Способ утилизации отработанного бурового раствора

Изобретение относится к горной и нефтяной промышленности, в частности к способам утилизации отработанного полисахаридсодержащего бурового раствора, накапливаемого при строительстве нефтяных и газовых скважин. Способ утилизации отработанного бурового раствора, содержащего полисахариды, заключается в разделении указанного раствора на жидкую и твердую фазы с помощью ферментативной деструкции полисахаридной матрицы, возникающей при добавлении пивной дробины в количестве 5-50% от массы отхода. При этом после завершения ферментативного гидролиза полисахаридов, содержащихся в отработанном буровом растворе, образовавшийся обезвоженный осадок богат органическими соединениями пивной дробины, что обуславливает целесообразность его дальнейшего использования в качестве удобрения почвы. Изобретение обеспечивает повышение экологичности и ресурсосбережения, упрощение и удешевление способа утилизации отработанного полисахаридсодержащего бурового раствора.

 

Изобретение относится к горной и нефтяной промышленности, в частности к способам утилизации отработанного бурового раствора, накапливаемого при строительстве нефтяных и газовых скважин.

Известен «Способ утилизации бурового шлама» (Заявка РФ №2010106743/03, опубл. 10.01.2012 г.), который включает следующие этапы: буровой шлам очищают и отжимают на четырехступенчатой системе очистки; затем буровой шлам размещают в траншее, сооруженной в теле насыпи площадки скважин; за траншеей устраивают временную земляную емкость для буровых сточных вод. Недостатками способа являются большие капитальные, энергетические и эксплуатационные затраты на используемое оборудование (вибросита, ситогидроциклонная установка, илоотделитель и центрифуга).

Известен «Способ переработки промышленных отходов» (Заявка РФ 2000130691/03, опубл. 20.08.2002 г.), заключающийся в переработке отработанного бурового раствора и/или бурового шлама в искусственный почвогрунт путем переработки промышленных отходов в искусственный почвогрунт с введением торфа и фосфоросодержащих минеральных удобрений. Недостатками данного способа являются затраты на оборудование и дополнительные ресурсы, сложность осуществления процесса переработки, связанная с необходимостью контроля pH водной вытяжки почвогрунта в пределах 6,2-6,8 при добавлении безводной окиси кальция, а также с использованием только модифицированного торфа моховой группы, полученного путем вымораживания с последующей сушкой в потоке нейтральных газов при температуре 50-60°C.

Известен «Способ утилизации отработанного бурового раствора», принятый за прототип (Заявка РФ №2002124781/03, опубл. 27.05.2004 г.), основанный на обработке отработанного бурового раствора коагулянтом и флокулянтом, разделении в центрифуге на жидкую и твердую фазы с последующим использованием их. При этом в качестве коагулянта и флокулянта используют реагент ФЛОК-С, представляющий собой органоминеральную комбинацию состава, мас. %: окись кальция 70-97, полигликоль 1,0, олигосахарид 1,0, моносахарид 1-28.

Недостатки данного способа заключаются в следующем:

- встает необходимость утилизации образовавшегося после процессов коагуляции и флокуляции осадка - вторичного отхода;

- для разделения отработанного бурового раствора на жидкую и твердую фазы требуется энергоемкое оборудование, закупка специального коагулирующего и флокулирующего реагента;

- для разбавления исходного отработанного бурового раствора используют ценный природный ресурс - воду;

- отделившаяся твердая фаза не содержит органических соединений в количестве, достаточном для применения обезвоженного осадка в качестве удобрения почвы.

Задача, решаемая предлагаемым способом, состоит в устранении вышеперечисленных недостатков.

Техническим результатом является повышение экологичности и ресурсосбережения, упрощение и удешевление способа утилизации отработанного полисахаридсодержащего бурового раствора.

Технический результат достигается тем, что в способе утилизации отработанного полисахаридсодержащего бурового раствора, заключающемся в разделении указанного раствора на твердую и жидкую фазы, разделение осуществляют с помощью ферментативной деструкции полисахаридной матрицы при добавлении пивной дробины в количестве 5-50% от массы отработанного бурового раствора.

Данный способ осуществляется без использования энергоемкого оборудования, добавления реагентов и разбавления раствора водой. К тому же эффект ресурсосбережения достигается за счет использования отхода пивоваренного производства - пивной дробины. Микроорганизмы, содержащиеся в пивной дробине, осуществляют ферментативный гидролиз отработанного полисахаридсодержащего бурового раствора. Полимерная цепочка разрушается под действием ферментов, выделяемых микроорганизмами в процессе своей жизнедеятельности, что приводит к высвобождению из полисахаридной матрицы молекул воды. При этом образовавшийся значительно обезвоженный осадок богат органическими соединениями, что обуславливает целесообразность его дальнейшего использования в качестве удобрения почвы.

Индикатором ферментативного разложения служит изменение вязкости полимерного раствора с течением времени. Экспериментально подтверждена способность микроорганизмов пивной дробины осуществлять ферментативный гидролиз растворов полисахаридов, часто используемых при приготовлении буровых растворов различного назначения. Изменение вязкости раствора таких полисахаридов, как гуаровая камедь и карбоксиметилцеллюлоза (КМЦ), обусловленное ферментативной деструкцией полимерной структуры, показано на графике 1 и графике 2 соответственно.

Способ утилизации отработанного бурового раствора осуществляется следующим образом.

Пример выполнения способа

В емкость-накопитель, объемом 50 м3, на 90% заполненную отработанным полисахаридсодержащим буровым раствором, добавляют пивную дробину в количестве 5-50% от массы отхода, которую равномерно распределяют по всему объему накопителя путем перемешивания.

Диапазон количества пивной дробины обусловлен, в первую очередь, обеспеченностью конкретного предприятия пивной дробиной, занимающегося утилизацией отработанного бурового раствора.

Кроме того, экспериментально установлено, что нижний предел в 5% - минимально необходимая концентрация пивной дробины в отработанном буровом растворе, при которой выживают микроорганизмы и начинается процесс ферментативной деструкции молекул полисахаридов в отработанном буровом растворе. Концентрация пивной дробины в 50% - верхний предел, превышать который не рекомендуется ввиду обильного поглощения влаги пористой структурой оболочек зерна пивной дробины. При превышении 50%-ной концентрации пивной дробины влажность отхода не меняется: вместо отделения воды от твердой минеральной части с возможностью последующей ее откачки высвободившаяся в процессе ферментативного гидролиза вода поглощается пивной дробиной и объем отхода при этом не меняется.

Затем в течение месяца с периодичностью раз в неделю с поверхности накопителя с помощью шланга самотеком откачивается отделившаяся жидкая фаза до тех пор, пока не завершился микробиологический ферментативный гидролиз полисахаридсодержащего отработанного бурового раствора. Обезвоженный осадок, который ввиду содержания органических компонентов может использоваться в качестве удобрения почвы, подготавливают к транспортировке и отправляют на дальнейшую утилизацию.

Способ утилизации отработанного полисахаридсодержащего бурового раствора, заключающийся в разделении указанного раствора на твердую и жидкую фазы, отличающийся тем, что разделение осуществляют с помощью ферментативной деструкции полисахаридной матрицы при добавлении пивной дробины в количестве 5-50% от массы отработанного бурового раствора.



 

Похожие патенты:

Изобретение относится к области переработки политетрафторэтилена (ПТФЭ) и утилизации его отходов и может найти применение для получения растворов, содержащих ионы фтора (электролитов) и используемых для проведения электролиза и химических реакций в растворах с участием ионов фтора с выделением товарных продуктов, в частности водорода, ультрадисперсных оксидов металлов и других соединений.

Изобретение относится к технологии переработки промышленных и бытовых отходов. Устройство для переработки резиновых отходов включает бункер с измельченными резиновыми отходами, камеру загрузки, содержащую контейнер, заполненный отходами, который перемещают в реактор термолиза и опрокидывают, реактор термолиза выполнен в виде камеры с газоходами для вывода и подачи парогазовой смеси, устройство снабжено патрубком подачи газов в контейнер, соединенным с газоходом подачи парогазовой смеси.

Изобретение относится к получению нанодисперсного фторорганического материала, который может быть использован в качестве твердой смазки, а также в составе композиций для приборов, устройств, машин и механизмов, в том числе, масляных композиций для двигателей и трансмиссий автомобилей.

Изобретение относится к улучшенному способу химической утилизации отходов поликарбонатов путем их взаимодействия с аминами. При этом в качестве аминов берут алифатические амины, реакцию ведут при температуре от 25 до 170°C в течение 25-140 минут при массовом соотношении алифатический амин:поликарбонат не менее 0,9:1, в образовавшийся продукт аминолиза добавляют соляную кислоту до достижения pH не более 3, из образовавшейся суспензии выделяют осадок дифенилолпропана, а маточный раствор подвергают реакции с фосфористой кислотой и формалином, причем формалин представляет собой водометанольный раствор формальдегида, при температуре не менее 90°C в течение не менее 2 часов при соотношении на 1 моль аминогрупп 1-2 моля фосфористой кислоты и 1-2 моля формальдегида, с последующей нейтрализацией водным раствором аммиака.

Изобретение имеет отношение к способу автоматической пластификации измельченного каучука и к устройству автоматической пластификации для осуществления указанного способа.

Изобретение относится к области получения листовых полимерных пеноматериалов и может найти применение в производстве ортопедических изделий, детских игрушек, спортивных покрытий и ковриков, разнообразнейших декоративных материалов.
Изобретение относится к модификаторам для рециклизации резиновых отходов и может быть использовано при переработке изношенных автопокрышек. .
Изобретение относится к переработке изношенных автопокрышек, к способам восстановления отходов резины. .
Изобретение относится к области обработки отходов резины, образующихся в процессе производства, а также при переработке вышедших из употребления шин и резинотехнических изделий, в частности к веществам - химическим модификаторам измельченной в крошку резины.

Изобретение относится к области получения и использования регенерированной резины из вулканизированной резиновой крошки, такой как резина из отходов. Способ регенерации включает стадии увеличения скорости вала ротора для повышения температуры смеси, состоящей из вулканизированной резиновой крошки и смазочного материала до достижения температуры девулканизации; понижения температуры смеси до более низкой температуры в течение второго периода времени. Устройство содержит термокинетический смеситель, включающий воздухонепроницаемую стационарную камеру с рельефной внутренней поверхностью. Изобретение повышает безопасность для окружающей среды, снижает время обработки, что исключает риск разложения и самовозгорания резины, снижает энергопотребление. 6 н. и 28 з.п. ф-лы, 6 ил., 7 табл.

Изобретение может быть использовано в химической и резиновой промышленности. Способ получения сажи из резиновых отходов включает их термическое разложение, разделение продуктов разложения на парогазовые продукты и твердый углеродный остаток, измельчение углеродного остатка до размеров частиц 0,1-2,0 мм, сжигание парогазовых продуктов с измельченным твердым углеродным остатком в весовом соотношении 1:(0,1-2). Устройство для получения сажи из резиновых отходов содержит реактор (4) с выводом (7) для углеродного остатка, подключенным к шнековому теплообменнику (28), магнитному сепаратору (33), измельчителю (35), транспортеру (36), бункеру (37) с дозатором (38), кожухотрубному теплообменнику (39) и вихревой горелке (45), установленной в торце цилиндрической печи (26) по оси камеры (27) горения. Вывод (7′) парогазовых продуктов из реактора (4) подключен непосредственно к горелкам (24, 25) цилиндрической печи (26), установленным тангенциально и диаметрально противоположно в камере (27) горения. Вывод (7′) также подключен к теплообменнику (39) бункера (37) с дозатором (38) и вихревой горелке (45). Изобретение обеспечивает увеличение выхода сажи за счёт сжигания фракции парогазовых продуктов, которая не была сконденсирована, и предотвращения конденсации водяного пара. 2 н. и 10 з.п. ф-лы, 1 ил., 4 пр.

Настоящее изобретение относится к способу извлечения лактида из полилактида (ПЛ), в котором а) ПЛ приводят в контакт с гидролизирующей средой в расплаве и гидролитически разлагают в олигомеры ПЛ, имеющие среднечисленную молярную массу Mn от 162 до 10000 г/моль, измеренную с помощью кислотно-основного титрования карбоксильных групп, причем гидролизирующую среду добавляют в количестве от 50 ммоль до 10 моль на кг массы ПЛ, и б) олигомеры ПЛ затем подвергают циклической деполимеризации в лактид. Кроме того, настоящее изобретение относится к устройству, основанному на объединении устройства гидролиза и реактора деполимеризации, с помощью которого можно выполнять описанный выше способ. Сутью способа по изобретению является частичный гидролиз первоначально используемых полимерных материалов в сочетании с циклической деполимеризацией. 4 н. и 20 з.п. ф-лы, 4 ил., 2 пр.

Изобретение относится к области переработки полимерных отходов. Осуществляют способ утилизации полимерных отходов методом низкотемпературного каталитического пиролиза, при этом осуществляют термическую переработку полимерных отходов в шнековом реакторе без доступа кислорода в присутствии катализатора на основе цеолита ZSM-5, способ отличается тем, что в качестве катализатора используют катализатор на основе оксида железа, импрегнированного в матрицу цеолита ZSM-5, переработку отходов проводят при температуре 498-502°С в течение 59-61 минут, при использовании 1-5% от массы сырья, при этом перерабатывают полимерные отходы крупностью не более 80 мм. Технический результат - снижение образования побочных смоляных компонентов, получение горючего газа, невысокая температура процесса термодеструкции. 2 табл., 1 ил.

Изобретение относится к способу регенерации вулканизатов на основе сшитого серой каучука с получением регенерированных продуктов. Способ регенерации включает применение регенерирующего вещества, выбранного из группы, состоящей из дитиофосфорил-полисульфидов и силанов, содержащих полисульфановую группу. Изобретение позволяет получать регенерированные продукты с улучшеннными показателями сопротивления качению и более низкой остаточной деформацией при сжатии в смесях вулканизированного каучука. 5 н.и 8 з.п. ф-лы, 3 табл.

Изобретение относится к переработке нефтесодержащих отходов (нефтешламов или мазута) и может быть использовано для их утилизации с целью получения водоэмульсионного (гидратированного) топлива. Способ переработки нефтесодержащих отходов на основе нефтешлама, мазута или их смеси с получением водоэмульсионного топлива включает подогрев жидких нефтесодержащих отходов, очистку с последующей подачей очищенной смеси углеводородов с водой на трехкратную гомогенизацию смеси в виброкавитационном гомогенизаторе с одновременной подачей угольной фракции от 15 до 30% от расхода подаваемой жидкости с получением гидратированного топлива при относительном центробежном ускорении ротора не менее 1200g и с зазором между ротором и статором не более 0,25 мм. Способ отличается тем, что в процессе трехкратной гомогенизации смеси углеводородов в виброкавитационный гомогенизатор равномерно подают мелкодисперсный порошок в качестве угольной фракции, порошок представляет собой твердые отходы, полученные при термической переработке отходов резины и шин в процессе пиролиза в отсутствие кислорода при температуре 500-1000°С. Одновременно при первом проходе виброкавитационного гомогенизатора к твердым отходам добавляют 0,1-2% оксида магния и 0,1-1,0% низших спиртов от общего количества твердых отходов. Технический результат – получение стабильной топливной эмульсии, которую используют как котельное топливо, топливо при сгорании обеспечивает пониженное содержание оксида углерода и окислов азота, способ обеспечивает утилизацию пиролизного отхода. 1 табл., 4 пр.
Изобретение относится к получению битумно-резиновых композиций, используемых в дорожном строительстве в качестве вяжущих для асфальтобетонных смесей, в промышленном и гражданском строительстве для кровельных и гидроизоляционных работ. Композиция включает битум и не менее 8 мас.% механоактивированной резиновой крошки с характерным размером 0,5 мм. При этом в процессе модификации при температуре 120-130°С в течение 20-30 мин композиция подвергается действию низкочастотного ультразвука с плотностью мощности 0,5-1,5 Вт/см3. Техническим результатом является увеличение количества введенной в композицию резиновой крошки, снижение температуры модификации битума и сокращение длительности процесса, ускорение пропитки резиновой крошки и получение модифицированного битума в виде высокогомогенизированного продукта. 2 пр.

Изобретение относится к получению нанокомпозитных материалов. Предложен способ получения углерод-фторуглеродного нанокомпозитного материала, включающий термодеструкцию твердого политетрафторэтилена, которую осуществляют в плазменной среде, образующейся в результате предварительной деструкции аналогичного образца политетрафторэтилена в импульсном высоковольтном электрическом разряде в воздухе, при амплитуде импульсов 2-10 кВ с последующим сбором продуктов деструкции в виде сажеобразного продукта, содержащего отдельные наночастицы элементов, входящих в состав электродов. Полученный продукт подвергают термообработке путем нагревания с помощью внешнего источника до появления электропроводимости, сопровождающейся саморазогревом продукта при пропускании через него электрического тока. В результате термообработки получают углерод-фторуглеродный материал, содержащий нанографеновые ленты, и порошкообразный продукт, состоящий из композитных наночастиц, содержащих углеродные и фторуглеродные компоненты. Технический результат - получение с высоким выходом углерод-фторуглеродных нанокомпозитных материалов с четко выраженной наноструктурой, обеспечивающей их новые свойства и расширение области применения. 2 з.п. ф-лы, 12 ил., 2 пр.

Изобретение относится к способу получения из горючих сланцев топливно-энергетических и химических продуктов, в частности моторных топлив. Измельченный горючий сланец (ГС) смешивают с измельченным твердым органическим компонентом, температура максимальной скорости разложения вещества которого отличается от температуры максимальной скорости разложения органического вещества ГС не более чем на 5°С. Проводят их пиролиз при 450-500°С. Выделенную из парогазовой смеси смолу пиролиза дистиллируют с получением бензиновой, дизельной фракций и остатка дистилляции с температурой кипения выше 350°С. Этот остаток смешивают с жидким продуктом нефтяного происхождения с температурой кипения выше 350°С, содержащим стабилизатор эмульсии - асфальтены и 2-6,5% органических соединений серы в расчете на элементарную серу. В полученной смеси эмульгируют водный раствор прекурсора катализатора, из которого после смешения эмульсии с водородом и нагревания в условиях гидроконверсии образуется дисперсный сульфидный катализатор гидроконверсии. После гидроконверсии проводят дистилляцию жидкого продукта гидроконверсии. Бензиновую фракцию гидроконверсии объединяют с бензиновой фракцией, полученной при дистилляции смолы пиролиза, а дизельную фракцию, полученную при гидроконверсии, - с дизельной фракцией, полученной при дистилляции смолы пиролиза. Технический результат - удешевление технологического процесса, повышение выхода дистиллятных фракций, выкипающих до 350°С, снижение в дистиллятных бензиновых фракциях содержаний гетероатомных соединений. 9 з.п. ф-лы, 2 ил., 5 табл., 15 пр.

Изобретение относится к горной и нефтяной промышленности, в частности к способам утилизации отработанного полисахаридсодержащего бурового раствора, накапливаемого при строительстве нефтяных и газовых скважин. Способ утилизации отработанного бурового раствора, содержащего полисахариды, заключается в разделении указанного раствора на жидкую и твердую фазы с помощью ферментативной деструкции полисахаридной матрицы, возникающей при добавлении пивной дробины в количестве 5-50 от массы отхода. При этом после завершения ферментативного гидролиза полисахаридов, содержащихся в отработанном буровом растворе, образовавшийся обезвоженный осадок богат органическими соединениями пивной дробины, что обуславливает целесообразность его дальнейшего использования в качестве удобрения почвы. Изобретение обеспечивает повышение экологичности и ресурсосбережения, упрощение и удешевление способа утилизации отработанного полисахаридсодержащего бурового раствора.

Наверх