[go: up one dir, main page]

RU2198142C1 - Method of neutralizing boring sludge contained in spent drilling mud - Google Patents

Method of neutralizing boring sludge contained in spent drilling mud Download PDF

Info

Publication number
RU2198142C1
RU2198142C1 RU2001136050A RU2001136050A RU2198142C1 RU 2198142 C1 RU2198142 C1 RU 2198142C1 RU 2001136050 A RU2001136050 A RU 2001136050A RU 2001136050 A RU2001136050 A RU 2001136050A RU 2198142 C1 RU2198142 C1 RU 2198142C1
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
mixer
lithifying
precipitate
weight
neutralizing
Prior art date
Application number
RU2001136050A
Other languages
Russian (ru)
Inventor
В.М. Кнатько
М.В. Кнатько
Е.В. Щербакова
А.В. Гончаров
Original Assignee
Кнатько Василий Михайлович
Кнатько Михаил Васильевич
Гончаров Андрей Васильевич
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Кнатько Василий Михайлович, Кнатько Михаил Васильевич, Гончаров Андрей Васильевич filed Critical Кнатько Василий Михайлович
Priority to RU2001136050A priority Critical patent/RU2198142C1/en
Application granted granted Critical
Publication of RU2198142C1 publication Critical patent/RU2198142C1/en

Links

Images

Landscapes

  • Soil Conditioners And Soil-Stabilizing Materials (AREA)
  • Treatment Of Sludge (AREA)

Abstract

FIELD: drilling fluids. SUBSTANCE: method consists in separating solid and liquid phases of drilling mud by adding aluminosilicates hydrolyzed to pH value 9-12. Resulting solid phase precipitate is loaded into mixer wherein it is mixed with also added there liquifying powder complexing agent containing following components, wt.%: Portland cement, 20-30; burnt lime, 10-15; calcium carbonate, 10-20; phosphogypsum, 10-40; and dolomite, 10-20; 0.2 to 1.0 weight parts of complexing agent being added per 1 weight part of precipitate to be treated. EFFECT: avoided use of sludge-storage facilities. 2 cl, 1 dwg, 3 tbl

Description

Изобретение относится к технологии санации буровых шламов, насыщающих отработанные буровые растворы. The invention relates to a technology for the rehabilitation of drill cuttings saturating spent drilling fluids.

При бурении в скважину под давлением подается буровой раствор, содержащий, как правило, бентонитовую глину, пластификаторы, стабилизаторы, ПАВ и другие вещества, способствующие процессу бурения и повышающие его эффективность. Отработанный буровой раствор насыщается разбуренной породой, которая является основным компонентом бурового шлама, и поступает на дневную поверхность. Затем отработанный раствор в отдельных случаях разделяют с помощью сит на твердую и жидкую фазы. Жидкая фаза может быть повторно использована в буровом процессе, а твердая (кашицеобразная) фаза с влагосодержанием более 70% направляется в шламохранилище (амбар), см., например, Ф. А. Шамшев "Технология и техника разведочного бурения", с.с., 113-115, М., 1973. When drilling, a drilling fluid is supplied into the well under pressure, containing, as a rule, bentonite clay, plasticizers, stabilizers, surfactants and other substances that contribute to the drilling process and increase its efficiency. The spent drilling fluid is saturated with drilled rock, which is the main component of drill cuttings, and enters the surface. Then, the spent solution is in some cases separated using sieves into solid and liquid phases. The liquid phase can be reused in the drilling process, and the solid (gruel) phase with a moisture content of more than 70% is sent to the sludge storehouse (barn), see, for example, F. A. Shamshev "Technology and technique for exploratory drilling," p. , 113-115, M., 1973.

Известен способ обезвреживания отработанного бурового раствора, находящегося в шламохранилище, включающий разделение поступившего бурового раствора на твердую фазу, с влагосодержанием 35-45%, которая после обработки через некоторое время (10-20 часов) затвердевает, и жидкую фазу; обработка содержимого шламохранилища осуществляется путем внесения алюмосиликатов, гидролизованных до значений рН 9-12, см. RU 2150437, С 02 F 11/00, 28.07.98. A known method of disposal of waste drilling fluid located in the sludge storage, including the separation of the received drilling fluid into a solid phase, with a moisture content of 35-45%, which after processing after a while (10-20 hours) solidifies, and the liquid phase; processing the contents of the sludge storage facility is carried out by introducing aluminosilicates hydrolyzed to pH 9-12, see RU 2150437, C 02 F 11/00, 07/28/98.

Данный способ принят в качестве прототипа настоящего изобретения; он обеспечивает достаточно высокую степень обезвреживания загрязнителей шлама, упрощает и удешевляет его утилизацию. This method is adopted as a prototype of the present invention; it provides a sufficiently high degree of neutralization of sludge pollutants, simplifies and cheapens its disposal.

Однако недостатком этого способа является то обстоятельство, что он предусматривает обязательное наличие шламохранилища для обработки шлама. При этом в шламохранилище также попадают и накапливаются в нем атмосферные осадки, инородные тела, грунт и т.п. посторонние субстанции. However, the disadvantage of this method is the fact that it provides for the mandatory presence of a sludge storage for processing sludge. At the same time, atmospheric precipitation, foreign bodies, soil, etc. also fall into the sludge store and accumulate in it. foreign substances.

Это затрудняет рекультивацию шламохранилищ, поскольку увеличивается объем содержащейся в них загрязненной массы, что требует для ее обезвреживания увеличения массы необходимых для этого средств; кроме того, для устройства шламохранилищ отчуждаются значительные по площади территории и наносят вред окружающей среде как концентраторы загрязнителей. This makes it difficult to reclaim sludge storages, since the volume of the contaminated mass contained in them increases, which requires an increase in the mass of necessary means for its neutralization; in addition, large areas are alienated for the construction of sludge storages and harm the environment as pollutant concentrators.

В основу настоящего изобретения положено решение задачи создания способа обезвреживания бурового шлама, содержащегося в отработанном буровом растворе, который не требовал бы создания шламохранилищ (амбаров). The present invention is based on the solution of the problem of creating a method of disposal of drill cuttings contained in the spent drilling fluid, which would not require the creation of sludge storages (barns).

Согласно изобретению эта задача решается за счет того, что в способе обезвреживания бурового шлама, содержащегося в отработанном буровом растворе, включающем разделение твердой и жидкой фаз бурового раствора путем внесения алюмосиликатов, гидролизованных до значений рН 9-12, полученный в результате разделения осадок твердой фазы подают в смеситель, в котором его смешивают с также подаваемым в смеситель литифицирующим порошковым комплексообразователем, содержащим следующие компоненты, мас.%:
Портландцемент - 20-30
Известь негашеная - 10-15
Карбонат кальция - 10-20
Фосфогипс - 10-40
Доломит - 10-20
при этом на 1 вес. ч. обрабатываемого в смесителе осадка твердой фазы подают 0,2-1,0 вес. ч. литифицирующего порошкового концентрата; литифицирующий порошковый концентрат дополнительно может содержать глину в количестве 10-30 мас.%; литифицирующий порошковый концентрат дополнительно также может содержать гипс в количестве 2-15 мас.% и хлористый кальций в количестве 1-3 мас.%.
According to the invention, this problem is solved due to the fact that in the method of neutralizing drill cuttings contained in the spent drilling fluid, comprising separating the solid and liquid phases of the drilling fluid by introducing aluminosilicates hydrolyzed to pH 9-12, the precipitate obtained from the solid phase is separated into the mixer, in which it is mixed with a lithifying powder complexing agent also supplied to the mixer, containing the following components, wt.%:
Portland cement - 20-30
Quicklime - 10-15
Calcium Carbonate - 10-20
Phosphogypsum - 10-40
Dolomite - 10-20
with 1 weight. including processed in the mixer, the precipitate of the solid phase serves 0.2-1.0 weight. including lithifying powder concentrate; lithifying powder concentrate may additionally contain clay in an amount of 10-30 wt.%; the lithifying powder concentrate may additionally also contain gypsum in an amount of 2-15 wt.% and calcium chloride in an amount of 1-3 wt.%.

Заявителем не выявлены источники, содержащие информацию о технических решениях, идентичных настоящему изобретению, что позволяет сделать вывод о его соответствии критерию "новизна". The applicant has not identified sources containing information about technical solutions identical to the present invention, which allows us to conclude that it meets the criterion of "novelty."

Реализация отличительных признаков изобретения обусловливает весьма важный новый технический эффект: исключается необходимость сооружения шламохранилищ, обезвреживание бурового шлама происходит непосредственно у буровой установки, что обеспечивает безамбарное бурение нефтяных и других скважин. The implementation of the distinguishing features of the invention leads to a very important new technical effect: eliminating the need for the construction of sludge storages, the neutralization of drill cuttings occurs directly at the drilling rig, which ensures pitless drilling of oil and other wells.

Заявителем не обнаружены какие-либо источники информации, содержащие сведения о влиянии заявленных отличительных признаков на достигаемый вследствие их реализации технический результат. Это, по мнению заявителя, свидетельствует о соответствии данного технического решения критерию "изобретательский уровень". The applicant has not found any sources of information containing information about the impact of the claimed distinctive features on the technical result achieved as a result of their implementation. This, according to the applicant, indicates that this technical solution meets the criterion of "inventive step".

Сущность изобретения поясняется схемой, иллюстрирующей реализацию способа. The invention is illustrated by a diagram illustrating the implementation of the method.

Из буровой установки 1 отработанный буровой раствор, содержащий буровой шлам, поступает в емкость 2, куда также подают суспензию гидролизованных до значений рН 9-12 алюмосиликатов. Содержимое емкости 2 затем с помощью насоса перекачивают в вертикальный отстойник 3, где происходит интенсивное разделение твердой 4 и жидкой 5 фаз отработанного бурового раствора; жидкая фаза подается на повторное использование в буровой установке после корректировки ее состава; твердая фаза - буровой шлам, содержащий 65-75% воды, поступает в смеситель 6. В конкретном примере использован шнековый смеситель; также возможно использование лопастной мешалки. В смеситель 6 также подают литифицирующий порошковый концентрат (ЛПК). В примере 1 ЛПК содержит, мас.%:
Портландцемент - 20
Известь молотая негашеная - 10
Карбонат кальция молотый - 10
Фосфогипс - 40
Доломит молотый - 20
при этом в данном примере на 1 вес. ч. обрабатываемого в смесителе осадка твердой фазы подавалось 0,95 вес. ч. ЛПК.
From the drilling rig 1, the spent drilling fluid containing drill cuttings enters the tank 2, which also serves a suspension of aluminosilicates hydrolyzed to pH 9-12. The contents of the tank 2 are then pumped into a vertical sump 3, where intensive separation of the solid 4 and liquid 5 phases of the spent drilling fluid occurs; the liquid phase is fed for reuse in the rig after adjusting its composition; solid phase - drill cuttings containing 65-75% of water, enters the mixer 6. In a specific example, a screw mixer is used; the use of a paddle mixer is also possible. In the mixer 6 also serves lithitizing powder concentrate (LPC). In example 1, LPK contains, wt.%:
Portland cement - 20
Quicklime ground lime - 10
Ground calcium carbonate - 10
Phosphogypsum - 40
Ground Dolomite - 20
while in this example, 1 weight. including processed in the mixer, the precipitate of the solid phase was supplied 0.95 weight. h. forestry complex.

Смесь перемешивалась в течение 2 минут до равномерного пластичного состояния; затем получаемый материал подают на транспортное средство, например, самосвал и был доставлен к месту утилизации (укладки в конструктивный слой основания или в формируемый техногенный массив). Срок схватывания материала - 3-5 часов. Процесс литификации имеет более интенсивный характер в течение первых 3-5 суток, а затем замедляется и продолжается в течение нескольких месяцев (аналогично, например, процессу твердения цементных растворов и бетона). The mixture was stirred for 2 minutes until a uniform plastic state; then the resulting material is fed to a vehicle, for example, a dump truck and was delivered to the place of disposal (laying in the structural layer of the base or in the formed technogenic array). The setting time of the material is 3-5 hours. The lithification process is more intense during the first 3-5 days, and then slows down and continues for several months (similar, for example, to the hardening process of cement mortars and concrete).

Физико-механические свойства материала после 28 суток твердения приведены в табл. 1. Physico-mechanical properties of the material after 28 days of hardening are given in table. 1.

В примере 2 реализации способа использован ЛПК, который содержал, мас.%:
Портландцемент - 30
Известь молотая негашеная - 12
Карбонат кальция молотый - 15
Фосфогипс - 20
Доломит молотый - 10
Глина кембрийская порошковая - 13
На 1 вес. ч. бурового шлама подавалось 0,25 вес. ч. ЛПК. Введение в ЛПК глины обусловлено отсутствием ее в конкретном примере в исходном буровом растворе.
In example 2 of the implementation of the method used LPK, which contained, wt.%:
Portland cement - 30
Ground quicklime - 12
Ground calcium carbonate - 15
Phosphogypsum - 20
Ground Dolomite - 10
Cambrian clay powder - 13
For 1 weight. including drill cuttings was fed 0.25 weight. h. forestry complex. The introduction of clay into the LPC is due to the absence of clay in a specific example in the original drilling fluid.

Физико-механические свойства материала приведены в табл. 2. В примере 3 использован ЛПК, который содержал, мас.%:
Портландцемент - 25
Известь молотая негашеная - 15
Карбонат кальция молотый - 20
Фосфогипс - 10
Доломит молотый - 15
Гипс - 13
Хлористый кальций - 2
На 1 вес. ч. бурового шлама подавалось 0,5 вес. ч. ЛПК. Гипс и хлористый кальций обеспечивают дополнительное ускорение процесса литификации бурового шлама и уменьшают время начала схватывания до 2-2,5 часов.
Physico-mechanical properties of the material are given in table. 2. In example 3 used LPK, which contained, wt.%:
Portland cement - 25
Ground quicklime - 15
Ground calcium carbonate - 20
Phosphogypsum - 10
Ground Dolomite - 15
Gypsum - 13
Calcium Chloride - 2
For 1 weight. including drill cuttings was fed 0.5 weight. h. forestry complex. Gypsum and calcium chloride provide an additional acceleration of the process of lithification of drill cuttings and reduce the time of onset to 2-2.5 hours.

Физико-механические свойства материала приведены в табл. 3. Physico-mechanical properties of the material are given in table. 3.

Для реализации изобретения используются недорогие и недефицитные материалы, для приготовления смеси используется обычное оборудование, в частности, смесители (растворомешалки и т.п.). Указанные обстоятельства позволяют сделать вывод о соответствии изобретения критерию "Промышленная применимость". To implement the invention, inexpensive and non-deficient materials are used, and conventional equipment, in particular mixers (mortar mixers, etc.), is used to prepare the mixture. These circumstances allow us to conclude that the invention meets the criterion of "Industrial applicability".

Claims (3)

1. Способ обезвреживания бурового шлама, содержащегося в отработанном буровом растворе, включающий разделение твердой и жидкой фаз бурового раствора путем внесения алюмосиликатов, гидролизованных до значений рН 9-12, отличающийся тем, что полученный в результате разделения осадок твердой фазы подают в смеситель, в котором его смешивают с также подаваемым в смеситель литифицирующим порошковым комплексообразователем, содержащим следующие компоненты, мас.%:
Портландцемент - 20-30
Известь негашеная - 10-15
Карбонат кальция - 10-20
Фосфогипс - 10-40
Доломит - 10-20
при этом на 1 вес.ч. обрабатываемого в смесителе осадка твердой фазы подают 0,2-1,0 вес. ч. литифицирующего порошкового концентрата.
1. A method of neutralizing drill cuttings contained in the spent drilling fluid, comprising separating the solid and liquid phases of the drilling fluid by introducing aluminosilicates hydrolyzed to pH 9-12, characterized in that the precipitate obtained from the separation of the solid phase is fed to a mixer, in which it is mixed with a lithifying powder complexing agent also supplied to the mixer, containing the following components, wt.%:
Portland cement - 20-30
Quicklime - 10-15
Calcium Carbonate - 10-20
Phosphogypsum - 10-40
Dolomite - 10-20
at the same time for 1 weight.h. processed in the mixer, the precipitate of the solid phase serves 0.2-1.0 weight. including lithifying powder concentrate.
2. Способ по п.1, отличающийся тем, что литифицирующий порошковый концентрат дополнительно содержит глину в количестве 10-30 мас.%. 2. The method according to claim 1, characterized in that the lithifying powder concentrate additionally contains clay in an amount of 10-30 wt.%. 3. Способ по п.1 или 2, отличающийся тем, что литифицирующий порошковый концентрат дополнительно содержит гипс в количестве 2-15 мас.% и хлористый кальций в количестве 1-3 мас.%. 3. The method according to claim 1 or 2, characterized in that the lithifying powder concentrate additionally contains gypsum in an amount of 2-15 wt.% And calcium chloride in an amount of 1-3 wt.%.
RU2001136050A 2001-12-28 2001-12-28 Method of neutralizing boring sludge contained in spent drilling mud RU2198142C1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2001136050A RU2198142C1 (en) 2001-12-28 2001-12-28 Method of neutralizing boring sludge contained in spent drilling mud

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2001136050A RU2198142C1 (en) 2001-12-28 2001-12-28 Method of neutralizing boring sludge contained in spent drilling mud

Publications (1)

Publication Number Publication Date
RU2198142C1 true RU2198142C1 (en) 2003-02-10

Family

ID=20255023

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RU2001136050A RU2198142C1 (en) 2001-12-28 2001-12-28 Method of neutralizing boring sludge contained in spent drilling mud

Country Status (1)

Country Link
RU (1) RU2198142C1 (en)

Cited By (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2247082C2 (en) * 2003-04-14 2005-02-27 Кнатько Василий Михайлович Method for solid/liquid phase separation of water- saturated technological sludge
RU2279305C2 (en) * 2004-03-17 2006-07-10 Михаил Васильевич Кнатько Method of neutralization and utilization of the aggressive chemical compounds
RU2329201C1 (en) * 2007-04-23 2008-07-20 Василий Михайлович Кнатько Method of deactivation and recycling of drilling agent and drilling wastewater contaminated with chloride
RU2377083C2 (en) * 2008-02-26 2009-12-27 Татьяна Васильевна Неваленова Method for neutralisation of drilling wastes
RU2579230C1 (en) * 2014-12-15 2016-04-10 Валентин Борисович Ларин Method for recultivation of drilling mud
CN106561334A (en) * 2016-11-08 2017-04-19 中国石油大学(北京) Well drilling solid-phase waste disposal composition and application thereof
CN109081538A (en) * 2018-09-06 2018-12-25 福州大学 A kind of river bottom mud curing method implemented based on liquid limit index

Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
GB1578233A (en) * 1976-09-03 1980-11-05 Elf Aquitaine Treatment of residual earth drilling muds
US4518508A (en) * 1983-06-30 1985-05-21 Solidtek Systems, Inc. Method for treating wastes by solidification
US4615809A (en) * 1983-06-16 1986-10-07 Velsicol Chemical Corporation Method for stabilization of sludge
DE4227131A1 (en) * 1992-08-17 1994-02-24 Bayerische Duengekalk Ges Mbh Method of conditioning sewage sludge - by addition of clay and lime to reduce ammonia emissions
RU2150437C1 (en) * 1998-07-28 2000-06-10 Кнатько Василий Михайлович Method of decontamination of impure deposits
RU2168468C1 (en) * 2000-07-27 2001-06-10 Общество с ограниченной ответственностью "ПермНИПИнефть" Method of treating liquid drilling wastes

Patent Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
GB1578233A (en) * 1976-09-03 1980-11-05 Elf Aquitaine Treatment of residual earth drilling muds
US4615809A (en) * 1983-06-16 1986-10-07 Velsicol Chemical Corporation Method for stabilization of sludge
US4518508A (en) * 1983-06-30 1985-05-21 Solidtek Systems, Inc. Method for treating wastes by solidification
DE4227131A1 (en) * 1992-08-17 1994-02-24 Bayerische Duengekalk Ges Mbh Method of conditioning sewage sludge - by addition of clay and lime to reduce ammonia emissions
RU2150437C1 (en) * 1998-07-28 2000-06-10 Кнатько Василий Михайлович Method of decontamination of impure deposits
RU2168468C1 (en) * 2000-07-27 2001-06-10 Общество с ограниченной ответственностью "ПермНИПИнефть" Method of treating liquid drilling wastes

Cited By (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2247082C2 (en) * 2003-04-14 2005-02-27 Кнатько Василий Михайлович Method for solid/liquid phase separation of water- saturated technological sludge
RU2279305C2 (en) * 2004-03-17 2006-07-10 Михаил Васильевич Кнатько Method of neutralization and utilization of the aggressive chemical compounds
RU2329201C1 (en) * 2007-04-23 2008-07-20 Василий Михайлович Кнатько Method of deactivation and recycling of drilling agent and drilling wastewater contaminated with chloride
RU2377083C2 (en) * 2008-02-26 2009-12-27 Татьяна Васильевна Неваленова Method for neutralisation of drilling wastes
RU2579230C1 (en) * 2014-12-15 2016-04-10 Валентин Борисович Ларин Method for recultivation of drilling mud
CN106561334A (en) * 2016-11-08 2017-04-19 中国石油大学(北京) Well drilling solid-phase waste disposal composition and application thereof
CN109081538A (en) * 2018-09-06 2018-12-25 福州大学 A kind of river bottom mud curing method implemented based on liquid limit index

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US4615809A (en) Method for stabilization of sludge
RU2491135C1 (en) Soil slurry-ground mixture (versions) for remediation of disturbed lands and method of remediation of borrow pits and disturbed lands
JP7746485B2 (en) Neutral solidification material and soil processing method
WO1994008737A1 (en) Method of handling solid particles
RU2198142C1 (en) Method of neutralizing boring sludge contained in spent drilling mud
US4909849A (en) Method and mixture for solidifying and immobilizing various hazardous waste contaminants in an organic matrix
US11066881B2 (en) Method and composition for stabilization of drill cuttings
US10570681B2 (en) Method and composition for stabilization of drill cuttings
PL227865B1 (en) Method for producing the soil substitute serving rehabilitation of excavations using used drilling fluids
RU2323293C1 (en) Drilling mud disposal method
RU2199569C1 (en) Mixture for detoxification and lithification of drilling sludges and oil- polluted grounds
KR20050024754A (en) Method of solidifying sea clay and soft ground with waste plaster and cement
RU2656379C1 (en) Method for processing of drilling sludge
JP3597417B2 (en) Muddy water shield method, method for treating earth and sand, and modifier
RU2378233C2 (en) Lime fertiliser production method
RU2329201C1 (en) Method of deactivation and recycling of drilling agent and drilling wastewater contaminated with chloride
RU2646882C2 (en) Method for ground production in sludge decantation and subsequent reclamation
JP3794778B2 (en) Soil purification and its effective use
SU1629696A1 (en) Method of treating ash before removing to dump
JPS61287980A (en) Mixed soil stabilizer comprising sludge combustion ash and coal ash
RU2066685C1 (en) Drilling solution
CN101056829A (en) Controlled deterioration of non-reinforced concrete anchors
SU1357419A1 (en) Consolidating composition for decontamination clay drilling muds and sediments of drilling waste water
SU1022981A1 (en) Method of solidifying system collodial system containing water preferably drilling muds
WO1992010439A1 (en) Process for producing concrete and mortars

Legal Events

Date Code Title Description
MM4A The patent is invalid due to non-payment of fees

Effective date: 20161229