Состав для утилизации отработанного глинистого бурового раствора

 

Изобретение относится к нефтегазодобывающей пром-ти. Цель изобретения - повышение степени обезвреживания и качества отверждения. Состав содержит следующие компоненты при соотношении, мас,%: портландцемент 10-20; отработанный глинистый буровой раствор 30-80; гидролизный лигнин 10-50. Последний представляет собой не слеживающийся при хранении темнокоричневый порошок. Он не растворим в воде, не взрывоопасен и не токсичен . Цолучают лигнин в результате отходов сельскохозяйственного сырья. Лигнин, добавленный в отработанный буровой раствор, выполняет функцию сорбента растворимых загрязняющих примесей, В отработанный раствор вводят при постоянном перемешивании вначале лигнин, а затем - портландцемент . Использование состава позволяет снизить содержание токсичных примесей вымываемых раствором в почву и полностью исключить миграцию из нее в водную среду нефти и нефтепродуктов , 2 табл. (Л 00 СП 00 оо tc со

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИН сЮ 4 С 09 К 7 00

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К А ВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ (21) 3952988/23-03 (22) 02.07.85 (46) 23.01.88. Бюл. В 3 (» ) Всесоюзный научно-исследовательский институт по креплению скважин и буровым растворам "ВНИИКРнефть (72) В.А.Шишов, В.Д.Барановский, В.Ю.Шеметов, М.В.Перосьян и В.Б.Суханов (53) 622.243 (088.8 ) (56) Шишов В.А., Шеметов В.10. Об отверждении буровых растворов и шлама портландцементом. Труды ВНИЩСРнефти, Техника и технология промывки и крепления скважин, 1982, с.28-35.

Авторское свидетельство СССР

Ф 743584, кл. С 09 К 7/02, 1979. (54) СОСТАВ ДПЯ УТИЛИЗАЦИИ ОТРАБОТАННОГО ГЛИНИСТОГО БУРОВОГО РАСТВОРА (57) Изобретение относится к нефтегазодобывающей пром-ти. Цель изобретения — повышение степени обезврежиÄÄSUÄÄ 1 68323 А1 вания и качества отверждения. Состав содержит следующие компоненты при соотношении, мас,Ж: портландцемент

10-20, отработанный глинистый буровой раствор 30-80; гидролизный лигнин

10-50. Последний представляет собой не слеживающийся при хранении темнокоричневый порошок. Он не растворим в воде, не взрывоопасен и не токсичен. Получают лигнин в результате отходов сельскохозяйственного сырья.

Лигнин, добавленный в отработанный буровой раствор, выполняет функцию сорбента растворимых загрязняющих примесей. В отработанный раствор вводят при постоянном перемешивании вначале лигнин, а затем — портландцемент. Использование состава позволяет снизить содержание токсичных примесей вымываемых раствором в почву С и полностью исключить миграцию из нее в водную среду нефти и нефтепродуктов. 2 табл.

45

1 13683

Изобретение относится к составам для утилизации отработанных буровых растворов для их экологически безопасного захоронения путем обработки консолидирующими и активирующими добавками и может применяться в нефтегазодобывающей промьппленности, в частности при строительстве скважин.

Целью изобретения является повы- 10 шение степени обезвреживания и качества отверждения состава.

Состав для утилизации отработанных глинистых буровых растворов, включающий портландцемент, отработан- 1 ный буровой раствор и гидролизный лигнин при следующем содержании компонентов, мас.X:

Портландцемент 10-20

Отработанный глинистый буровой раствор 30-80

Гидролизный лигнин 10-50 обеспечивает высокую степень обезвреживания и механическую прочность консолидированных буровых растворов.

Гидролизный лигнин представляет собой не слеживающийся при хранении темно-коричневый порошок величиной частиц от 1 до 10 мм с влажностью

50-75Х. рН такой массы составляет 30

1,5-2,4. Гидролизованный лигнин нерастворим в воде, не взрывоопасен и не токсичен. Он получается в результате гидролиза отходов сельскохозяйственного растительного сырья. Лигнин состоит из негидролизуемого остатка (60-70Х), легко разлагающихся микроорганизмами компонентов, в т.ч. органических кислот (2-3X), редуцирующих веществ (5-7Х), трудногидро- 40 лизуемых полисахаридов (10-16Х) и смол, жиров, низкомолекулярных сое-. динений (до 4 X).

Лигнин в данном составе выполняет функцию нейтрализующего ОБР агента и активного наполнителя — сорбента растворимых загрязняющих примесей.

Поэтому ввод лигнина в ОБР приводит к снижению рН бурового раствора, а высокая адсорбционная активность 50 предопределяет адсорбционное связывание загрязняющих растворимых примесей, в т.ч. минеральных солей, содержащихся в ОБР.

Пример 1. В отработанный буровой раствор (ОБР), содержащий

4,9Х нефти, имеющий показатель рН

9,8, содержащий ионов хлора 3105 мг/л и натрия 3027 мг/л, ввоцят прн по23 2 стоянном перемешивании гидролизный лигнин, а затем портландцемент. Причем лигнин и портландцемент вводятся в ОБР в количествах, соответствующих их следующему содержанию, мас.Х:

Лигнин 30

Портландцемент 10

ОБР 60

Через 6 сут. обработанный ОБР, помещенный в воду и выдержанный в ней в течение 23 сут, имеет показатель прочности на сжатие, равный

1,3 МПа, нефть и нефтепродукты в воде отсутствуют, рН водной вытяжки равен 9,0, содержание ионов хлора

172,83 мг/л и содержание ионов натрия 649 мг/л.

Пример 2. В ОБР, содержащий

4,9Х нефти, имеющий показатель рН 9,8 содержащий ионов: хлора 3105 мг/л и натрия 3027 мг/л, вводят при постоянном перемешивании гидролизный лигнин, а затем портландцемент. Причем лигнин и портландцемент вводятся в ОБР в количествах, соответствующих их следующему содержанию,мас.Х:.

Лигнин 10

Портландцемент 20

ОБР 70

Через 6 сут. обработанный ОБР, помещенный.в воду и выдержанный в ней в течение 23 сут, имеет показатель прочности на сжатие Ь,,„=

0,67 ИПа; нефть и нефтепродукты в воде отсутствуют, рН водной вытяжки равен 9,7, содержание ионов хлора

638 мг/л и содержание ионов натрия

690 мг/л.

Пример 3. В ОБР, содержащий 4,9Х нефти, имеющий показатель рН 9,8, содержащий ионов хлора

3105 мг/л и ионов натрия 3027 мг/л, вводят при постоянном перемешивании гидролизный лигнин, а затем портландцемент. Причем лигнин и портландцемент вводятся в ОБР в количествах, соответствующих их следующему содержанию, мас.Х:

Лигнин 50

Портландцемент 20

ОБР 30

Через 6 сут обработанный ОБР, помещенный в воду и выдержанный в течение 23 сут, имеет показатель прочности на сжатие 1,08 ИПа, нефть и нефтепродукты в воде отсутствуют, рН водной вытяжки равен 8,4, содержание

68323

10-20

Портландцемент

Отработанный глинистый буровой раствор

Гидролизный лигнин

30-80

10-50

Таблица 1

Содержа- Химичесние ио- кая обнов работка

Нефть и СГ, ОБР нефте- мг/л продукть

Нефть, ГКЖ, КМЦ

УЩР, нефть рН

Содержание ионов

Na+, мг/л

Фазовый состав, мас.X

ПлотШифр ность, г/см

Твер« Жидкая дая фаза фаза

ОБР, 1,13 9,1 16,76 77,79 5,45 944,33 4680,0

ОБР 1,67 8,9 57,53 39,8 2,67 585,75 5850

ОБР 1,57 9,8 49,23 45,87 4,9 3105 3027

Хромпик, окзил, нефть, УЩР.3 13 ионов хлора 218,5 мг/л, ионов натрия

780 мг/л.

Пример 4. В ОБР, содержащий

4,97. нефти, имеющий показательрН 9,8 содержащий ионов хлора 3105 мг/л и ионов натрия 3027 мг/л, вводят при, постоянном перемешивании гидролизный лигнин, а затем портландцемент. Причем лигнин и портландцемент вводят в ОБР в количествах, соответствующих их следующему содержанию, мас,7:

Лигнин 10

Портландцемент 10

ОБР 80

Через 6 сут. обработанный ОБР, помещенный в воду и выдержанный в течение 23 сут, имеет показатель прочности на сжатие 0,60 МПа, нефть и нефтепродукты в воде отсутствуют, рН водной вытяжки равен 9,2, содержание ионов хлора 256,6 мг/л и ионов натрия 561 мг/л.

Результаты испытаний отвержденных образцов и их водных вытяжек, подготовленных для экологически безвредного захоронения, приведены в табл. 1 и 2.

На основании представленных в табл.2 экспериментальных данных можно сделать заключение, что состав позволяет значительно снизить содержание вымываемых растворимых примесей в виде таких токсичных для почв ионов как хлор (СГ) и натрий (Na ), представляющих наибольшую опасность для почвенных объектов природной среды,и полностью исключить миграцию из нее в водную среду нефти и нефте10 продуктов. Кроме того, отвержденный буровой состав имеет прочность, сравнимую с механической прочностью грунтовых масс, что облегчает его захоронение.

Формула изобретения

Состав для утилизации отработанного глинистого бурового раствора, 20 включающий портландцемент, отработанный буровой раствор и добавку, о т— л и ч а ю шийся тем, что, с целью повышения степени обезвреживания и качества отверждения, он в ка25 честве добавки содержит гидролизный лигнин при следующем содержании компонентов, мас.7.:

l 368323

Таолнц ° 2 содераанне компонентов состава: гндролнэнмп лпгннн в портпвндцемент + ОЬР

Похаэателн

965 935 9 ° 8 92 975

9э4 5

Содерханне нефтн н неФтепродуктоа, мгlл отсутствуют

Содеравнне монов Сl, мгlл

Содераанне ионов Па, мгlл

234,3 117,15 ° 58,58 292,87

195>2

58,SB

2106 !75$

1112

1989

468

585

Нехвннческач прочность на схатне, бсв > ИПа

0>14

0,26

0 55

0,23

0,65

1,25

ОВР1

8 ° 05

8,05

8,05 8,55 рй

0>B$

8 4

Содерханнв небтн н неФтепро» дуктов отсутствуют

Содерханне но>1оа Cl сгlл

117,IS 78, 10 97,63 58,58

19>53!

9,53

Содврханне монов Иа, мг/л

585 1112

1 872 1053

468

468

0>98 . 2 30

Нвхвннческвп прочность на схатне, 8>„ > ИПа

0,77

1,15

1,70

1,33

8,4

23 1>B

ОЬР5

9,2 9,0

8,3

9,7

9 ° 2

Содернанне неФтн н нвбтепроA>/ATOd отсутствуют

Содерваннв новое хлора Cl мг/л

256,7 172,83 181,0 638,0

693,6

2I8,5

561 649 728 690

Содернвннв монов натрна Ив> °

Пг/л

138,2

780

Иеханнческан прочность обравцов на савтне G, Нйа гэ

l>1S

0,67

1;17

0,60

l>30

1>08

Прнмечвнне.

Ьремн тверденнп образцов состаалвет б сут, Составитель ЛвБестужева

Техред М. Дидык

Редактор Г.Волкова

Корректор М.Шарошн

Заказ 187/Р3 Тираж 646

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/ 5

Подписное

Производственно-полиграфическое предприятие, г.ужгород, ул.Проектная, 4

Пнфр отвернA4ННМХ

О8Р

Ьремх вмдернкн обрвэцв е воде ° сут. с

1 Oil 0>BO 30+ 1 0+60 50+10+40 10+ 20ь70 30+20+50 50+20+30