Отработанные буровые растворы и шламы это сложные не поддающиеся фильтрации устойчивые коллоидные системы содержание в своем составе нефтепродукты( до 12 вес.%), сложные полимерные добавки (карбоксиметилцеллюлоза,  лигносульфонаты, полиакриламид) и др. Химикаты, представляют собой серьезную проблему для экологии нефтедобывающих регионов. Состав используемых буровых растворов ( и, соответственно, состав отработанного бурового раствора) меняется не только от месторождения к месторождению, но и в процессе бурения конкретной скважины в зависимости от глубины, на которой на данный момент находится буровое оборудование.

Объемы отработанных буровых растворов и шламов могут быть значительными. Так по данным компании Шелл при бурении 209 скважин в Канаде объем отработанного бурового раствора составил 30 тым.м3. По данным отечественных источников при бурении на каждый 1 м скважины образуется до 2 м3 отработанного раствора.

Сбор, складирование, обезвреживание и захоронение отработанных буровых растворов являются важнейшими мероприятиями по охране водных ресурсов, особенно подземных вод. Учитывая меняющийся состав отработанных буровых растворов и разную  токсичность отдельных их компонентов, в ближайшем будующем специалисты не предвидят появления единых требований к организации процесса утилизации отработанных буровых растворов для  нефтегазодобывающих предприятий, как и регламентированных ( разрешенных на федеральном или даже региональном уровне) направлений утилизации( к примеру, для производства керамзита или строительного кирпича).

В настоящее время единственным разрешенным способом утилизации буровых растворов остается их захоронение в водонепроницаемые горизонты или существующие амбары. При этом главными требованиями становятся их перевод из жидкого в твердое состояние и существенное уменьшение объема. Это на ряде объектов уже достигается введением в отработанный буровой раствор (после его механической очистки) коагулянтов и флокулянтов с последующим обезвоживанием на центрифугах, ленточных или камерных фильтр прессах.

В данной статье представлены результаты совместной работы специалистов «К.В.И» и компании Эшланд по подбору реагентов для буровых растворов поднятых с разной глубины 4 скважин на одном из объектов Лукойла в Оренбургской области. Возможно, наш опыт будет полезным для специалистов, работающих в данной области.

Испытания показали(табл.1-2, фото 1-2), что:

- для любого отработанного бурового раствора можно подобрать соответствующую комбинацию неорганический коагулянт/анионный флокулянт/катионный флокулянт и их расходы, приводящие к максимальной скорости обезвоживания буровых растворов.

- для конкретного бурового раствора существенное влияние на обезвоживание оказывает не только расход реагентов, но и порядок их введения.

Результаты испытаний  были внедрены(фото 3) в 2012 году на одном из объектов ОАО Лукойла с использованием в качестве обезвоживающего оборудования- камерного фильтр-пресса. Его выбор был обусловлен высокими абразивными свойствами обезвоживаемой среды, большой необходимой сухостью конечного кека и меньшими энергозатратами камерного фильтр пресса в сравнении с другим обезвоживающим оборудованием. Производительность оборудования составила 1 м3 обрабатываемого раствора в час. После обезвоживания из сметанообразного раствора получался сухой кек с содержанием твердой фазы 80% и имевший объем в 4 раза меньше исходного.

Таблица 1. Рассмотренные  в ходе лабораторных испытаний отработанные буровые растворы

Фото 1. Буровые растворы , рассмотренные в ходе лабораторных испытаний( нумерация 1-5 согласно таблице 1: слева-направо).

Фото 2. Кек бурового раствора после обезвоживания с использованием коагулянта и флокулянта на воронке Бюхнера  в ходе лабораторных  испытаний.

 Таблица 2. Результаты лабораторных испытаний  по подбору реагентов для обезвоживания буровых растворов. Обозначения: СА- сульфат алюминия, Pr854- катионактивный флокулянт Праестол, Pr253- анионактивный флокулянт Праестол. Расходы реагентов в кг/т указаны по 100% основному веществу.

Примечание:

1.* для скважины 11- при двукратном разбавлении водой исходного бурового раствора

2. концентрации реагентов согласно п. 7.

 Фото 3. Кек бурового раствора после обезвоживания с использованием коагулянта и флокулянта на камерном фильтр-прессе   в ходе промышленных  испытаний.

© "К.В.И.", 2015