Метод за почистване на течни отпадъци от сондиране
Изобретението се отнася до нефтената и газовата промишленост и по-специално до методи за почистване на течни сондажни отпадъци и може да се използва директно в сондажна платформа или в специализирани депа за третиране и обезвреждане на отпадъчни води от сондиране и отпадъчни сондажни течности.
Изобретението е насочено към намаляване на обема на генерираните сондажни отпадъци и намаляване на отрицателното натоварване на околната среда върху обектите на околната среда по време на изграждането на кладенци.
Известен метод за почистване и неутрализиране на течни сондажни отпадъци, включващ тяхното третиране с флокулант - полиакриламид (PAA) и коагулант (алуминиев сулфат) в количество съответно 0,1 и 1,0 kg/m 3, последвано от отделяне на суспендираните частици чрез утаяване за 4-6 часа в ями за утайки. След утаяване, избистрените водни разтвори се използват повторно за приготвяне на сондажни течности или се извеждат в специални кладенци за отлагане и се изпомпват в абсорбиращи хоризонти за изхвърляне, а утайката заедно със сондажните изрезки се погребва в яма за утайки (виж "Временни разпоредби за опазване на околната среда по време на строителството на кладенци", OJSC "PermNIPIneft", Перм, 1992 г.).
Този метод обаче е дълъг във времето и не позволява напълно да се почистят отработените технологични течности както от суспендирани частици, така и от органични съединения (остатъци от високомолекулни полимерни реагенти, съдържащи се в отработените сондажни течности), което впоследствие може да доведе до ензимно разлагане на органични съединения, останали в дисперсионната среда след нейното пречистване, и да доведе до загуба на стабилност на сондажни течности, за приготвянето на които избистрената част от сондажните отпадъци (изсушаване) се използва отпадъчна вода или отпадъчен сондажен флуид).
С изключениеВ допълнение, по време на дългосрочно съхранение на отпадъчни сондажни течности и сондажни отпадъчни води в яма за утайки може да настъпи ензимно разлагане на остатъци от високомолекулни полимерни реагенти, което се отразява негативно на екологичната ситуация по време на изграждането на кладенеца.
Известен е и метод за пречистване на отпадъчни води от органични и неорганични съединения, който се състои в третиране на отпадъчни води с водороден прекис в количество от 2,5-3,0 mg/mg замърсяване с предварително намаляване на рН на средата до 3-5 и обработка на пречистената вода с катализатор, който се използва като соли на желязо, никел, алуминий, последвано от утаяване (виж Патент България N 6485). 30, клас C 02 C 5/02, от 1975 г.).
Недостатъкът на известния метод е неговата недостатъчна ефективност, а именно високата консумация на окислител (водороден прекис), необходимостта от поддържане на pH на средата в рамките на 3-5 при повишена температура, което води до създаване на корозивна среда, а допълнителното въвеждане на катализатор води до вторично замърсяване на пречистената вода и до продължителността на процеса.
Най-близкият в техническата си същност е метод за пречистване на отпадъчни води от суспендирани частици, включително обработка с флокулант, последвано от центрофугиране и допълнителна обработка на пречистената вода в електрическо поле (виж изд. Мон. СССР N 1212980, клас C 02 F 11/00; B 01 D 21/01, от 1986 г.).
Недостатъците на известния метод са високите енергийни разходи, сложността на процеса и липсата на стандартно оборудване за центрофугиране с едновременна електрическа обработка.
В допълнение, известният метод не осигурява пълно почистване на отпадъците от сондиране, по-специално от остатъците от органични съединения.
Целта на настоящото изобретение еповишаване на степента на пречистване на течните сондажни отпадъци от органични вещества, като същевременно се опрости технологията.
Постигането на тази цел се осигурява от следното.
Поради факта, че химическото третиране на отпадъците се извършва на три етапа и в специална последователност (флокулант - реагент - флокулант), се осигурява висока степен на пречистване на отпадъците както от органични съединения, така и от суспендирани частици поради предварителното утаяване на суспендираните вещества, последващо окислително разграждане на високомолекулни съединения, комплексиране на образуваните неорганични вещества с флокулант, което води до увеличаване на скоростта на утаяване на суспендираните частици.
Концентрацията на флокуланта и реагента за почистване от органични и неорганични примеси зависи от степента на замърсяване на технологичния флуид и се определя емпирично. Например, концентрацията на реагента за почистване на технологичния флуид е 0,1-1,0 тегл.%, в зависимост от степента на замърсяване. А концентрацията на флокуланта за почистване на технологичния флуид е 0,001-0,05 тегл.%, в зависимост от степента на замърсяване.
За пълно отстраняване на примесите след физическа и химическа обработка се използват стандартни центрофуги, които се използват за пречистване на сондажни течности от отломки по време на процеса на сондиране.
Предложеният метод за пречистване може да се използва или за предварително пречистване на дисперсионната среда, използвана за приготвяне на технологичния флуид, или след сондиране за последващо пречистване на технологичния флуид преди неговото изхвърляне или повторна употреба.
Предложеният метод се осъществява, както следва: - вземете технологичния флуид, например отпадъчна сондажна кал; - обработвайте го интензивносмесване с флокулант - акрилен полимер, например полиакриламид марка Praestol2530 или PAA марка Dk-Drill A-15; - утаяване на суспендирани твърди вещества; - добавете реагент към тази технологична течност; - след смесване сместа отново се обработва с флокулант, чиято концентрация зависи от съдържанието на останалите примеси и реакционни продукти; - допълнително отстраняване на всички замърсители с помощта на механични средства, например центрофугиране; - пречистеният продукт се използва повторно, например за приготвяне на сондажни течности.
Същността на предложеното решение се илюстрира със следните примери.
По подобен начин проби от отпадъчни води от сондиране и отпадъчни сондажни течности бяха обработени при различни концентрации на флокуланта и с помощта на различни видове реагент.
Таблицата показва резултатите от влиянието на концентрациите на флокуланта и реагента върху степента на пречистване на сондажните отпадъци.
Според съдържанието на суспендирани частици се съди за степента на пречистване на сондажните отпадъци от неорганични вещества. Съгласно ХПК индекса, определен по хроматния метод, се съди за съдържанието на органични съединения в пробите.
Анализът на получените данни показва, че предложеният метод за пречистване позволява повишаване на степента на пречистване на течните сондажни отпадъци от органични и неорганични примеси с почти 96-100%.
Пример 2 (при полеви условия). Най-голямото количество отработени сондажни течности се натрупва по време на изграждането на кладенци в северните находища на района на Перм Кама, разположени в зоната на Верхнекамското находище на калиева сол и прилежащата територия. Това се дължи на факта, че в процеса на сондиране под проводника, под техническите и производствените колони е необходимо напълно да се замени един състав на сондажна течност с друг.
При пробиване на кладенци през хемогенни отлагания (интервал на пробиване за техническа колона) се използва наситена със сол сондажна течност, обработена с нишесте. След циментиране на техническата обвивка, при сондиране под производствената обвивка до горната част на продуктивния пласт, сондажът се извършва с промиване с минерализирана вода, а при отваряне на продуктивния пласт се използва сондажна течност без глина, обработена с полизахаридни полимери.
Съгласно традиционната технология, за приготвяне на безглинеста сондажна течност, обработена с полизахаридни полимери, се използва минерализирана вода или обработена с нишесте, наситена със сол сондажна течност, разредена до необходимата плътност, след като тази сондажна течност е била обработена с флокуланти и утаена в яма за утайки.
Наличието на остатъци от органични полимери, по-специално нишесте, в минерализираната сондажна течност от утайката, на базата на която сондажната течност беше приготвена за отваряне на продуктивната формация, доведе до намаляване на стабилността на тази безглинеста сондажна течност по време на сондиране в резултат на ензимна ферментация на органични съединения, останали в сондажната течност.
Въвеждането на предложения метод за почистване на отпадъчната сондажна течност от органични и неорганични примеси се извършва след завършване на сондирането на кладенец с промиване с безглинеста сондажна течност, обработена със сложен нишестен реагент. Обработката е извършена непосредствено преди изхвърлянето в ямата.
Проведените лабораторни и полеви изпитания показаха, че предлаганият метод за третиране на сондажни отпадъци, при спазване на всички посочени технологични операции, ще позволи: да се намали обемът на сондажните отпадъци, предназначени за неутрализиране и погребване в утайник; намаляване на замърсяването с отпадъци; намалете консумацията на химикали за приготвяне на сондажна течност чрез повторна употреба; за подобряване на екологичната ситуация в зоната на сондажни операции.
PD4A - Промяна в името на притежателя на патент на СССР или на български патент за изобретение
(73) Ново име на притежателя на патента:Дружество с ограничена отговорност "Пермски научноизследователски и проектантски институт за нефт" (LLC "PermNIPIneft") (RU)
Адрес за кореспонденция:614066, Перм, ул. Съветска армия, 29, LLC "PermNIPIneft"