Полная версия

Главная arrow Экология arrow ОСНОВЫ ГЕОЭКОЛОГИИ

  • Увеличить шрифт
  • Уменьшить шрифт


<<   СОДЕРЖАНИЕ ПОСМОТРЕТЬ ОРИГИНАЛ   >>

Технологические схемы обезвреживания отработанного бурового раствора и шлама.

Многообразие условий строительства скважин предопределяет и разнообразие вариантов технологических схем обезвреживания ОБР и БШ. При выборе схемы обработки указанных отходов обезвреживающими составами руководствуются прежде всего практической целесообразностью и доступностью технических средств, необходимых для реализации такой природоохранной технологии.

В современных условиях представляется оправданной прежде всего ориентация на максимальное использование стандартного оборудования буровой и цементировочной техники. Основными вариантами технологических схем обработки ОБР и шлама при строительстве скважин с использованием шламовых амбаров являются стационарная и нестационарная схемы обезвреживания [10].

Одним из необходимых условий успешной реализации технологии обработки отходов с целью их обезвреживания является конструкция шламовых амбаров. Они могут выполняться как одно-, так и двухсекционными. Причем в последнем случае первая секция амбара служит для сброса и накопления ОБР и шлама, а вторая — для сброса отработанной массы и последующего ее твердения. При использовании односекционного шламового амбара он служит как для накопления ОБР и БШ, так и для отверждения в нем этих отходов. Одним из вариантов в этом случае может быть вариант, когда такой амбар используется для сбора и накопления указанных отходов, а обработанная масса сбрасывается на твердение и последующее захоронение в траншеи, сооружаемые в грунте на территории буровой или на специальные площадки для твердения.

Отвержденная масса после окончания строительства скважин сбрасывается в шламовый амбар перед его ликвидацией и засыпается грунтом.

Учитывая, что шламовая масса при сбросе в амбар ссди- ментирует и значительно уплотняется, создавая определенные трудности для ее извлечения, например гидротранспортом, а также незначительный уровень загрязненности БШ по сравнению с ОБР или буровой сточной водой, представляется целесообразным шлам (осадок амбара) захоронить непосредственно в земляном котловане путем его засыпки отвержденной массой ОБР. При таком подходе не только сохраняется высокая экологичность метода, но и существенно облегчается технология обработки отходов, которые представлены лишь подвижной, легко перемешиваемой массой.

При необходимости систематической обработки отходов бурения отверждающими или загущающими составами в процессе бурения используется стационарная технологическая схема обработки. Наиболее рациональным вариантом такой схемы при бурении одиночных скважин является схема, приведенная на рис. 5.13, в которой задействовано оборудование буровой.

Узел подачи полужидких отходов бурения в такой схеме включает шламовый насос, устанавливаемый либо непосредственно в шламовом амбаре на специальной металлической ферме, либо на технологической площадке у края амбара. Насос обвязывается технологическими коммуникациями с узлом обработки, представленным эжекторным гидросмесителем.

Принципиальная технологическая схема обработки ОБР отверждающими и загущающими составами

Рис. 5.13. Принципиальная технологическая схема обработки ОБР отверждающими и загущающими составами:

  • 1 шламовый амбар; 2 — насос; 3 — узел обработки ОБР отверждающими и загущающими составами; 4,5 — емкости с компонентами отверждающих и загущающих составов;
  • 6 площадка для твердения

В качестве емкостей для хранения отверждающих составов рекомендуется использовать блок приготовления растворов. При этом не только облегчается подача и дозирование составов на узел обработки, но и полностью механизируется загрузка в такие емкости компонентов обезвреживающей смеси. Как вариант возможен ввод компонентов обезвреживающего состава в камеру смешения гидросмесителя за счет эжекции непосредственно из насыпного в бурт материала, складированного у блока обработки.

Обработка ОБР и шлама обезвреживающими составами после окончания строительства скважин при ликвидации шламовых амбаров производится с использованием нестационарной технологической схемы (рис. 5.14).

Принципиальная нестационарная технологическая схема обработки ОБР отверждающими и загущающими

Рис. 5.14. Принципиальная нестационарная технологическая схема обработки ОБР отверждающими и загущающими

составами:

1 — шламовый амбар; 2 — цементировочный агрегат; 4 - цементно-смесительные машины типа 2CMII-20; 5, 6 — узлы обработки ОБР составами (гидросмесители); 7 — амбар или площадка для сброса обработанной массы на твердение

В этом случае основные технологические операции выполняет стандартное цементировочное оборудование (цементировочные агрегаты и цементно-смесительные машины). Узлом обработки при этом служит стандартный гидросмеситель цементно-смесительной машины. Схема размещения цементировочных агрегатов и смесительных машин у шламовых амбаров в каждом конкретном случае выбирается индивидуально в зависимости от конструкции амбаров и планируемых мест сброса отработанной массы.

Необходимо отметить, что выбор той или иной схемы обработки ОБР и шлама производится в зависимости от природно-климатических особенностей ведения буровых работ, времени года и принятой технологии бурения. Как правило, такие технологические схемы рассчитаны на проведение операций по обработке отходов бурения в теплое время года. Вместе с тем решающее влияние на выбор схемы может оказать принятая технология бурения. Показательным в этом плане могут служить районы Западной Сибири, в которых наиболее оптимальным является комбинированный вариант применения технологических схем обработки ОБР. Так, технология кустового строительства скважин в этом регионе предусматривает бурение иод кондуктор на глинистом буровом растворе, а затем под эксплуатационную колонну — на технической воде. Вследствие этого после окончания бурения в первом интервале буровой раствор, находящийся в циркуляции, подлежит сбросу в амбар. В этом случае наиболее целесообразно производить обработку ОБР отверждающими или загущающими составами непосредственно во время его сброса. Причем при таком подходе удается максимально задействовать как буровое, так и цементировочное оборудование и технику, поскольку сброс ОБР осуществляется сразу после цементирования кондуктора и цементировочная техника уже выполнила свою основную задачу, но находится на буровой, т.е. в это время совмещаются операции но цементированию скважин и обработке ОБР.

В процессе бурения смешение ОБР с компонентами отверждающего или загущающего состава осуществляется в гидросмесителе. В случае если применяются жидкие компоненты обезвреживающего состава, рекомендуется использовать цементировочные агрегаты, если порошкообразные сыпучие материалы — цементно-смесительную машину типа 2СМН-20. При использовании компонентов состава различного агрегатного состояния рекомендуется использовать ЦА совместно с машиной 2СМН-20. При такой схеме подача ОБР на гидросмеситель для смешения с компонентами обезвреживающего состава осуществляется шламовым насосом буровой установки.

После окончания бурения скважин для обработки содержимого шламовых амбаров рекомендуется использовать нестационарную технологическую схему.

Наиболее прогрессивным направлением работ является переход на экологически безопасную ресурсо- и природосберегающую технологию ведения буровых работ, которая реализуется в концепции безамбарного бурения. Она предусматривает использование экологически чистых материалов, минимальную наработку отходов, организацию локализованного их сбора, замкнутое оборотное водоснабжение буровой, вывоз и максимальную утилизацию жидких, полужидких и твердых отходов бурения, их обезвреживание для безопасного сброса в объекты природной среды.

Реализация па практике принципа безамбарного бурения обеспечивается применением специальной техники для сбора отходов бурения, их очистки, утилизации и обезвреживания.

Технические средства для сбора отходов бурения включают:

  • — инженерную систему транспортирования отходов в места их организованного сбора;
  • — систему дренажных коллекторов для сбора жидких отходов бурения из циркуляционной системы в контейнеры или на узел их обработки;
  • — систему контейнерного сбора ОБВ и шлама из-под блока очистки буровых растворов для последующего транспортирования на утилизацию или вывоз па захоронение в согласованные места;
  • — систему временного локального складирования и накопления отходов бурения для последующей их утилизации или обезвреживания.

К техническим средствам для утилизации и обработки ОБР и шлама обезвреживающими составами относится комплекс устройств для обработки ОБР и шлама обезвреживающими составами и транспортирования обезвреженных масс в места их складирования, хранения и последующего захоронения в грунте на территории буровой или для вывоза за пределы.

Реализация на практике безамбарного бурения невозможна без утилизации образующихся отходов непосредственно в процессе строительства скважин. При этом должна быть предусмотрена система мер, направленных на максимальную утилизацию ОБР и шлама. В этом случае, когда осуществить вывоз в полном объеме не представляется возможным, остатки ОБР и БШ должны быть обезврежены и сброшены на твердение на специальные площадки. После окончания бурения такая масса должна быть смешана с минеральным грунтом и при проведении планировочных работ горно-технической рекультивации буровой площадки равномерно рассредоточена по территории. Необходимым условием при этом является глубокая степень обезвреживания, достигаемая за счет применения отверждающих составов.

Компоновка природоохранного и основного технологического оборудования буровой может быть различна в зависимости от типа установок и особенностей технологии проводки скважин. Наиболее рациональным для бурения единичных скважин и строительства кустовым методом представлена технологическая схема обработки отходов бурения, приведенная на рис. 5.15.

В такой схеме предусмотрена локализация сброса жидких, полужидких и твердых отходов. Для сброса жидких стоков используются шахты, сооружаемые в пониженной части буровой площадки, а для эшелонированных буровых установок — специальные накопительные емкости. В обоих вариантах канализация отходов осуществляется по системе водоотводных каналов, которые технически могут быть выполнены разнообразно.

Сбор ОБР может осуществляться в контейнеры с последующим вывозом на узел утилизации в систему временного локального складирования и накопления отходов бурения для дальнейшей их утилизации или обезвреживания; ОБР также может канализироваться непосредственно на узел обработки с целью обезвреживания.

Сбор выбуренной породы осуществляется в контейнеры, из которых затем масса с помощью крана либо выгружается в автомашины для последующего вывоза, либо подается на отмывку, где происходит отделение шлама от остатков бурового раствора или химреагентов, а отмытый шлам сбрасывается на площадку для твердения или в специальный шламонакопитель. После окончания строительства скважин такой шлам может вывозиться в места для сброса или захоронения, а также смешиваться с отвержденным раствором или минеральным грунтом с последующей засыпкой слоем плодородной почвы для рекультивации территории буровой. При бурении на утяжеленном растворе шламовая масса должна подаваться на установку для отмыва выбуренной породы от остатков бурового раствора, а жидкая фаза с утяжелителем возвращаться в циркуляционную систему. Отмытый шлам, как и в первом случае, подлежит сбору в контейнер для последующего вывоза на утилизацию, а также может сбрасываться в шламона- копитель и при рекультивации территории захороняться в минеральном грунте.

При залповом сбросе бурового раствора из циркуляционной системы в случае смены типа раствора или интенсивной его наработки предусматривается вторая накопительная емкость, оборудованная системой откачки из нее временно хранящейся массы для последующего ее вывоза на утилизацию или обработку обезвреживающим составом.

Принципиальная схема обработки отходов при безамбарном бурении

Рис. 5.15. Принципиальная схема обработки отходов при безамбарном бурении:

У, 4 шахты или емкости для сброса БСВ; 2 насосный блок; 3 — энергоблок; 5 — узел приготовления коагулянта и флокуляита; 6 — узел приготовления буровых растворов и химреагентов; 7 блок доочистки; 8 узел очистки буровых растворов; 9 — циркуляционная система;

  • 10 емкость для отстоя обработанной воды; 11 — узел обработки БСВ; 12 — насос; 13 — дренажная фильтрующая площадка; 14 — емкость с обезвреживающим составом;
  • 15 контейнер; 16 — установка для отмывки шлама;
  • 17 водораспределительная емкость; 18, 19 — емкости для коагулянта и флокуляита; 20 — узел обработки ОБР; 21 площадка для твердения; 22, 23 — емкости для сбора ОБР

Предусмотренная данной технологией строительства скважин обработка БСВ, ОБР и шлама с целью их очистки, утилизации и обезвреживания осуществляется по описанным выше технологическим схемам с той лишь разницей, что отстаивание обработанных БСВ происходит в специальных резервуарах, а сброс массы ОБР и шлама после их обезвреживания осуществляется на минеральный грунт (площадки для твердения).

Непременным условием успешности реализации такой технологии в условиях отрицательных температур является принудительный обогрев основных узлов используемых технологических схем посредством прокладки в них системы паропроводов. При невозможности в зимнее время осуществить открытый сброс очищенных сточных вод на рельеф местности или же через дренажные фильтрующие площадки в таких местах должно быть предусмотрено другое направление утилизации, например, откачка в нефтепромысловый коллектор на пункт сбора и подготовки нефти, закачка в поглощающие скважины либо организованный вывоз или откачка в места согласованного сброса. Кроме того, площадка для твердения, сооружаемая непосредственно на территории буровой, в обязательном порядке должна быть обвалована минеральным грунтом, причем высота обваловки должна превышать слой отвержденной массы не менее чем на 0,5 м.

Ориентация практики бурения на такую прогрессивную природосберегающую технологию строительства скважин позволит обеспечить сохранность природной среды в районах бурения на экологически безопасном уровне.

 
<<   СОДЕРЖАНИЕ ПОСМОТРЕТЬ ОРИГИНАЛ   >>