Способ переработки бурового шлама
Владельцы патента RU 2298567:
Государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Тюменский государственный нефтегазовый университет" (RU)
Изобретение относится к области производства искусственных грунтовых смесей на основе бурового шлама. Переработку бурового шлама осуществляют путем его смешивания с добавкой, в качестве которой используют предварительно измельченный карбамидный пенопласт в количестве 5-20% от массы бурового шлама. Способ позволяет проводить процесс непосредственно на месторождении без создания накопительных амбаров. Полученный материал может быть использован для рекультивации нефтезагрязненных участков земли и водоемов, для укрепления откосов дорог и буровых площадок. 1 табл.
Изобретение относится к области производства искусственных грунтовых смесей на основе бурового шлама.
Известен способ рекультивации шламохранилищ, при котором преобразование шлама-осадка в искусственную грунтовую смесь осуществляют путем перемешивания, при этом в качестве добавки используют золу-унос и дополнительно алюмосиликатную породу при определенном соотношении компонентов /RU 2084417 С1, опубл. 1997.07.20/.
Причиной, препятствующей достижению требуемого технического результата, является сложность технологического процесса.
Известен способ переработки промышленных отходов путем введения торфа и фосфоросодержащих минеральных удобрений /RU 2187531 С1, МПК 7 С09К 7/02, опубл. 1997.07.20/.
Причинами, препятствующими достижению требуемого технического результата, являются необходимость определения качественных показателей поступающего на переработку бурового шлама и предварительная обработка добавки-торфа.
Задачей, на решение которой направлено заявляемое техническое решение, является разработка способа переработки бурового шлама в экологически чистый искусственный грунт непосредственно на месторождении без создания накопительных амбаров.
При осуществлении изобретения поставленная задача решается за счет достижения технического результата, который заключается в упрощении технологии переработки, снижении материально-технических затрат и повышении качественных показателей искусственного грунта.
Указанный технический результат достигается тем, что в способе переработки бурового шлама путем смешивания с добавкой особенностью является то, что в качестве добавки используют карбамидный пенопласт. При этом карбамидный пенопласт предварительно измельчают и добавляют его в количестве 5-20% от массы бурового шлама.
Карбамидный пенопласт (ТУ 5768-001-18043501-97) - это полимерный пористый экологически чистый материал, обычно применяемый в строительстве как теплоизоляционный материал. В качестве карбамидного пенопласта, например, можно использовать материал, выпускаемый под маркой «пеноизол», «юнипор». Качественные показатели материала - карбамидного пенопласта следующие: теплопроводность - 0,035-0,047 Вт/м; температурный диапазон - (-50)-(+120) С°; объемная плотность 8-25 кг/м3; стоек к действию агрессивных сред, органических растворителей, микроорганизмов, нетоксичный, негорючий материал, легко поддается механической обработке.
Способ осуществляют следующим образом.
Предварительно размельчают добавку - карбамидный пенопласт до гранул, например 100 мм и менее. Гранулированная добавка поступает в смеситель, например шнековый, куда подают на переработку буровой шлам. Известно, что буровой шлам представляет собой смесь бурового раствора, включающего в себя, как правило, тампонажный портландцемент, технологическую жидкость и различные добавки и реагенты (ПАВ, соли, кислоты и т.п.), и твердых частиц породы, вымытых при бурении скважин, т.е. буровой шлам содержит как твердую, так и жидкую составляющие.
Количество гранулированной добавки 5-20% определяют исходя из показателей бурового шлама, например его плотности, составляющих компонентов. Далее осуществляется процесс смешивания, при котором происходит полная нейтрализация бурового шлама от щелочных и других загрязняющих веществ (органические соединения, тяжелые металлы, соли). Карбамидный пенопласт, имея пористую структуру, впитывает в себя жидкую составляющую бурового шлама, запирая внутри гранулы загрязняющие вещества, которые в дальнейшем не вымываются. В результате смешения бурового шлама с карбамидным пенопластом получается пластичная масса (типа пластилина), имеющая включения виде гранул. Физико-механические свойства полученного в результате переработки материала представлены в таблице (указаны средние значения).
При помощи полученного вышеописанным способом материла - искусственного грунта проводят рекультивацию нефтезагрязненных участков как на суше, так и в водоемах. При этом проявляется еще одно свойство переработанного бурового шлама - он служит питательной средой для бактерий, поглощающих органические соединения. Рекультивированный буровой шлам используют также для укрепления откосов дорог, буровых площадок и т.п.
| Таблица | ||
| Свойства образцов в возрасте 1 суток | Показатели | Метод определения по ГОСТ |
| 1.Предел прочности водонасыщенных образцов при сжатии, кгс/см | 28,01 | 101180-90 |
| на растяжение при изгибе, кгс/см | 8,50 | |
| 2. Коэффициент водоустойчивости (kB=R3/Rw) | 0,95 | |
| 3. Модуль деформации при сжатии, кгс/см | 820,0 | |
| 4. Объемная масса, г/см | 2,54 | |
| 5. Плотность, г/см3 | 3,15 | |
| 6. Пористость общая, % | 12,0 | |
| 7. Водопоглощение, % | 2,3 | |
| 8. Морозостойкость образцов, марка: водонасыщенных в воде | F5 | 10060.2.-95 |
| при капиллярном их водонасыщении | F13 | |
| 9. Прочность образцов при определении их морозоустойчивости: | ||
| а) водонасыщение в воде после 5 циклов | 13,7 | |
| замораживания-оттаивания, кгс/см после 10 циклов замораживания-оттаивания, кгс/см2 | ||
| 9,38 | ||
| б) капиллярное водонасыщение после 10 циклов замораживания-оттаивания, кгс/см | 14,5 | |
| 10. Коэффициент фильтрации, не более, м/сутки | 1·10-7 | 25584-90 |
Способ переработки бурового шлама путем смешивания с добавкой, отличающийся тем, что в качестве добавки используют предварительно измельченный карбамидный пенопласт в количестве 5-20% от массы бурового шлама.
