Реагенты компании «Ашленд» для переработки отходов бурения

Ashland Co reagents for drilling wastes processing

P. Brantzko, V. Мinibaev, Ashland Euro-Asia Co., Ltd.

Внедрение в буровую практику безамбарного способа бурения позволяет значительно улучшить экологическую ситуацию при строительстве скважин. В то же время преимущества данного способа могут быть реализованы только при решении целого комплекса специальных вопросов, направленных на совершенствование технологии очистки и утилизации отработанного бурового раствора с использованием эффективных технологий и реагентов.

Introducing of pit-less drilling into drilling practice allows considerable bettering of ecological situation during wells construction. This method advantages may be realized only by solving the whole complex of special questions, aimed at «know-how» sophistication of used drilling muds purifying and utilizing with use of effective reagents and technologies.

Процесс строительства нефтяных и газовых скважин обуславливает образование производственно-технологических отходов бурения (буровых сточных вод, отработанных буровых растворов и шлама, продуктов освоения и испытания скважин).

Объем образующихся отходов бурения во многом зависит от технологии строительства скважин. Наибольший объем буровых отходов, особенно отработанных буровых растворов, накапливается в случае, когда в процессе бурения под кондуктор технической и эксплуатационной колонн существует необходимость полной замены одного типа бурового раствора на другой.

В настоящее время при строительстве скважин активно внедряется безамбарная технология ведения буровых работ, являющаяся наиболее прогрессивным направлением минимизации негативного воздействия отходов бурения на окружающую природную среду. Помимо традиционно используемых систем сбора и очистки буровых отходов в данном варианте предусмотрены тонкая очистка жидкой фазы отходов с использованием блоков флокуляционно-сепарационных установок (ФСУ), сбор бурового шлама в специальные емкости и его вывоз с кустовой площадки без использования амбаров. Безамбарная технология позволяет в максимальной степени извлекать из отработанного бурового раствора твердую фазу с последующей ее утилизацией.

Основной объем отходов, образующихся при строительстве скважин, составляют буровой шлам, отработанный буровой раствор и буровые сточные воды. Наибольшую трудность в технологии сбора и утилизации буровых отходов представляет утилизация отработанных буровых растворов и шламов.

Отработанные буровые растворы (ОБР) представляют собой гетерогенные поликомпонентные системы, состоящие из жидкой и твердой фазы. Физико-химический состав и технологические параметры буровых растворов определяются геологическими и технико-экономическими условиями бурения, при этом компонентный состав жидкой и твердой фазы ОБР в каждом конкретном случае различен. Очистка буровых растворов с помощью современных механических и физико-химических способов позволяет переводить твердую фазу ОБР в буровой шлам.

Анализ существующих на сегодняшний день проблем в области переработки отработанных буровых растворов на блоке ФСУ показал, что наибольшую трудность при разделении растворов на обезвоженную твердую фазу и дисперсионную среду, характеризующуюся прозрачностью и способностью сохранять свое качество длительное время, вызывают безглинистые буровые растворы. Они содержат в своем составе высокую концентрацию полимерных органических реагентов-регуляторов реологических свойств и понизителей фильтрации, стабилизирующих растворы, в результате чего затрудняется процесс их разрушения на блоке ФСУ.

В основе работы системы флокуляционного усиления центрифугирования лежат следующие физико-химические процессы: коагуляция и флокуляция в растворе твердой фазы и последующее действие на раствор центробежных сил. При этом эффективность работы центрифуги и объем образующегося шлама зависят от того, насколько оптимально подобраны коагулянт и флокулянт для конкретного типа перерабатываемого бурового раствора [1].
Международный химический концерн «Ашленд» является одним из мировых лидеров в производстве реагентов для очистки сточных вод и переработки шламов. Для выбора наиболее эффективных реагентов для обезвоживания различных типов буровых растворов проведены испытания коагулянтов и флокулянтов концерна «Ашленд».

Сравнительные испытания различных типов флокулянтов показали, что при переработке биополимерного хлоркалиевого бурового раствора наиболее эффективна система органического коагулянта «Праестапол-450» и катионного флокулянта «Праестол-854 ВС». В случае недостижения требуемого качества разделения твердой и жидкой фаз возможно дополнительное применение анионных флокулянтов «Праестол-2530» или «Праестол-2540», являющихся в данном случае вторичными флокулянтами.

При переработке полимер-бентонитового бурового раствора совместно с коагулянтом «Праестапол-450» применяются анионные флокулянты «Праестол». При недостижении требуемого качества осветленной воды при переработке полимер-бентонитовых растворов используется катионный флокулянт «Праестол-854 ВС».

Средний расход реагентов составляет: «Праестапол-450» – 2 кг на 1 м3 бурового раствора, «Праестол» – 1 кг на 1 м3 бурового раствора. Точная дозировка реагентов для конкретного бурового раствора определяется в результате лабораторного тестирования.

Коагулянт «Праестапол-450» представляет собой низкомолекулярный полимер с высокой степенью катионной активности. Преимуществами применения «Праестапола 450», в отличие от неорганических коагулянтов, являются сокращение расходных норм реагента, а также отсутствие ионов металлов в осветленной воде.

Флокулянты «Праестол», различающиеся молекулярной массой и видом заряда, выпускаются на российском заводе компании «Ашленд» – ООО «Ашленд МСП» (г. Пермь).

На предприятии реализована полная технологическая цепочка, которая начинается с получения исходного сырья и заканчивается синтезом готового продукта. Производство базируется на сочетании уникальной российской биотехнологии получения основного сырьевого компонента – акриламида – и высокоэффективной германской технологии полимеризации и переработки полимера в готовый порошкообразный продукт. Производительность завода составляет 7000 тонн полимеров в год.

Биотехнология получения акриламида заключается в гидратации акрилонитрила ферментом биокатализатора, штамм которого разработан российскими учеными. Процесс, в отличие от метода получения акриламида с медными катализаторами, проходит при комнатной температуре и характеризуется большим выходом продукта, меньшими энергозатратами, отсутствием побочных образований и, следовательно, большей экологической безопасностью.

Получение конечного продукта осуществляется методом непрерывной ленточной полимеризации. Технология позволяет получать полимеры с любыми заданными свойствами: молекулярной массой, вязкостью, активностью [2].

Таким образом, разработанная и реализованная на практике российская технология производства порошкообразных полимеров «Праестол» позволяет получать флокулянты с заданными характеристиками, обеспечивающими высокое качество переработки отходов бурения.

Литература

  1. Ковалев С.Ю., Резниченко И.Н., Яковлев Д.Н. Выбор и расчет дозировок флокулянтов при работе блоков коагуляции и флокуляции (БКФ) в системе очистки буровых растворов // Сборник научных трудов НПО «Бурение». Выпуск 9. Краснодар, 2003. С. 96 – 103.
  2. Лобанов Ф.И., Коробов А.С., Минибаев В.В. Опыт применения флокулянтов «Праестол» для очистки сточных вод и обезвоживания шлама в процессах строительства скважин и переработки нефти // Материалы конференции «Охрана окружающей среды на объектах нефтегазового комплекса». М., 2006. С. 57 – 60.

References

  1. S.Yu. Kovalyov, I.N. Reznichenko, D.N. Yakovlev. Choosing & computing of flocculants’ doses during work of BKF (coagulation & flocculation’s blocks) in system of purifying drilling solutions // Scientific works’ collection of “Drilling” SPU. Issue 9. Krasnodar, 2003. Pp.96-103
  2. F.I. Lobanov, A.S. Korobov, V.V. Minibaev. Use experience of “Praestol” flocculants for purifying of waste water and de-watering of sludge in processes of wells’ construction-building and oil processing // “Environmental protection at oil & gas complex objects” Conference materials. M.: 2006. Pp.57-60

Комментарии посетителей сайта

    Функция комментирования доступна только для зарегистрированных пользователей


    Авторизация


    регистрация

    Брантцко П.

    Брантцко П.

    коммерческий директор

    ООО «Ашленд Евразия»

    Минибаев В.В.

    Минибаев В.В.

    к.т.н., генеральный директор

    ООО "Химпром"

    Просмотров статьи: 7143

    Рейтинг@Mail.ru

    admin@burneft.ru