Способ утилизации бурового шлама

МИНИСТЕРСТВО ЮСТИЦИИ РЕСПУБЛИКИ КАЗАХСТАН ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ К ИННОВАЦИОННОМУ ПАТЕНТУ количестве 10-20 от естественной массы бурового шлама, перемешивают до образования формовочной массы с влажностью 15-17, укладывают слоями толщиной не более 10-15 см, при строительстве дорожного полотна уплотнение производят под давлением 10,0-15,0 Мпа. Как показывает результаты экспериментальных исследований, с увеличением давления прессования от 10 МПа до 20 МПа при соотношении бурового шлама и извести мас. соответственно, 8020,наблюдается стабильное увеличение значение сырцовой прочности, прочности при сжатии и изгибе высушенных образцов, а также средней плотности. Использование твердой части бурового шлама по предлагаемому способу позволяет, не загрязняя окружающую среду, полностью утилизировать его,используя в качестве материала для дорожного покрытия,жидкую часть возвращать для приготовления бурового раствора при низкой себестоимости, в условиях полигона.(56) Инновационный патент РК 24716, 17.10.2011(54) СПОСОБ УТИЛИЗАЦИИ БУРОВОГО ШЛАМА(57) Изобретение относится к нефтедобывающей промышленности и может найти применение при утилизации буровых шламов, образующиеся при бурении не нефтяных скважин. Технический результат достигается тем, что предложен способ утилизации бурового шлама,включающей сушку, химическую фиксацию с помощью негашеной извести, хранение или использование для строительства дорожного полотна с уплотнением под давлением,отличающийся тем, что буровой шлам сначала отделяют от жидкой части в амбаре с наклонным дном,со специальными отверстиями для естественного слива, вводят негашеную известь в Изобретение относится к нефтедобывающей промышленности и может найти применение при утилизации буровых шламов, образующиеся при бурении не нефтяных скважин. Известен способ ликвидации земляного амбара накопителя отходов бурения, по которому снимают плодородный слой почвы, накапливают отходы в земляном амбаре, территорию буровой площадки покрывают слоем гравия, в котловане возводят противофильтрационный глинистый экран,осветленную жидкую фазу отходов равномерно распыляют над буровой площадкой до возврата плодородного слоя почвы, отверждают загущенную фазу отходов и на верхний твердый слой наносят непроницаемый экран, перед засыпкой загущенной фазы грунтом на экран наносят дренажное покрытие(Патент 2123574, кл. Е 21 В 21/06, С 09 К 7/02,1998). Недостатком способа является трудность обеспечения герметичности котлована и существующая опасность попадания загрязняющих веществ в окружающую среду (в гидросферу). Известен способ утилизации бурового шлама,включающий отверждение отработанного бурового раствора(ОБР),реализуемое с помощью специальных составов или добавок. (Булатов А.И. и др. Актуальные проблемы охраны окружающей среды при бурении скважин. Нефтяное хозяйство,1988, 6, с.5-8). Обезвреживающий эффект достигается за счет превращения ОБР или буровых шламов (БШ) в инертную консолидированную массу, в структуру которой связываются основные загрязнители. В качестве консолидантов применяют вещества и составы, содержащие компоненты удобрений и питательных биогенных элементов. Однако разработка данной технологии связана с определенными трудностями из-за отсутствия специальной техники. Известен способ утилизации отходов бурения для изготовления кирпича, включающий получение сырьевой смеси смешиванием отходов бурения отработанного бентонитового бурового раствора - с суглинком при следующем соотношении компонентов,мас. суглинок 95,5-98,2,отработанный бентонитовый буровой раствор 1,53,8, продукты пиролиза древесины 0,3-0,7,термическую обработку сырьевой смеси (А.с. СССР 1719354). Недостаток данной смеси - отсутствие возможности реализации высокопроизводительной технологии утилизации отработанного бурового раствора, так как в заявленной смеси содержание его крайне низко 1,5-3,8. При утилизации больших объемов ОБР,например,из центральных шлаконакопителей или амбаров, это имеет первостепенное значение. Кроме того, применение кирпичей, в состав которых входит ОБР и глина,ограничено, так как в состав ОБР входят токсичные вещества, которые отрицательно влияют на здоровье людей. Известен способ утилизации отходов бурения,включающий перемешивание отходов бурения с суглинком, термическую обработку полученной 2 сырьевой смеси, отличающейся тем, что в качестве отходов бурения используют твердую фазу от разделения на жидкую и твердую фазы бурового шлама и отработанного бурового раствора при следующем соотношении компонентов, мас. указанная твердая фаза 30-60, суглинок 40-70,термическую обработку осуществляют во вращающейся барабанной печи при температуре не более 1100 С, а перед указанной термической обработкой осуществляют грануляцию сырьевой смеси, жидкую фазу используют повторно для приготовления бурового раствора, для указанной термической обработки используют попутный нефтяной газ, на выходе вращающейся барабанной печи улавливают пылегазовую смесь,из пылегазовой смеси выделяют пыль, последнюю дополнительно вводят в сырьевую смесь. Недостатком этого способа являются высокие удельные энергозатраты, связанные с высокой температурой термообработки 2242493). Наиболее близким является способ утилизации бурового шлама включающей химическую фиксацию с помощью негашеной извести, при этом буровой шлам сначала подвергают предварительно сушке до остаточной влажности 25-27 затем состав бурового шлама вводят негашеную известь количестве 20-30 от естественной массы бурового шлама и подвергают совместному перемешиванию до образования формовочной массы с влажностью 8-10 с последующим хранением и отправкой для строительства дорожного полотна, где производят уплотнение при давлении 5.0-15.0 Мпа(Инновационный патент 24716). Недостатком способа является длительный процесс высушивания бурового шлама для последующего использования его в составе конструкций дорожной одежды, потеря жидкой части буровых шламов,в невозможность использования ее повторно,удорожание себестоимости готовой продукций за счет высокого содержания дорогого материала - негашеной извести. Задача, решаемая предлагаемым техническим решением - отделение жидкой части бурового шлама в полигонных условиях для повторного приготовления бурового раствора, ускорение сушки твердой части буровых шламов в полигонных условиях, снижение содержания негашеной извести для обезвреживания буровых шламов и использования их в составе конструкций дорожного покрытия. Технический результат заключается в снижении себестоимости утилизации отходов бурения,повторном использовании жидкой части бурового шлама, в получении более качественного продукта для дорожного покрытия. Технический результат достигается тем, что предложен способ утилизации бурового шлама,включающей сушку, химическую фиксацию с помощью негашеной извести, хранение или использование для строительства дорожного полотна с уплотнением под давлением, 30817 отличающийся тем, что буровой шлам сначала отделяют от жидкой части в амбаре с наклонным дном,со специальными отверстиями для естественного слива, вводят негашеную известь в количестве 10-20 от естественной массы бурового шлама, перемешивают до образования формовочной массы с влажностью 15-17, укладывают слоями толщиной не более 10-15 см, при строительстве дорожного полотна уплотнение производят под давлением 10,0-15,0 Мпа. Способ утилизации буровых шламов реализуют следующим образом Жидкую часть отделяют от твердой в амбаре с наклонным дном,в котором проделаны специальные отверстия для самослива,и отправляют для повторного использования в приготовлении бурового раствора, в твердую часть вводят негашеную известь в естественном комковом виде в количестве от 10 до 20 и перемешивают до образования формовочной массы с влажностью 1517, затем укладывают слоями не более 10-15 см на полигоне с целью естественной сушки и отправки к потребителю, при строительстве дорожного полотна уплотнение производят под давлением 10,015,0 Мпа. Поэтапное выполнение способа отражено в ниже приведенной технологической схеме В результате перемешивания буровых отходов с негашеной известью происходят физико-химические реакции и процессы,способствующие обезвреживанию хлористых соединений и образованию гомогенной смеси, пригодной для использования, как насыпного грунта, так и верхнего дорожного покрытия для строительства внутрипромысловых дорог, причем, как показали исследования, использование негашеной извести на 10 меньше по сравнению с прототипом, позволяет осуществлять полное обезвреживание отходов бурения, переводить буровой шлам в категорию сырьевых материалов пригодных для дорожного строительства не только как насыпного, но и как конструктивного верхнего дорожного покрытия. Известь известна как воздушное вяжущее вещество,способное твердеть в композиции с силикатными материалами,причем прочность дорожного покрытия увеличивается при заявляемом давлении. Высушенные образцы (по заявляемому способу и прототипу), выполненные в разных соотношениях мас. буровой шлам и негашеная известь, при изменении давления прессования, подвергали физико-механическим испытаниям по стандартным методикам. Результаты экспериментальных исследований представлены в таблице. Таблица Значения прочностей при заявляемых значениях давления и соотношения массбурового шлама и негашеной извести и по прототипу Как показывает результаты экспериментальных исследований, с увеличением давления прессования от 10 МПа до 20 МПа при соотношении бурового шлама и извести мас., соответственно, 8020,наблюдается стабильное увеличение значение сырцовой прочности, прочности при сжатии и изгибе высушенных образцов, а также средней плотности. При этом максимальное значение сырцовой прочности, прочности при сжатии и изгибе высушенных образцов, а также средней плотности наблюдается в тех составах, где содержание извести составляет 15-20. Использование твердой части бурового шлама по предлагаемому способу позволяет, не загрязняя окружающую среду, полностью утилизировать его,используя в качестве материала для дорожного покрытия,жидкую часть возвращать для приготовления бурового раствора себестоимости, в условиях полигона. ФОРМУЛА ИЗОБРЕТЕНИЯ Способ утилизации бурового шлама,включающий сушку, химическую фиксацию с помощью негашеной извести, хранение или использование для строительства дорожного полотна с уплотнением под давлением,отличающийся тем, что буровой шлам сначала отделяют от жидкой части в амбаре с наклонным дном,со специальными отверстиями для естественного слива, вводят негашеную известь в количестве 10-20 от естественной массы бурового шлама, перемешивают до образования формовочной массы с влажностью 15-17, укладывают слоями толщиной не более 10-15 см, при строительстве дорожного полотна уплотнение производят под давлением 10,0-15,0 Мпа.