Безвредная переработка отработанного бурового раствора

Согласно «Национальному отчету о разведке и эксплуатации ресурсов нефти и природного газа», в 2020 году в моей стране было завершено в общей сложности 2956 разведочных скважин и 17 297 эксплуатационных скважин; исходя из расчета, что каждая скважина производит около 300 кубометров отработанного шлама, количество отходов бурения, образующихся в моей стране каждый год, достигает миллионов кубометров.

В отработанном шламе в разных пропорциях присутствуют различные химические реагенты (бентонит, понизитель водоотдачи, противообвальный агент, флокулянт, утяжелитель и т. д.), которые могут содержать большое количество загрязняющих веществ.

Кроме того, отработанный шлам также содержит нефтяные вещества в пласте, шлам и тяжелые металлы, переносимые из-под земли в землю. Поэтому, хотя метан угольных пластов является чистой энергией с высокой теплотворной способностью, состав отработанного шлама, образующегося в процессе его добычи, очень сложен, и он является одним из основных источников загрязнения в процессе добычи метана угольных пластов.

В целом, отработанный буровой шлам представляет собой коллоидный раствор, содержащий глину, химические реагенты для обработки, неорганические соли, масла, растворимые микроэлементы и буровой шлам. Если с ним не обращаться должным образом, он нанесет серьезный вред экологической среде района добычи и еще больше повлияет на производство и безопасность жизни местных жителей.

В последние годы моя страна достигла большого прогресса в обработке отработанного бурового шлама, но некоторым нефтегазодобывающим компаниям все еще не хватает системного и всестороннего понимания процесса обработки. Они полагаются только на естественную сушку, которая занимает много места, а большая часть вложенных средств идет на транспортировку, что приводит к меньшим инвестициям в исследования и разработку технологий обработки. Кроме того, неправильный выбор очистного оборудования и реагентов для обработки шлама делает невозможным принципиальное достижение безвредной обработки.

В то же время эксплуатационная среда нефтяных и газовых месторождений также увеличивает сложность безвредной обработки. Поэтому необходимо срочно разработать простой, эффективный и недорогой метод обработки. Соответствующие исследования показали, что использование химического разделения твердой и жидкой фаз может лучше обеспечить безвредную обработку отработанного бурового раствора, особенно для бурового раствора на водной основе с высоким содержанием воды.

Наиболее часто используемым химическим разделением твердой и жидкой фаз является технология гелеразрушающей флокуляции. Технология химической флокуляции может эффективно ускорить скорость разделения твердой и жидкой фаз отработанного бурового раствора, и часть разделенных водных ресурсов может быть повторно использована для увеличения содержания твердой фазы в отделенной глинистой корке. Однако мало исследований условий процесса во время процесса разделения.

Использование цемента для обработки глинистой корки может значительно сократить цикл отверждения глинистой корки и не вызовет вторичного загрязнения после отверждения, поэтому заброшенные шламовые ямы можно рекультивировать в том же году.

 Однако простое использование цемента для отверждения твердой фазы после разделения твердой и жидкой фаз заброшенного бурового раствора увеличит общую стоимость обработки отработанного бурового раствора, поэтому необходимы дальнейшие исследования методов обработки твердой фазы.

Текущая технология затвердевания отработанного шлама обычно использует цемент в качестве основного затвердевающего агента, и в то же время, в соответствии с характеристиками загрязнения отходов бурового шлама, добавляется соответствующее количество разрыхлителя, летучей золы, гипса и других обрабатывающих агентов для захоронения и герметизации загрязняющих и вредных веществ в отходах в высокопрочном затвердевшем теле. После затвердевания отработанного бурового шлама с затвердевающим агентом, в основном состоящим из цемента и летучей золы в качестве вспомогательного агента, все показатели выщелачивающей жидкости могут достичь стандарта выбросов первого уровня (GB9878-1996).

Эти методы уменьшают количество цемента путем добавления летучей золы промышленных отходов и имеют определенный эффект «обработки отходов», но затвердевающим агентом по-прежнему является в основном цемент, и все еще существуют определенные проблемы со стоимостью.

В последние годы изучение отверждающих агентов на основе промышленных отходов шлака показало, что прочность на сжатие затвердевшего блока отверждающих агентов на основе шлака увеличивается с увеличением количества отверждающих агентов шлака в течение определенного периода отверждения, что указывает на то, что его характеристики отверждения могут быть исследованы, поэтому отверждающие агенты на основе шлака имеют определенную возможность для отверждения отработанного шлама.

Безопасная обработка отработанного шлама очень необходима.

Дегеляция, флокуляция и отверждение отработанного бурового шлама удобны для вторичного использования и просты в эксплуатации. Однако оптимальные условия процесса для разделения твердой и жидкой фаз неясны в процессе его обработки. Стоимость обработки глинистой корки отверждающим агентом на основе цемента высока. Поэтому необходимо срочно найти лучший дегелирующую и флокулирующую среду в соответствии с характеристиками отработанного шлама и оптимизировать условия процесса его обработки. В то же время для отверждения глинистой корки используется недорогой отверждающий агент, и изучается механизм дегелирации, коагуляции и отверждения.