Система замкнутого оборотного водоснабжения при бурении скважин

 

Изобретение относится к горной промышленности и может быть использовано для бурения нефтяных и газовых скважин. Цель - повышение экологической эффективности за счет сокращения объема отходов при бурении при одновременном снижении токсичности отходов. Для этого блок 7 регулирования содержания твердой фазы в промывочной жидкости включен в замкнутый контур промывки скважины. Блок 7 сообщается выходами с одной стороны с блоком 5 приготовления и обработки промывочной жидкости, а с другой стороны - с блоком 3 химочистки замкнутого контура сточных вод. Выход блока 3 химочистки соединен с блоком 4 отделения твердой фазы, связанного с блоком 1 сбора оборотной воды. Выход блока 1 соединен с блоком 8 доочистки оборотной воды. Буровые сточные воды, образовавшиеся в процессе бурения скважины, собираются в блоке 2 отбора сточных вод. Химическая обработка буровых сточных вод производится в блоке 3, куда поступает вода из блока 2. В блоке 4 происходит четкое разделение высококонцентрированной грубой суспензии на фугат-воду и осадок, представляющий собой твердую фазу. В блоке 4 производятся интенсивная промывка осадка и его полная обезвоженность. Вся оборотная вода из блока 1 поступает в блок 8, где очищается на угольных фильтрах и посредством мембранной технологии до санитарных норм, и сбрасывается на рельеф. 1 ил.

СОЮЗ СОВЕТСНИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСНИХ

РЕСПУБЛИН (1Ю (И) (51) 5 E 21 В 21/06

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ

Il0 ИЗОБРЕ ТЕНИЯМ И ОТНРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ 1.„.,""""

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

Тй», (21) 4466515/24-03 (22) 26,07,88 (46) 15.06.90. Бюл, ¹ 22 (71) Коми филиал Всесоюзного научноисследовательского Йнститута природных газов (72) Н,А,Рубанова (53) 622,243, 114, 2 (088,8) (56) Охрана окружающей среды при строительстве скважины Обзор ВНИИЭнефтепром, М, 1985, с, 14-16, Авторское свидетельство СССР № 1460188„ кл, Е 21 В 21/06, 1987, (54) CHCIEllA ЗАМКНУТОГО ОБОРОТНОГО

ВОДОСНАБЖЕНИЯ П1 И БУРЕНИИ СКВАЖИН (57) Изобретение относится к горной пром-сти и м,б использовано для бурения нефтяных и газовых скважин, Цель — повышение экологической эффективности за счет сокращения объема отходов при бурении при одновременном снижении токсичности отходов, Дпя этого блок 7 регулирования содержания твердой фазы в промывочной жидкости включен в замкнутый контур промывки скважины. Блок 7 сообщается

Изобретение относится к горной промышленности и может быть использовано в бурении нефтяных и газовых скважин и служит целям охраны окружающей среды, Цель изобретения - повышение экологической эффективности эа счет сокращения объема отходов при бурении при одновременном снижении токсичности отходов, 2 выходами с одной стороны с блоком 5 григотовления и обработки промывочной жидкости, а с другой стороны — с блоком 3 химочистки замкнутого контура сточных вод, Выход блока 3 химочистки соединен с блоком 4 отделения твердой фазы, связанного с блоком I сбора оборотной воды, Выход блока 1 соединен с блоком 8 доочистки оборотной воды, Буровые сточные воды, образовавшиеся в процессе буречия скважины, собираются в блоке 2 отбора сточных вод. Химическая обработка буровых сточных вод производится в блоке 3, куда поступает вода из блока 2, В блоке 4 происходит четкое разделение высококонцентрированной грубой суспензии на фугатводу и осадок, представляющий собой твердую фазу. В блоке 4 производятся интенсивная промывка осадка и его полная обезвоженность, Вся оборотная вода из блока 1 поступает в блок

8, где очищается на угольных фильтрах и посредством мембранной технологии до санитарных норм, и сбрасывается на рельеф. 1 ил, На чертеже представлена система замкнутого. оборотного водоснабжения, Система замкнутого оборотного водоснабжения при бурении скважин содержит два замкнутых контура, соединенных между собой, Первый из них замкнутый контур сточных вод, Укаэанный контур включает посл довательно соединенные между собой блок

1 сбора оборотной воды, выполненный

1571203 в виде, например, емкости, блок 2 сбора сточных вод, в качестве этого блока можно испольэовать, напри" мер, емкость, блок 3 химочистки,„ выполненный, например, в виде трех емкостей, co áùàåìûõ между собой; и блок .4 отделения твердой. фазы, в качестве этого блока можно испольэовать центрифугу, например, осветляю- 1g щую (обезвоживающую) осадительную

: типа ОПМ, Второи замкнутый контур IIpUMblBKH скважины, Контур промывки скважины включает последовательно сообщенные между. собой блок 5 приготовления.и обработки промывочной жидкости, вы" полненньй, например в виде ряда отдельных емкостей, объединенных между собой коллекторами входа и выхода ° 211

Этот блок соединяется со скважиной 6 и далее. с блоком 7 регулирования содержания твердой фазы в промывочной жидкости. В качестве блока 7 используется центрифуга, например класси- 25

Фицирующая типа ОГШ, Укаэанный блок

7 сообщается с одной стороны с блоком 5 приготовления и обработки промывочной жидкости, а с другой стороны с блоком 3 химочистки, входящим в контур сточных вод, Кроме этого, контуры сообщаются между собой посредством блока 1 оборотной воды, соединенного напрямую с блоком 5 приготовления и обработки промывочной жидкости, Блок 1 сбора оборотной воды сообщается с внешним пространством, из источника внешнего водоснабжения осуществляется водозабор на все нужды бурения, Кроме этого, блок 4О

1 сбора оборотной воды соединяется с блоком 8 доочистки оборотной воды, в качестве которого используются угольный фильтр.и мембранная установка, чеРез котоРый осуществляется сбРос 45 . нормативно чистой оборотной воды на рельеф, Водопотребление при строительстве скважин значительно и предназначено для обеспечения водой всех производственных операций, вспомогательных работ, а также хозяйственно-бытовых нуждф

Бурение скважин состоит иэ последовательности многофакторных техно.логических процессов, водопотребление которых зависит от продолжитель« ности бурения, глубины скважины, геолого-гидрогеологических условий района бурения, совершенства применяемых технологических средств и IlpO цессов, климатических условий региона, . В основном технологическом процессе бурения вода расходуется на следующие операции: приготовление промывочной жидкости, тампонажного раствора, буферной жидкости, дефектоскопия бурового инструмента, приготовление пара для питания систем теплоснабжения, В вспомогательных и подсобных работах вода используется для промывки цементировочных агрегатов, охлаждения гидротормоэа, дизелей, наполнения емкости выхлопного коллектора, хозбытовые нужды, Технологический процесс замкнутого водоснабжения буровой осуществляется по двум замкнутым контурам, сообщаемым между собой;

Вода из внешнего источника водо« снабжения (реки, озера, скважины) поступает в блок I сбора оборотной воды, Иэ блока 1 вода Расходуется на основные и вспомогательные процессы, Безвозвратные потери компенсируются пополнением блока 1 иэ внешнего источника водоснабжения, Для приготовления промывочной жидкости вода иэ блока 1 сброса сбора оборотной воды подается в блок 5 приготовления и обработки промывочной жидкости, Бурение скважин производят с применением различных типов жидкостей на водной и углеводородной основах — с добавками, Промывочные жидкости по своему химическому составу токсичны, Так, превышение предельно допустимых концентраций компонентов, входящих в состав промывочных жидкостей, колеблется в пределах от нескольких десятков раэ до миллионов, Попадание их в водоемы, почвы и грунтовые воды даже в незначительных количествах представляет серьезную экологическую опасность, Приготовленная в блоке 5 промывочная жидкость поступает в скважину

6, откуда поднимает выбуренную породу - шпам. Промывочная жидкость, таким образом, постоянно насыщается частицами выбуренной породы, в результате чего происходит ухудшение ее качества, Удаление частиц выбуренной породы осуществляется в блоке 7 регулирования содержания твердой фа» зы в промывочной жидкости, Произво5 l5 дительность этого блока по получению чистого фугата, представляющего в данном случае промывочную жидкость с мелкодисперсным (размеры частиц менее 30,1-150 мкм) утяжелителем, высока, производительность по осадкушлам и его влажность не регламентируются, Кроме этого, в блоке 7 производится промывка средней интенсивности осадка - шлама с целью снижения его токсичности, Из блока 7 очищенная от шлама утяжеленная промывочная жидкость направляется в блок 5, где по мере необходимости обрабатывается химреагентами, и далее по контуру промывки скважины, Выбуренная и отделенная в блоке 7 порода по минеральному составу нетоксична, Однако, диспергируясь в среде промывочной жидкости, частицы ее адсорбируют на поверхности токсичные вещества, в результате чего сброс отделенного шлама без предварительной обработки, нейтрализации химических реагентов недопустим. Поэтому шлам из блока 7 самотеком поступает в блок 3 химочистки, Буровые сточные воды, образовав« шиеся в процессе бурения скважины, собираются в блоке 2 сбора сточных. вод, Химическая обработка буровых сточных вод производится в блоке 3 химочистки, куда воды поступают из блока 2, Эффективность химической очистки в блоке 3 достигается при разбавлении шлама буровыми сточными водами в соотношении не менее 1:5, После химобработки отходы бурения поступают в блок 4 отделения твердой фазы, Назначение этого блока - четкое разделение высококонцентрированной грубой суспензии на фугат - воду и осадок, представляющий собой твердую фазу, Для снижения токсичности отходов бурения до экологически допустимых показателей в блоке 4 производится интенсивная промывка осадка и его полная обезвоженность, Химически

71203 б нейтральный отжатый осадок может быть использован для строительных целей на площадке буровой, Экологически нейтральный фугат - вода иэ блока 4 поступает в блок 1 сбора оборотной воды и далее в цикл.

По окончании бурения утяжеленная промывочная жидкость может быть повторно использована, Вся оборотная вода из блока 1 поступает в блок 8 доочистки воды, где очищается на угольных фильтрах и посредством мембранной технологии до санитарных норм, и сбрасывается на рельеф, формула изобретения

Система замкнутого оборотного во20 доснабжения при бурении скважин, содержащая замкнутый контур сточных вод, включающий последовательно со. общенные между собой блок сбора оборотной воды, блок сбора сточных

25 вод, блок химочистки, блок отделения твердой фазы и замкнутый контур промывки скважины, включающий блок приготовления и обработки промывочной жидкости, соединенный со скважиной

3р и блоком сбора оборотной воды, блок доочистки оборотной воды, о т л и ч а ю щ а я с я тем, что, с целью повышения экологической эффективности за счет сокращения объема отходов прн бурении при одновременном снижении токсичности отходов, система снабжена блоком регулирования .содержания твердой фазы в промывочной жидкости, включенным в замкнутый контур

4g промывки скважины и сообщенными выходами с одной стороны с блоком приготовления и обработки промывочной лждкости, а с другой стороны - с блоком химочистки замкнутого контура сточных вод, при этом выход блока химочистки соединен с блоком отделения твердой фазы, связанного с блоком сбора оборотной воды, выход которого соединен с блоком доочистки оборотной воды, 1571203

Составитель Е,Молчанова

Техреду М.Ходанич Корректор Л.Патай

Редактор И,Сегляник

Заказ .1494 Тираж 4б9 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям прн ГКНТ СССР

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

Производственно-издательский комбинат "Патент", r. ужгород, ул. Гагарина, 101