Способ утилизации отработанных буровых растворов на водной основе

СОЮЗ СОВЕТСКИХ ЦИАЛИСТИЧЕСКИХ СПУБЛИН(59 С 09 К 7 ТЕНИ 1 ехниниеТруды ОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР О ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТ ПИСАНИЕ ИЗОБР ВТОРСКОМЪ СВИДЕТЕЛЬСТВ(71) Всесоюзный научно-исследовательский институт пб креплению скважини буровым растворам(56) 1. Будреков А.В. Огнет ческие устройства и.их примене длязащиты окружающей среды.ВНИПИГаздобыча, М., 1973.2, Авторское свидетельство СССРР 743584, кл. С 09 К 7/02, 1980(прототип . 54)(57 ) СПОСОБ УТИЛИЗАЦИИ ОТРАБОТАННЫХ БУРОВЫХ РАСТВОРОВ НА ВОДНОЙ ОСНОВЕ, включакщий отверждение бурового раствора введением в него карбамидной смолы и отвердителя и последующее захоронение отвержденного материала, о т л и ч а ю щ и й с я тем, что, с целью повышения эффективности способа утилизации за счет сохранения плодородия почвы на участке захоронения отвержденного материала и придания последнему питательных агрохимических свойств, в качестве отвердителя используют двойной суперфосфат, взятый в соотношении с карбамигной смолой 1:1 при общем количестве 5-25 мас.%относительно массы отверждаемого бу.рового раствора.Изобретение относится к нефтедобывающей проыяшленности, в частности к способам утилизации отработанных буровых растворов на водной основе и может применяться при строительстве скважин, 5Известен способ утилизации буровых растворов путем термического обезвоживания и последующего захоронения ( 1.Недостаток данного способа состо ит в том, что для его осуществления требуется применение специальных высокопроизводительных горелок.Наиболее близким по технической сущности к предлагаемому является 15 способ утилизации отработанных буровых растворов на водной основе, включающий отверждение бурового раствора введением в него карбамидной смолы и отвердителя и последующее захоронение отвержденного материала в почве 23.Недостаток известного способа заключается в том, что нарушается плодородие почвы на участке захоронения отвержденного материала.Цель изобретения - повышение эффективности способа утилизации эа счет сохранения плодородия почвы на , участке захоронения отвержденного материала и придания последнему пита тельных агрохимических свойств.Поставленная цель достигается тем, что в способе утилизации отработанных буровых растворов на водной основе, включающем отверждение бу рового раствора введением в него карбамидной смолы и отвердителя и последующее захоронение отвержденного материала в почве, в качестве отвердителя используют двойной су перфосфат при соотношении,его с карбамидной смолой 1:1 при общем их количестве от 5 до 25 мас.Ъ отверждаемого бурового раствора.П р и м е р 1. В отработанный 45 буровой раствор (ОБР ) плотностью 1,88103 кг/м 3, рН 8,35, состоящий иэ твердой фазы в количестве 63 вес.9 содержащей, Ъ: утяжелитель 44,22; глину 18,18; воду 32,7,нефть 4,3; и характеризующийся показателем химического потребления кислорода (ХПК фильтрата бурового раствора ), равным 15,51 кг О/мз, вводят при , постоянном перемешивании карбамидную смолу в количестве 5 вес.М относитель но массы ОБР, а затем двойной суперФосфат в количестве 5 вес,% относительно массы ОБР, Через 2 сут твердения показатель прочности на сжатие достигает значения 0,43 МПа; нефтепродукты после выдержки отвержденного образца в воде в течение 2, 7 и 14 сут отсутствуют;.ХПК экстракционный воды через 7 сут 1,42 кг О /мЗ.П р и м е р 2В отработанный буровой раствор (ОБР ) плотностью 1,07.10 кг/мЭ и рН 9,3, состоящий из твердой Фазы в количестве 11,32 вес.Ъ, содержащей, %: глину 11,25, утяжелитель 0,07; воду 78,37; нефть 10,31, а также характеризующийся химическим потреблением кислорода ( ХПК ) фильтрата этого раствора, равным 3,95 кг О/м , вво 3 дят при постоянном перемешйвании карбамидную смолу в количестве 20 вес.Ъ относительно массы ОБР, а затем двойной суперфосфат в количестве 20 вес,% относнтельно массы ОБР. Через 17 сут твердения прочность на сжатие достигает значения 0,56 МЛа; нефтепродукты после выдержки отвержденного образца в воде в течение 2 сут отсутствуют; ХПК экстракционной воды через 2 сут 2,1 кг 02/мэ.П р и м е р 3, В отработанный буровой раствор (ОБР) плотностью 1,88 10 кг/мЗ, рН 8,35 у состоящий из твердой Фазы в количестве 63 вес.Ъ содержащий, %; утяжелитель 44,22; глину 18,18; воду 32,7, неФть 4,3, а также характеризующийся показателем химического потребления кислорода фильтратом ОБР, равным15,51 кг О/м , вводят при постоянном перемешивании карбамидную смолу в количестве 25 вес. относительно массы ОБР, а затем двойной суперфосфат в количестве 25 вес.% относительно массы ОБР. Через 17 сут твердения показатель прочности на сжатие достигает значения 0,51. МПа; нефтепродукты после выдержки отвержденного образца в воде в течение 2,7 и 14 суток отсутствуют; ХПК экстракционной воды через 7 сут имеет показатель 2,08 кг 02/м 3.П р и м е р 4, В отработанный буровой раствор, содержащий,%: воду 43,34; твердую фазу - 44,12 (из них утяжелитель 6,31, глина 37,81 ); нефть и нефтепродукты 12,53; плотностью 1,36 10 Зкг/м 3, рН 8,55, ХПК фильтрата 20,59 кг/м; вводят .при постоянном перемешивании карбамидную смолу и двойной суперфосфат в количестве в диапазоне 5-25 мас.%. После 2 сут отвержденный материал характеризуется показателем прочности на сжатие, значительно превышающей значение 0,1 МПа, необходимое для проявления несущей способностиогрунта.В табл, 1 приведены результаты испытания образцов отвержденного материала различных сроков твердения. и хранения в воде.1076434 Таблица 1 Время выдержки .образцов в воде, сут Прочность на сжатие, ИПа, при содержании О/36 .Ою 20 Оф 46 0,57 0,25 1 ю 03 . Оф 97 0,84 1,39 1,20 Зю 26 14 3,69 2,15 2 г 71 2 ф 82 0,45 0,44 0,30 0,21 Оф 45 0,45 0,30 0,21 0,18 0,11 0,38 0,12,О, 39 0,95 0,95 Оу 70 1,00 1,20 0,25 0,87 1,00 0,90 1,00 Ою 75 Ок 90 14 1,10 0,89 0,55 14 2,82 2 ю 92 1,85 2,02 2 г 89 2,32 1,54 2 ю 38 2 ф 00 2,50 2,03 1,50 2 ф 10 Иэ данных табл,1 следует,что водная 40среда практически не оказывает влиянияна прочностные качества отвержденмыхмасс независимо от срока твердения ивремени воздействия водной среды.Предлагаемый способ утилизации 45отработанных буровых растворов обес-. Таблица 2 Время выдержкиобразцов7 суточного.возрастав воде, сут Показатели Содержаниенефти и нефтепродуктов(НП), кг/мэ " Отсутствует 14 Времятвердения,сут печивает йейтрализацию и обезвреживание основных загрязняющих компонентов, содержащихся в ОБР, путем связывания их в структуре отверждаемоймассы, о чем свидетельствуют результат испытаний, приведенных втабл. 2.,0 0,7 Иэ данных в табл. 2.видно, что даже при минимально вводимом количестве отверждающей композиции наиболее токсичное и загрязняющее ддя объектов природной среды соединение - нефть - не обнаруживается в экстракционной воде. В то же время в экстрагенте в значительном количестве появляются ионы Р 043 , что свидетельствует о том, что применяемяй двойной суперфосфат, выполняя функции отвердителя, придает еще питательные качества отвержденным массам. На практике попадание двойного суперфосфата в виде питательного элемента в почву будет обеспечиваться за счет вымывания его из отвержденного материала почвенной влагой.Приведенные результаты испытаний дают основание считать, что применение данного способа позволит повысить качество утилизации отработанных буровых растворов и обеспечить сохранение окружающей природной среды е ль А.СимецкаяДалекорей Коррек Составы ТехредКриви едакт Шекм Тираж 634 ВНИИПИ Государственно по делам изобретени 113035, Москва, Ж, Заказ 647/2 Подписнокомитета СССРи открытийаушская н аб., д ПП "Патент", г. Ужгоро Проектная,Содержаниедвойногосуперфосфата (,ДСФ 1в пересчетена активныйэлемент