Предотвращение загрязнения моря при бурении скважин переходом на безотходный процесс бурения

Отходами, подлежащими утилизации, явля­ется избыточныйглинистый раствор, содержащий в своем составе ряд токсических органических веществ, которые при попадании в морскую среду могут нарушить гидрохимический состав и биоло­гическую продуктивность акватории. Известно, что избыточные буровые растворы регенерируются и повторно используются для технологических нужд самого бурения, капитального ремонта скважин, а также вывозятся на береговые шламоотвалы. Анало­гичное положение создавалось с использованием глинистого ра­створа при опробовании скважин. Для уменьшения объемов отхо­дов и повторного использования необходимых ценных компонентов глинистого раствора применяют технологию обработки буро­вого раствора, которая предусматривает удаление по существу всех взвешенных в нем твердых частиц путем центрифугирования бурового раствора, в результате чего из него удаляются частицы размером 20 мкм и более. После центрифугирования к раствору добавляют фланкулирующий агент для образования хлопьев из частиц диаметром от 20 до 2 мкм и менее. Полученные хлопья отфильтровывают, получая жидкость, не содержащую твердых ча­стиц и пригодную для повторного использования в качестве буро­вого раствора.

Одним из основных отходов в процессе бурения является бу­ровой шлам. Буровой раствор и шлам представляют собой наибольшуючасть выбросов в ходе разработки и эксплуатации нефтегазовых месторождений. Вследствие незначи тельной глубины моря, ледовых условий и медленной скорости разложения органического материала лучшим решением будет обратная закачка буровой жидкости в пласт. Обратная закачка нефтесодержащих отходов – распространенная практика в Северном море.

Были проведены работы по использованию выбуренной породы месторождений Каспийского моря для получения керамзита пластическим способом.

Внедрение вышеуказанного способа позволило: 1) освободить земельные участки, отводимые под шламоотвалы, и исключить рас­ходы на строительство шламоотвала, подъездных дорог, а также на их содержание; 2) решить вопрос охраны почвы, воздушного и водного бассейнов от вредных примесей, содержащихся в шламе; 3) уменьшить расходы карьерной глины на производство керам­зита; 4) решить вопрос о переводе процесса бурения на безотходное производство.

Рис. 1. Агрегат нейтрализации бурового шлама типа СБОУ-6 25/6-И1: 1 - механизм загрузки; 2 - барабан; 3 -кожух; 4 - футеровка; 5 - нагревательные элементы; 6 - привод вращения механизма загрузки; 7 - привод вращения барабана; 8 - винты регулирования положения печи; 9 - патрубок отвода паров и газов; 10 - клеммные ко­робки

НИПИ «Гипроморнефтегаз» совместно с ПО «Азэлектротерм» разработали агрегат нейтрализации бурового шлама, позволяю­щий обезвредить и уменьшить объемы отходов (рис. 1).

Агрегат нейтрализации бурового шлама (электропечь бара­банная) типа СБОУ-6,25/6-И1 состоит из следующих узлов: меха­низма загрузки 1, барабана 2, кожуха 3, футеровки 4, нагрева­тельных элементов 5, привода вращения 7, механизмов загрузки 6, шкафов управления 8.

Механизм загрузки 1 дозированно подает шлам из бункера в барабан агрегата шнеком. Привод механизма загрузки выполнен на базе червячного редуктора, электродвигателя и цепной пере­дачи. Количество подаваемого шлама зависит от числа оборотов шнека.

Барабан агрегата 2 изготовлен, сборным из листового проката нержавеющей стали. Внутри барабана установлены ножи для удаления, налипающего слоя. Для исключения подачи необрабо­танного материала к разгрузке в барабане устанавливаются две диафрагмы с Конусными отверстиями. Ось барабана и всего агре­гата имеет регулируемый угол наклона.

Кожух 3 агрегата сварной конструкции из листового проката, крышка съемная.

Футеровка 4 кожуха и крышки выполняется раздельно и со­стоит из двух слоев: огнеупорного и теплоизоляционного. В футе­ровке имеются полочки для установки нагревателей.

Продукты в рабочем отсеке агрегата нагреваются нагреватель­ными элементами 5, выполненными в виде спирали. Нагреватели расположены на боковых стенках. Нейтрализованный шлам из барабана непосредственно перегружается на морское дно.

Вращение барабана осуществляется приводом 7, выполненным на базе червячного редуктора, электродвигателя и цепной переда­чи. Для изменения числа оборотов барабана, в зависимости от заданной технологии нейтрализации, предусмотрен комплект смен­ных цепных звездочек или же устанавливается трехскоростной дви­гатель.

Агрегат состоит из двух зон. Нагреватели всех зон подключа­ются к сети переменного тока напряжением 300 В. При работе агрегата предусмотрено автоматическое и ручное поддержание заданного режима нагрева.

На морской платформе при монтаже бурового оборудования агрегат нейтрализации монтируется у блока очистки бурового раствора непосредственно под виброситом. Между виброситом и бункером агрегата сооружается специальный лоток с отводом, направленным в бункер механизма загрузки. Такое расположение позволяет загрузить агрегат шламом без использования дополни­тельных механизмов. Подача шлама регулируется шиберной за­слонкой.

Отходами в процессе бурения являются также буровые сточ­ныеводы. Эти воды содержат наравне с механическими примесями и некоторые органические вещества. Как в зарубежной, так и в отечественной практике имеются различные схемы и установки для утилизации вод. Однако они обладают большими габаритами и большей производительностью, что из-за ограниченности пло­щадей на морской платформе делает их применение нецелесооб­разным. Учитывая изложенное, НИПИ «Гипроморнефтегаз» раз­работал малогабаритную установку УОБС (установка очистки буровых сточных вод) и технологическую схему, позволяющую производить очистку и повторное использование сточных вод.

К отходам следует отнести также и отработанные горюче-смазочные материалы при бурении, которые в зарубежной прак­тике при больших объемах регенерируются на месте специаль­ными установками. В отечественной практике отработанные го­рюче-смазочные материалы, ввиду их малого объема, вывозятся на регенерацию, на берег, что исключает необходимость их реге­нерации на месте.

Дата добавления: 2014-12-29