Технология очистки бурового раствора, ее преимущества и недостатки

Технология обработки затвердеванием

Обработка затвердеванием заключается в том, чтобы слить ил в непроницаемый бассейн почвы, добавить затвердевающий агент, перемешать и дать ему отстояться, а также инкапсулировать загрязняющие вещества, такие как тяжелые металлы и органические вещества, в затвердевшем теле, чтобы изолировать загрязняющие вещества от окружающей среды и избежать их воздействия на почву, воду и экологическую среду.

Полученное затвердевшее тело может быть захоронено на месте или использовано в качестве инфраструктурных материалов. Обычно используемые затвердевающие агенты включают цемент, известь, летучую золу, гипс и т. д. Технология обработки затвердеванием имеет низкую стоимость, простую эксплуатацию и отработанную технологию. Для ила с высоким содержанием воды ее можно объединить с разделением твердой и жидкой фаз для достижения наилучшего эффекта затвердевания. Было проведено большое количество исследований по отбору затвердевающих агентов и оптимизации процесса.

Например, цемент и летучая зола используются для затвердевания отработанного ила. Отвердитель может образовывать сетчатую структуру для герметизации загрязняющих веществ, абсорбировать органические вещества и тяжелые металлы, значительно снижать значение ХПК отработанного шлама и уменьшать миграцию и диффузию тяжелых металлов.

Или путем отвердевания шлама с 16% цемента + 2% негашеной извести + 8% летучей золы + 1% хлорида кальция + 5% гипса, концентрация загрязнения в затвердевшем выщелачивающем веществе соответствует стандарту. Затвердевшее тело, образованное отработанным буровым шламом, также может использоваться в качестве строительного материала или для изготовления кирпича.

В целом, цемент, гипс и летучая зола являются основными отвердителями, которые оказывают хороший эффект и являются ключом к образованию затвердевшего тела. Известь в основном используется в качестве отвердительной добавки, которая может дополнительно увеличить эффект отвердевания и уменьшить выщелачивание загрязняющих веществ. Однако количество цемента, используемого в процессе отвердевания, велико, что приводит к увеличению затрат. На практике необходимо изучить более экономичный метод отвердевания.

Технология разделения твердой и жидкой фаз с использованием химических добавок

Метод разделения твердой и жидкой фаз с использованием химических добавок заключается в добавлении дегелирующих агентов, флокулянтов и т. д. в отработанный шлам, чтобы заставить его вступить в химическую реакцию, тем самым изменяя свойства отработанного шлама, разрушая его стабильную коллоидную систему, так что мельчайшие частицы и взвешенные вещества в нем образуют более крупные хлопья, а затем разделяя твердую и жидкую фазы с помощью механического центрифугирования, фильтрации и т. д. и обрабатывая две фазы по отдельности.

Этот метод прост в эксплуатации и может значительно сократить объем отработанного шлама и снизить содержание воды в твердофазной глинистой корке, но ключом является выбор эффективных флокулянтов и условий обработки.

Метод микробной обработки

Микробная обработка — это метод безвредной обработки бурового шлама с использованием его небольшого индивидуального размера, быстрого размножения, большой удельной площади поверхности и сильной приспособляемости к окружающей среде для разложения и минерализации загрязняющих веществ в шламе посредством микробного метаболизма.

Однако, хотя метод биологической очистки является экологически чистым, его эффективность очистки низкая, время деградации длительное, а скрининг, культивирование и одомашнивание родственных штаммов относительно сложны, что ограничивает применение этого метода и препятствует его развитию.

Метод повторной закачки

Метод повторной закачки заключается в измельчении, просеивании и суспендировании твердофазных материалов после разделения твердого вещества и жидкости, чтобы размер частиц и реологические свойства пульпы соответствовали требованиям повторной закачки, а затем закачке ее в глубокий пласт, который может хранить пульпу через затрубное пространство обсадной колонны или специальные скважины повторной закачки с помощью гидроразрыва пласта.

Применение метода повторной закачки более ограничено и в значительной степени зависит от местных геологических условий. Он требует, чтобы глубина закачки превышала 600 м, что применимо не во всех областях; и после закачки отходов в пласт, если нефтегазовое месторождение продолжает разрабатываться, пористость и давление пласта будут разрушены, а закачанные в пласт отходы могут вернуться в землю, вызывая вторичное загрязнение.

Кроме того, метод повторной закачки предъявляет высокие требования к наземному оборудованию, система относительно сложная и дорогая, поэтому она не получила широкого распространения при обработке и утилизации отработанного бурового раствора в моей стране.

Технология переработки сухим сжиганием

Сухое сжигание — это использование мусоросжигательных печей, вращающихся печей или других устройств высокотемпературной обработки для уничтожения загрязняющих веществ в отработанном буровом растворе посредством высокотемпературного разложения и глубокого окисления, стабилизации и инкапсулирования загрязняющих веществ, которые трудно уничтожить при высоких температурах, тем самым достигая безвредности и использование ресурсов отходов.

Основными недостатками сухого сжигания являются высокая стоимость строительства и образование токсичных отходящих газов и пыли, которые трудно очистить в процессе сжигания, что приведет к вторичному загрязнению окружающей среды.

Поэтому оборудование для сухого сжигания требует специальной модификации, что незаметно увеличивает стоимость переработки и подвергается определенным ограничениям в его продвижении и использовании.

Технология преобразования МТС

Технология MTC (Mud To Cement), полное название — технология преобразования раствора в цементный раствор.

Для отработанных буровых растворов с уменьшением потерь на фильтрацию и суспендированием эта технология сокращает время перехода к загустеванию и время перехода к прочности геля за счет легирования доменного шлака, активаторов и т. д., а затем превращает его в цемент для цементирования. Ее преимуществом является отсутствие отходов бурения. грязь можно перерабатывать, а количество используемого цемента можно уменьшить.

Однако этот метод имеет очень узкую сферу применения. Количество отработанного бурового раствора, которое можно переработать, очень невелико, обычно всего несколько десятков кубических метров. Кроме того, он не может принципиально решить проблему безвредной переработки отработанного бурового раствора. Для различных типов систем буровых растворов формула должна быть предварительно проверена по их свойствам. Эксплуатация и конструкция относительно громоздки, что также увеличивает сложность применения.

Технология безземельной очистки

Технология неназемной очистки заключается в использовании передвижных очистных сооружений, установленных на раме, для прямой непрерывной обработки отходов, отделенных от устья скважины, то есть их не нужно хранить в бассейне отходов перед обработкой. Эта технология может реализовать органическую комбинацию. методов физической и химической обработки и интеллектуального механического оборудования, которое может эффективно отделять обычные буровые отходы и уменьшать площадь, занимаемую буровыми отходами.

Однако данная технология увеличит стоимость транспортировки при последующей централизованной очистке, а также может стать причиной вторичного загрязнения местной почвенной и воздушной среды во время транспортировки.