RU2128140C1 - Method of underground storing of liquid industrial wastes - Google Patents
Method of underground storing of liquid industrial wastes Download PDFInfo
- Publication number
- RU2128140C1 RU2128140C1 RU97100404/02A RU97100404A RU2128140C1 RU 2128140 C1 RU2128140 C1 RU 2128140C1 RU 97100404/02 A RU97100404/02 A RU 97100404/02A RU 97100404 A RU97100404 A RU 97100404A RU 2128140 C1 RU2128140 C1 RU 2128140C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- waste
- absorbing
- formation
- wastes
- wells
- Prior art date
Links
- 238000000034 method Methods 0.000 title claims abstract description 11
- 239000007788 liquid Substances 0.000 title claims abstract description 8
- 239000002440 industrial waste Substances 0.000 title claims abstract description 5
- 239000002699 waste material Substances 0.000 claims abstract description 27
- 238000003860 storage Methods 0.000 claims abstract description 18
- 239000000126 substance Substances 0.000 claims abstract description 17
- 239000000203 mixture Substances 0.000 claims abstract description 13
- 239000010808 liquid waste Substances 0.000 claims abstract description 9
- 238000005553 drilling Methods 0.000 claims abstract description 3
- 230000015572 biosynthetic process Effects 0.000 claims description 13
- 239000012530 fluid Substances 0.000 claims description 8
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 claims description 7
- 238000002347 injection Methods 0.000 claims description 5
- 239000007924 injection Substances 0.000 claims description 5
- 238000005086 pumping Methods 0.000 claims description 3
- 239000004698 Polyethylene Substances 0.000 claims description 2
- -1 polyethylene Polymers 0.000 claims description 2
- 229920000573 polyethylene Polymers 0.000 claims description 2
- 238000010521 absorption reaction Methods 0.000 claims 1
- 230000007613 environmental effect Effects 0.000 abstract description 3
- 238000000605 extraction Methods 0.000 abstract description 2
- 230000003247 decreasing effect Effects 0.000 abstract 1
- 230000000694 effects Effects 0.000 abstract 1
- 238000005516 engineering process Methods 0.000 description 4
- 239000007864 aqueous solution Substances 0.000 description 2
- 238000012994 industrial processing Methods 0.000 description 2
- 239000000047 product Substances 0.000 description 2
- 239000011435 rock Substances 0.000 description 2
- 239000000243 solution Substances 0.000 description 2
- 229910004298 SiO 2 Inorganic materials 0.000 description 1
- 238000009825 accumulation Methods 0.000 description 1
- 238000004458 analytical method Methods 0.000 description 1
- 150000001875 compounds Chemical class 0.000 description 1
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 1
- 230000003628 erosive effect Effects 0.000 description 1
- 238000009776 industrial production Methods 0.000 description 1
- 238000009434 installation Methods 0.000 description 1
- 238000009413 insulation Methods 0.000 description 1
- 239000000463 material Substances 0.000 description 1
- 229920002401 polyacrylamide Polymers 0.000 description 1
- 239000011148 porous material Substances 0.000 description 1
- 239000002244 precipitate Substances 0.000 description 1
- 238000012545 processing Methods 0.000 description 1
- 239000002994 raw material Substances 0.000 description 1
- 238000011084 recovery Methods 0.000 description 1
- 239000007787 solid Substances 0.000 description 1
- 231100000331 toxic Toxicity 0.000 description 1
- 230000002588 toxic effect Effects 0.000 description 1
Images
Landscapes
- Consolidation Of Soil By Introduction Of Solidifying Substances Into Soil (AREA)
- Physical Or Chemical Processes And Apparatus (AREA)
Abstract
Description
Изобретение относится к области охраны окружающей среды, в частности к способам подземного хранения жидких отходов промышленного производства. The invention relates to the field of environmental protection, in particular to methods for underground storage of liquid industrial waste.
Известен способ складирования токсичных рассолов в условиях многолетней мерзлоты, когда рассолы собирают и аккумулируют в поверхностных накопителях, а затем закачивают их в массив многолетнемерзлых пород ниже базиса эрозии поверхности [1]. There is a method of storing toxic brines in the conditions of permafrost, when brines are collected and accumulated in surface accumulators, and then pumped into an array of permafrost rocks below the basis of surface erosion [1].
Наиболее близким к заявляемому техническому решению является способ подземного складирования жидких отходов производств, включающий отбор и аккумуляцию жидких отходов в поверхностных накопителях и закачку их через горную выработку в породы, залегающие в смежной области с водоносными горизонтами [2]. Closest to the claimed technical solution is a method of underground storage of liquid waste products, including the selection and accumulation of liquid waste in surface storage tanks and pumping them through a mine into rocks located in an adjacent area with aquifers [2].
При складировании отходов с крупных и многопрофильных производств, например с нефте- или газоперерабатывающих заводов, происходит смешивание различных химических компонентов, в результате чего с течением времени могут образоваться вязкие трудноизвлекаемые составы, а, как показала практика, почти все отходы через определенный промежуток времени в результате совершенствования технологий переработки становятся сырьем для новых химических производств. When storing waste from large and diversified industries, for example, from oil and gas refineries, various chemical components are mixed, as a result of which viscous difficult-to-recover compositions can form over time, and, as practice has shown, almost all waste after a certain period of time as a result Improvements in processing technologies become raw materials for new chemical industries.
Технической задачей, стоящей перед изобретением, является усовершенствование способа подземного складирования жидких отходов, которое обеспечило бы в дальнейшем снижение затрат на извлечение отходов и подготовку их к промышленной переработке. The technical challenge facing the invention is to improve the method of underground storage of liquid waste, which would further reduce the cost of extracting waste and preparing them for industrial processing.
Поставленная задача решается тем, что при подземном складировании жидких отходов производств, включающем закачку их в поглощающий пласт, перед закачкой определяют химический состав отходов с отдельных участков производства и отходы, различные по своему химическому составу, закачивают в гидравлические изолированные друг от друга участки пласта. The problem is solved in that when underground storage of liquid industrial wastes, including pumping them into an absorbing layer, before chemical injection, the chemical composition of the waste from individual production sites is determined and the waste, different in chemical composition, is pumped into hydraulic sections of the formation that are isolated from each other.
При отсутствии в пласте естественных непроницаемых перемычек, отделяющих друг от друга участки, поглощающие отходы, в пласте устанавливают изоляционный экран, препятствующий перетоку отходов с одного участка на другой. If there are no natural impermeable bridges in the reservoir separating waste absorbing sections, an insulating screen is installed in the reservoir, which prevents the flow of waste from one section to another.
Участки пласта могут быть изолированы путем закачки в него различных составов, образующих изоляционный экран при контакте друг с другом. The sections of the formation can be isolated by injecting various compositions into it, forming an insulating screen in contact with each other.
На чертеже дана схема подземного складирования жидких отходов двух различных составов. The drawing shows a diagram of the underground storage of liquid waste of two different compositions.
На крупных химических производствах отходы, образующиеся на его различных участках, по своему химическому составу, как правило, существенно отличаются друг от друга и во многих случаях после смешивания образуют составы повышенной вязкости или дают твердый осадок, что в дальнейшем препятствует или затрудняет их извлечение из подземных хранилищ. Кроме того, перемешивание отходов при последующем извлечении из них отдельных компонентов приводит к дополнительным затратам, которые могут существенно превышать расходы на их раздельное хранение. In large chemical plants, the waste generated in its various areas, in terms of their chemical composition, as a rule, differs significantly from each other and in many cases, after mixing, form compounds of increased viscosity or give a solid precipitate, which subsequently hinders or complicates their extraction from underground storage facilities. In addition, the mixing of the waste with the subsequent removal of the individual components from them leads to additional costs, which can significantly exceed the costs of their separate storage.
Предлагается перед подземным складированием отходов с различных участков производства или с разных производственных циклов проводить их химический анализ. По результатам анализов устанавливается степень "родства" отходов и делается заключение о целесообразности их раздельного или совместного хранения. Отходы, различные по химическому составу, назначаются для раздельного хранения. It is suggested that before chemical storage of waste from various production sites or from different production cycles carry out their chemical analysis. Based on the results of the analyzes, the degree of "kinship" of the waste is established and a conclusion is made on the feasibility of their separate or joint storage. Waste, various in chemical composition, are assigned for separate storage.
В зоне промышленного производства 1 по результатам геологических и геофизических изысканий подбирают пригодный для хранения жидких отходов изолированный от продуктивных горизонтов поглощающий пласт 2. Количество изолированных участков в пласте, пригодных для хранения отходов, должно соответствовать количеству видов отходов, предназначенных для раздельного хранения. Если естественных участков меньше, то их готовят искусственно, путем установки в пласте изоляционных экранов, технология установки которых аналогична технологии установки экранов при разработке нефтяных месторождений. Поглощающий пласт 2 вскрывают бурением поглощающих (нагнетательных) скважин 3 и 4 и экранирующих скважин 5. Через скважины 5, расположенные между поглощающими скважинами, в пласте 2 устанавливают экран. Отходы производства одного вида с участка 7 производства закачивают в скважины 3 с одной стороны экрана, а отходы другого вида с участка 8 - в скважины 4 с другой стороны экрана. In the
Изоляционный экран может быть установлен по специальной технологии. Подбирают буферные жидкости, которые при контакте друг с другом твердеют или образуют нерастворимое высоковязкое малоподвижное в пласте вещество. Складирование отходов осуществляют по следующей схеме. В поглощающие скважины закачивают реагирующие при контакте друг с другом буферные жидкости, которые проталкиваются по пласту закачиваемыми вслед за ними жидкими отходами. При контакте буферных жидкостей в пласте образуется непроницаемый экран, препятствующий смешиванию отходов, различных по химическому составу. В качестве буферных жидкостей могут быть использованы с одной стороны 3% водный раствор NaO • SiO2, а с другой - 0,05% раствор полиакриламида в 50% водном растворе CaCl2.The insulation screen can be installed using special technology. Buffer fluids are selected which, upon contact with each other, harden or form an insoluble, highly viscous, inactive substance in the formation. Waste storage is carried out according to the following scheme. Buffer liquids reacting upon contact with each other are pumped into the absorbing wells, which are pushed through the reservoir by the liquid wastes pumped after them. Upon contact of the buffer fluids in the formation, an impermeable screen is formed, which prevents the mixing of wastes of different chemical composition. As buffer liquids, on the one hand, a 3% aqueous solution of NaO • SiO 2 can be used, and on the other hand, a 0.05% solution of polyacrylamide in a 50% aqueous solution of CaCl 2 .
Объем буферной жидкости (Vб) равен разности объемов всей закачиваемой жидкости (Vж) и жидких отходов (Vо) и приближенно рассчитывается из соотношений:
Vо = R2 mhk; Vж = (R + 1)2 mhk; Vб = [(R + 1)2 - R2]mhk,
где m - открытая пористость поглощающего пласта;
h - мощность пласта, м;
k - насыщенность порового объема пласта закачиваемыми жидкостями;
R - радиус закачки (половина расстояния между поглощающими скважинами), м;
Например, для близких к реальным значениям m = 0,2, h = 5 м и k = 0,8 объема закачиваемой буферной жидкости в зависимости от R составит (см. таблицу).The volume of the buffer fluid (V b ) is equal to the difference between the volumes of all injected fluid (V W ) and liquid waste (V o ) and is approximately calculated from the ratios:
V o = R 2 mhk; V W = (R + 1) 2 mhk; V b = [(R + 1) 2 - R 2 ] mhk,
where m is the open porosity of the absorbing formation;
h is the thickness of the reservoir, m;
k is the saturation of the pore volume of the reservoir with injected fluids;
R is the injection radius (half the distance between the absorbing wells), m;
For example, for close to real values m = 0.2, h = 5 m and k = 0.8, the volume of the injected buffer fluid, depending on R, will be (see table).
При расстоянии между скважинами 800 (R = 400) для создания в пласте изоляционного экрана толщиной до 20 м (l = 10) в каждую из двух поглощающих скважин достаточно закачать по 20000 м3 буферных жидкостей. После образования экрана объем дальнейшей закачки жидких отходов производства ограничивается приемистостью поглощающего пласта и соображениями экологической безопасности.With a distance between wells of 800 (R = 400), to create an insulating screen in the formation with a thickness of up to 20 m (l = 10), it is sufficient to pump 20,000 m 3 of buffer fluids into each of the two absorbing wells. After the formation of the screen, the volume of further injection of liquid production waste is limited by the injectivity of the absorbing layer and environmental safety considerations.
При обустройстве поглощающих скважин целесообразно использовать полиэтиленовые обсадные трубы, которые не координируют в агрессивной среде и достаточно долговечны. When arranging absorbing wells, it is advisable to use polyethylene casing pipes that do not coordinate in an aggressive environment and are quite durable.
Раздельное хранение отходов препятствует дополнительному образованию трудноразделимых смесей, что при последующем извлечении отходов для промышленной переработки и получения товарной продукции позволяет сэкономить значительные материальные средства,
Способ найдет широкое применение при подземном складировании отходов многопрофильных и крупных химических производств типа Тобольского нефтехимического комбината.Separate storage of waste prevents the additional formation of difficult to separate mixtures, which, with subsequent recovery of waste for industrial processing and obtaining marketable products, can save significant material resources,
The method will find wide application in underground storage of waste from diversified and large chemical industries such as the Tobolsk Petrochemical Plant.
Источники информации:
1. Авторское свидетельство СССР N 1645205, B 65 G 5/00, 1989.Sources of information:
1. USSR author's certificate N 1645205, B 65
2. Патент СССР N 1838214, B 65 G 5/00, 1989. 2. USSR patent N 1838214, B 65
Claims (4)
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU97100404/02A RU2128140C1 (en) | 1997-01-15 | 1997-01-15 | Method of underground storing of liquid industrial wastes |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU97100404/02A RU2128140C1 (en) | 1997-01-15 | 1997-01-15 | Method of underground storing of liquid industrial wastes |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| RU97100404A RU97100404A (en) | 1999-02-20 |
| RU2128140C1 true RU2128140C1 (en) | 1999-03-27 |
Family
ID=20188982
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| RU97100404/02A RU2128140C1 (en) | 1997-01-15 | 1997-01-15 | Method of underground storing of liquid industrial wastes |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| RU (1) | RU2128140C1 (en) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| RU2171379C1 (en) * | 2000-06-13 | 2001-07-27 | ОАО "Уральский научно-исследовательский и проектный институт галургии" (ОАО "Галургия") | Method of underground storage of liquid wastes of potassium production |
Citations (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US3526279A (en) * | 1966-12-08 | 1970-09-01 | Atomic Storage Corp | Method of storing toxic fluids and the like |
| US3603096A (en) * | 1969-12-10 | 1971-09-07 | Atomic Energy Commission | Apparatus for installing a reinforced vessel in an underground cavity |
| SU1645205A1 (en) * | 1989-01-24 | 1991-04-30 | Якутский Научно-Исследовательский И Проектный Институт Алмазодобывающей Промышленности | Method of storing toxic brines in permafrost environment |
| US5310282A (en) * | 1993-02-16 | 1994-05-10 | Voskamp Thomas A | Hydrocarbon recovery from drilling mud stored in salt cavity |
-
1997
- 1997-01-15 RU RU97100404/02A patent/RU2128140C1/en not_active IP Right Cessation
Patent Citations (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US3526279A (en) * | 1966-12-08 | 1970-09-01 | Atomic Storage Corp | Method of storing toxic fluids and the like |
| US3603096A (en) * | 1969-12-10 | 1971-09-07 | Atomic Energy Commission | Apparatus for installing a reinforced vessel in an underground cavity |
| SU1645205A1 (en) * | 1989-01-24 | 1991-04-30 | Якутский Научно-Исследовательский И Проектный Институт Алмазодобывающей Промышленности | Method of storing toxic brines in permafrost environment |
| US5310282A (en) * | 1993-02-16 | 1994-05-10 | Voskamp Thomas A | Hydrocarbon recovery from drilling mud stored in salt cavity |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| RU2171379C1 (en) * | 2000-06-13 | 2001-07-27 | ОАО "Уральский научно-исследовательский и проектный институт галургии" (ОАО "Галургия") | Method of underground storage of liquid wastes of potassium production |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| King | 60 years of multi-fractured vertical, deviated and horizontal wells: What have we learned? | |
| Donaldson et al. | Hydraulic fracturing explained: Evaluation, implementation, and challenges | |
| CA2110202A1 (en) | Oil recovery optimization using a well having both horizontal and vertical sections | |
| Woods et al. | In-situ polymerization controls CO2/water channeling at Lick Creek | |
| Johnson | Development of the Wink Sink in west Texas, USA, due to salt dissolution and collapse | |
| Willson et al. | Fracture mechanics issues relating to cuttings re-injection at shallow depth | |
| Kantar et al. | Design concepts of a heavy-oil recovery process by an immiscible CO2 application | |
| Shirman et al. | More oil with less water using downhole water sink technology: A feasibility study | |
| Kazmann | Exotic uses of aquifers | |
| RU2128140C1 (en) | Method of underground storing of liquid industrial wastes | |
| Wojtanowicz | Oilfield waste disposal control | |
| Olsen et al. | Case history of steam injection operations at Naval Petroleum Reserve No. 3, Teapot Dome field, Wyoming: A shallow heterogeneous light-oil reservoir | |
| Bruno et al. | Economic disposal of solid oil field wastes through slurry fracture injection | |
| RU2136877C1 (en) | Method for isolation of bottom water in gas well | |
| Pruess et al. | Intercomparison of simulation models for CO2 disposal in underground storage reservoirs | |
| Aho et al. | Results of the Bell Creek Unit ‘A’micellar-polymer pilot | |
| RU2165497C1 (en) | Method for ground water protection against pollution by sludge storage wastes | |
| SU1197535A1 (en) | Method of erecting antiseepage screen | |
| Saxena | Low salinity water alternate gas injection process for Alaskan viscous oil EOR | |
| RU2710155C2 (en) | Method for burial of liquid wastes | |
| Coulter et al. | How to select the correct sand control system for your well | |
| Brkic et al. | Disposal of mercury sulfide and residual ash by deep well injection | |
| Xu et al. | Injection of CO2 with H2S and SO2 and subsequent mineral trapping in sandstone-shale formation | |
| Kaplan et al. | Assessment of environmental problems associated with increased enhanced oil recovery in the United States: 1980-2000 | |
| Omrcen et al. | Waste disposal by injection into deep wells |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| MM4A | The patent is invalid due to non-payment of fees |
Effective date: 20060116 |
|
| MM4A | The patent is invalid due to non-payment of fees |
Effective date: 20080116 |