К основным потенциальным химическим загрязнениям при строительстве скважин относят отходы бурения, состоящие из бурового шлама, отработанного бурового раствора и буровых сточных вод. В настоящее время проблема утилизации выбуренных пород, содержащих нефть, из шламовых амбаров на месторождениях является не решенной проблемой [1, 2], поэтому разработка технологии их утилизации актуальна.
Целью исследований являлась разработка технологии утилизации выбуренного шлама на основе диагностики содержания в нем нефти методом замедленной флуоресценции.
В работе исследовались пробы известняка, доломита, песчаника, глинисто-алевролитовой породы, слагающих нефтеносные горизонты Оренбургской области. Отбор проб был проведен на скважинах глубокого бурения из бийского, турнейского и воробьевского горизонтов. Рассматривались варианты с содержанием нефти в выбуренной породе 20, 33 и 50 %. Разработанная технология утилизации выбуренных пород на нефтегазовых месторождениях имеет ряд операций (рис. 1).
Рис. 1. Принципиальная технологическая схема сбора и обработки выбуренных пород на скважинах
Выбуренная порода вместе с буровым раствором и буровыми сточными водами от скважины отводится по перфорированному лотку, где происходит отделение выбуренной породы. Буровой раствор и буровые сточные воды на этом этапе отводятся на утилизацию в установленном порядке.
Далее выбуренная порода доочищается горячим паром или электромагнитным излучением сверхвысокой частоты.
На следующем этапе проводится дифференциация пород по содержанию в них нефти методом флуоресценции для выбора дальнейшего способа обработки.
При отсутствии нефти порода направляется непосредственно на утилизацию, а при наличии нефти порода отправляется на термическую обработку, которая состоит из двух стадий [3]. Первая стадия — низкотемпературная термическая десорбция пород при температуре 50, 100, 200 и 280 0С, когда удаляется нефть, что позволяет снизить токсичность отходов пород и расширить сферу их применения. Вторая стадия заключалась в обжиге пород при температуре 400, 600, 800 и 1000 0С для изменения их химических свойств [3].
Образующиеся при обжиге известняка, доломита и песчаника выбросы загрязняющих веществ представлены, в основном, углекислым кальцием, поэтому отводятся и осаждаются в отстойнике с известковой водой. Полученный осадок направляется на обжиг.
Таким образом, в результате исследований была разработана технология утилизации выбуренных пород на нефтегазовых месторождениях на основе термических методов обезвреживания и оптимизации химического состава пород, которая включает следующие составляющие: отделение жидкой фазы после бурения, разделение пород и очистка их от нефти горячим паром или посредством электромагнитного излучения сверхвысокой частоты, определение содержания нефти в породах методом замедленной флуоресценции, расчет выхода очищенных пород после термической обработки и их утилизация.
Литература:
- Булатов, А.И., Проселков, Ю.М., Шаманов, С. А. Техника и технология бурения нефтяных и газовых скважин. — М.: Издательство: ООО «Недра-Бизнесцентр», 2003г. –1007 с.
- Храмов, Р.А., Персиянцев, М. Н. Разработка и эксплуатация нефтяных месторождений ОАО «Оренбургнефть». — М.: ООО «Недра-Бизнесцентр», 1999. — с. 11, 482–483.
- Ефремов, И.В., Гамм, А.А., Гамм, Т. А. Температурный режим прокаливания и обжига твердых отходов бурения для рекультивации // Аграрная Россия. — 2012. — № 3. –С.5–7.
