Консолидирующий состав для обезвреживания отработанных глинистых буровых растворов и осадков буровых сточных вод

 

Изобретение относится к нефтегазодобывающей пром-ти и предназначено для строительства скважин. Цель изобретения - снижение загрязняющей способности отработанных буровых растворов и осадка буровых сточных вод за счет повьшения степени связывания загрязнякнцих веществ. Состав содержит следующие компоненты при соотношении, мае.ч.: портландцемент 100; фильтроперлит 50-100. Состав используют для консолидации всех отработанных глинистых буровых растворов на водной основе с содержанием твердой фазы от 16% и выше. Готовят состав путем смешивания портландцемента и фильтроперлита, а полученную смесь добавляют в отработанный буровой раствор. Введение портландцемента и фильтроперлита обеспечивает связывание загрязняющих веществ в структуру отвержденной массы. Под воздействием водной среды консолидированная масса не разрушается и позволяет полностью нейтрализовать загрязняющие вещества. 2 табл. S (Л со сд 05 со

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (51) 4 С 09 К 7/00

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К А ВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ (21) 4044216!23-03 (22) 26.03.86 (46) 23.02.88. Бюл. М - 7 (71) Всесоюзный научно-исследовательский институт по креплению скважин и буровым растворам (72) В.А. Шишов, B.À. Левшин, 0.0. Лаштабега, С.Б. Трусов, А.П. Руденко и С.И. Бондаренко (53) 658.567. 1(088.8) (56) Авторское свидетельство СССР

У 743584, кл. С 09 К 7/02, 1979.

Шитов В.А,, Шеметов В.Ю. Об отверждении буровых растворов и шлама портландцементом. — Труды ВНИИКРнефть

Техника и технология промывки и крепления скважин, 1982, с. 28-35. (54) КОНСОЛИДИРУЮЩИМ СОСТАВ ДЛЯ ОБЕЗ—

ВРЕЖИВАНИЯ ОТРАБОТАННЫХ ГЛИНИСТЫХ

БУРОВЫХ РАСТВОРОВ H ОСАДКОВ БУРОВЫХ

СТОЧНЫХ ВОД (57) Изобретение относится к нефтегазодобывающей пром-ти и предназначе„„SU„„1375637 А 1 но для строительства скважин. Дель изобретения — снижение загрязняющей способности отработанных буровых растворов и осадка буровых сточных вод за счет повышения степени связывания загрязняющих веществ. Состав содержит следующие компоненты при соотношении, мас.ч.: портландцемент

100; фильтроперлит 50-100. Состав используют для консолидации всех отработанных глинистых буровых растворов на водной основе с содержанием твердой фазы от 16Х и выше. Готовят состав путем смешивания портландцемента и фильтроперлита, а полученную смесь добавляют в отработанный буровой раствор. Введение портландцемента и фильтроперлита обеспечивает связывание загрязняющих веществ в структуру отвержденной массы. Под воздействием водной среды консолидированная масса не разрушается и позволяет полностью нейтрализовать загрязняющие вещества. 2 табл.

1375637

Изобретение относится к консолидирующим составам для обезвреживания осадков буровых сточных вод и отработанных буровых растворов на водной основе путем их обработки консолидирующим составом и может применяться в нефтегазодобывающей промышленности при строительстве скважин.

Целью изобретения является сниже- 10 ние загрязняющей способности отработанных буровых растворов и осадка буровых сточных вод эа счет повьш ения степени связывания загрязняющих веществ. 15

Цель достигается использованием консолидирующего состава, включающего портландцемент и фильтроперлит при следующем содержании, мас.ч.:

Портландцемент 100

Фильтроперлит 50-100

Буровые сточные воды (БСВ), отработанные буровые растворы (ОБР), образующиеся в процессе сооружения скважин, значительно загрязняют окру- 25 жающую среду. Выделенные в процессе очистки БСВ осадки относятся к суспензиям коллоидного типа.

ОБР и осадки БСВ содержат в растворенном, коллоидном и взвешенном состояниях загрязняющие компоненты, к основным иэ которых относятся органические соединения, представленные химическими реагентами различной природы, количественно оцениваемые величиной бихроматной окисляемости или химическим потреблением кислорода (ХПК), а также нефть и нефтепродукты. По составу и загрязняющим свойствам осадки БСВ близки к ОБР. Сброс 40 и хранение таких отходов в земляных амбарах может привести к загрязнению почвы, поверхностных и подрусловых вод, явиться причиной нарушения экологического равновесия в природе °

Состав применим для консолидации всех отработанных глинистых буровых растворов на водной основе, встречающихся в практике буровых работ, с со" держанием твердой фазы от 16% и вышее.

5О

Развитая удельная поверхность (S=2500 м /кг), наличие в ней нескомпенсированных зарядов и обменных ионов обуславливают высокую адсорбционную способность фильтроперлита.

Благодаря своему составу фильтроперлит способен вступать в химическое взаимодействие с вяжущим, обладает большой водоудерживающей способностью (6-7 KI /кг) . Участвуя совместно с ОБР и портландцементом в реакциях гидратации фильтроперлит дает нерастворимые в воде гидратные новообразования. Введение портландцемента и фильтроперлита обеспечивает связывание загрязняющих веществ в структуру отвержденной массы. При воздействии водной среды консолидированная масса пе разрушается.

Пример 1. Смешивают 3,5 r портландцемента и 3,5 r фильтроперлита. Полученную смесь добавляют к

100 г отработанного бурового раствора, состоящего иэ 63,0 мас.7. твердой фазы, 35,07. воды и 2,07. нефти, характеризующегося показателем ХПК, равным

59,328 кг/м, и перемешивают до получения однородной массы. Отвержденная в течение 14 сут масса имеет прочность

6,3 кг/см и загрязняющее воздействие

ОБР практически полностью исключает-, ся. Затем отвержденные образцы выдерживают в водных условиях. ХПК экстракционной воды через 14 сут нахождения в воде образцов имеет показатель 0,362 кг/м .

Пример 2. Смешивают 14 г портландцемента и 7 r фильтроперлита. Полученную смесь добавляют к

100 r отработанного бурового раствора, состоящего из 16,05 мас.% твердой фазы, 82,72% воды и 1,237 нефти, характеризующегося показателем ХПК, равным 4,846 кг/м-, и перемешивают до получения однородной массы. Отвержденная в течение 14. сут масса имеет прочность 12 кг/см . Затем отвержденные образцы выдерживают в водных условиях. ХПК экстракционной воды через 14 сут нахождения в воде образцов имеет показатель 0,125 кг/м .

H p и м е р 3. Готовят смесь портландцемента и фильтроперлита следующим образом. Смешивают 7,5- г портландцемента и 7,5 r фильтроперлита. Полученную смесь добавляют к

100 r отработанного бурового раствора, состоящего из 63,0 мас.7. твердой фазы; 35,0% воды, 2,07 нефти и характеризующегося показателем ХПК, равным 59,328 кг/мз, и перемешивают до получения однородной массы. Отвержденная в течение 14 сут масса имеет прочность 11,4 кг/см . Затем отвержденные образцы выдерживают в водных условиях. ХПК экстракционной воды

1375637 через 14 сут нахождения в воде образцов составляет 0,281 кг/м .

Пример 4. Смешивают 7,5 r портландцемента и 7,5 г фильтроперлита. Полученную смесь добавляют к 100 r осадка БСВ, состоящего из

11 мас. твердой фазы и 89 воды и характеризующегося показателем ХПК, равным 3,100 кг/м, и перемешивают до полного растворения добавляемой смеси. Отвержденная в течение 14 сут масса имеет прочность 4, 1 кг/см2 .

Затем отвержденные образцы выдерживают в водных условиях. ХПК экстрак- 15 ционной воды через 14 сут нахождения в воде образцов составляет 0,026 кг/м .

В табл. 1 представлены данные по консолидации ОБР и осадка БСВ; в табл. 2 — значение ХПК экстрагента, 2р при времени твердения 14 сут, времени выдержки образцов в водных условиях 14 сут.

Для проведения эксперимента ис пользуют два типа растворов и осадок 25

БСВ: отработанный буровой раствор с большим содержанием твердой фазы (ОБР< ) со следующими покаэатегчми: количество твердой фазы 63,0 ; воды

35,0 ., нефти 2,0, ХПК 59,328 кг/м, 30 рН 8,9, и отработанный буровой раствор с малым содержанием твердой фазы (ОБР ) со следующими показателями: количество твердой фазы 16 ., воды

82, 72Х, нефти 1, 28, ХПК 4,846 кг/м, рН 7,0. Характеристика осадка БСВ, 35 полученного при очистке БСВ сульфатом алюминия, содержит: твердая фаза

11; вода 89; ХПК 3,100 кг/м, рН 7,0.

ОБР, — твердая фаза содержит

95,74 барита (p=4,2 г/см ) и 4,26Х глины с выбуренной породой. ОБР твердая фаза содержит 63,83 барита ,()=4, 2 г/см ) и 36, 17 глины с выбуренной породой. Осадок БС — твердая фаза содержит 10 глины и 1 гидроокиси алюминия..

На основании результатов, представленных в табл. 1, можно сделать заключение, что отвержденная масса имеет высокие прочностные характеристики для всех используемых композиций н. позволяет качественно консолидировать ОБР как с малым, так и с большим содержанием твердой фазы,а также осадок БСВ, полностью исключая за" грязнение окружающей среды. Анализ водной вытяжки (табл. 2) показывает, что консолидирующий состав для обработки ОБР и осадка БСВ позволяет полностью нейтрализовать их загрязняющую способность.

Формула и з о б р е т е н и я

Консолидирующий состав для обезвреживания отработанных глинистых буровых растворов и осадков буровых сточных вод, включающий портландцемент и добавку, о т л и ч а ю— шийся тем, что, с целью снижения загрязняющей способности отработанных буровых растворов и осадка буровых сточных вод за счет повьппения степени связывания загрязняющих веществ, он в качестве добавки содержит фильтроперлит при следующем содержании компонентов, мас.ч:

Портландцемент 100

Фильтроперлит 50-100

1375637

Таблица 1

Прочность на сжатие, кг/см, при количестве консолиданта в массе ОБР, мас.Е

Отход бурения

7 10 15 20

20,6

6,3

7,5

11,4

22,8

ОБР(12,0

0,2

0,4

8,4

5,3

ОБР

Осадок БСЬ

0,3

4,1

5,6

0,1

3,2

Т а блица 2

ХПК водной вытяжки, кг/м, при количестве консолиданта в массе ОБР, мас.Х

Отход бурения при содержании портландцемент/

/фильтроперлит 100/100 при содержании портландцемент/фильтроперлит

200/100

20

0,362

0,286

О, 295

О, 1 "25

0,281

О, 132

ОБР

ОБР

Осадок

БСВ

0,026

0,18

О, 103

Составитель Л. Бестужева

Редактор Н. Гунько Техред Il.Îëèéíûê Корректор И. Эрдейи

ПР1 ИэнедстВЕИНО-ПОЛИГрафИЧЕСКОЕ ПрвдлрнятИЕ, Г. УжГОрОд, уЛ. ПрОЕКтная, при содержании портландцемент/фильтроперлит 100/100

Заказ 736/25 Тираж 646 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, Н(-35, Раушская наб., д. 4/5 при содержании портландцемент/ фильтроперлит

200/100