. В отработанный 45 буровой раствор (ОБР ) плотностью
1,88 ° 103 кг/м> рН 8,35, состоящий иэ твердой фазы в количестве 63 вес.9 содержащей, %: утяжелитель 44,22; глину 18,18; воду 32,7, нефть 4,3; и характеризующийся показателем химического потребления кислорода (ХПК фильтрата бурового раствора ), равным 15,51 кг О>/мз, вводят при
: постоянном перемешивании карбамидную смолу в количестве 5 вес.% относитель но массы ОБР, а затем двойной суперфосфат в количестве 5 вес.% относительно массы ОБР. Через 2 сут твердения показатель прочности на сжатие достит:ает значения 0,43 МПа; нефтепродукты после выдержки отвержденного образца в воде в течение
2, 7 и 14 сут отсутствуют;.ХПК экстракционный воды через 7 сут
1,42 кг О /мЗ.
Пример 2 ° В отработанный буровой раствор (ОБР ) плотностью
1,07 -10 кг/м Э и рН 9, 3, состоящий из твердой фазы в количестве
11,32 вес.%, содержащей, %: глину 11,25, утяжелитель 0,07; воду
78,37; нефть 10,31, а также характеризующийся химическим потреблением кислорода (ХПК ) фильтрата этого раствора, равным 3,95 кг О /м, вво3 дят при постоянном перемешйвании карбамидную смолу в количестве
20 вес.% относительно массы ОБР, а затем двойной суперфосфат в количестве 20 вес.% относнтельно массы
ОБР. Через 17 сут твердения прочность на сжатие достигает значения 0,56 МЛа; нефтепродукты после выдержки отвержденного образца в воде в течение
2 сут отсутствуют; ХПК экстракционной воды через 2 сут 2,1 кг 02/м .
Пример 3. В отработанный буровой раствор (ОБР) плотностью
1, 88 10 кг/м З, рН 8, 35 у состоящий из твердой фазы в количестве 63 вес.% содержащий, % г утяжелитель 44,22; глину 18,18; воду 32,7, нефть 4,3, а также характеризующийся показателем химического потребления кислорода фильтратом ОБР, равным
15,51 кг О>/м, вводят при постоянном перемешивании карбамидную смолу в количестве 25 вес.% относительно массы ОБР, а затем двойной суперфосфат в количестве 25 sec.% относительно массы ОБР. Через 17 сут твердения показатель прочности на сжатие достигает значения 0,51. МПа; нефтепродукты после выдержки отвержденного образца в воде в течение 2,7 и
14 суток отсутствуют; ХПК экстракционной воды через 7 сут имеет показатель 2,08 кг 02/м3.
Пример 4. В отработанный буровой раствор, содержащий,%: воду 43,34; твердую фазу — 44,12 (из них утяжелитель 6,31, глина
37,81 ); нефть и нефтепродукты 12,53; плотностью 1,36 10 Зкг/м3, рН 8,55, ХПК фильтрата 20,59 кг/м ; вводят .при постоянном перемешивании карбамидную смолу и двойной суперфосфат в количестве в диапазоне 5-25 мас.%.
После 2 сут отвержденный материал характеризуется показателем прочности на сжатие, значительно превышающей значение 0,1 МПа, необходимое для проявления несущей способности о грунта.
В табл, 1 приведены результаты испытания образцов отвержденного материала различных сроков твердения. и хранения s воде.
1076434
Таблица 1
Время выдержки .образцов в воде, сут
Прочность на сжатие, ИПа, при содержании
Оу36 -,0,20
0,46
0,57
0,25
1,03 . 0 97
0,84
1,39
1,20 .
3,26
3,69
2,15
2,71
2,82
0,45
0,44
0,30
0,21
0,45
0,45
0,30
0,21
0,18
0,11
0,38
0,12.0,11
0,32,О, 39
0,95
0,95
ОФ70
1i00
1,20
0,25
0,87
1,00
0,90
1,00
0,75
0,90
1,10
0,89
0,55
2,82
2,92
1,85
2,02
2,89
2,32 1,54
2,38
2,00
2,50
2,03
1,45
2t08
1,50
2,10
Иэ данных табл.1 следует,что водная 40 среда практически не оказывает влияния на прочностные качества отвержденвых масс независимо от срока твердения и времени воздействия водной среды.
Предлагаемый способ утилизации 45 отработанных буровых растворов обес-.
Т а б л и ц а 2
Время выдержки образцов
7 суточного. возраста в воде, сут
Показатели
Содержание нефти и нефтепродуктов (НП), кг/мэ "
Отсутствует
14 Время твердения, сут печивает йейтрализацию и обезвреживание основных загрязняющих компонентов, содержащихся в ОБР, путем связывания их в структуре отверждаемой массы, о чем свидетельствуют результат испытаний, приведенных в табл. 2.
1076434
Продолжение табл, 2
Время выдержки образцов
7-суточного возраста в воде, сут
Показатели
1,38
2,78
4,0 8,13 12 31
5,08 9,13 18,00
6,63 10,74 23,00
: 7
1,43
3,10
1,79
4,05
Иэ данных в табл. 2.видно, что даже при минимально вводимом количестве отверждающей композиции наиболее токсичное и 3агрязняющее для объектов природной среды соединение - нефть - не обнаруживается в экстракционной воде. В то же время в экстрагенте B значительном количестве появляются ионы РО, что свидетельствует о том, что применяе- 35 мяй двойной суперфосфат, выполняя функции отвердителя, придает еще питательные качества отвержденным
Составитель A. Симецкая
Редактор Е.Кривина Техред В.Далекорей Корректор С.Шекмар
Тираж 634 Подписное
- ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий
113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5
Заказ 647/22
Филиал ППП "Патент", r Ужгород, ул. Проектная, 4
Содержание двойного суперфосфата (,ДСФ1 в пересчете на активный элемент (РО 1 кг/мЗ! массам. На практике попадание двойного суперфосфата в виде питательного элемента в почву будет обеспечиваться за счет вымывания его из отвержденного материала почвенной влагой.
Приведенные результаты испытаний дают основание считать, что применение данного способа позволит повысить качество утилизации отработанных буровых растворов и обеспечить сохранение окружающей природной среды.
