СОБЫТИЯ

В ТПП РФ обсудили участие российских поставщиков в инвестиционных проектах, реализуемых по иностранным лицензиям

26 июня 2018 года состоялось заседание подкомитета по взаимодействию отраслей ТЭК со смежными отраслями промышленности. Тема заседания: «О квалификационном отборе российских компаний для участия в нефтегазовых проектах, реализуемых на основе ...

Представитель Департамента (Михаил Сироткин) ПАО «Газпром» выступил с докладом о сокращении затрат на проведение строительно-монтажных работ (СМР) в Группе Газпром на пленарной сессии VIII Ежегодной конференции «Нефтегазстрой-2018» «Строительство в не

31.05.2018 в Москве состоялась VIII Ежегодная конференция «Нефтегазстрой-2018» «Строительство в нефтегазовом комплексе». С приветственным словом выступил Первый заместитель Председателя Комитета Государственной Думы по ...

Российский Нефтегазохимический Форум ГАЗ. НЕФТЬ. ТЕХНОЛОГИИ

С 22 по 25 мая 2018 года в городе Уфе состоялись Российский Нефтегазохимический Форум и XXVIмеждународная выставка «Газ. Нефть. Технологии» -крупнейшие международные мероприятия нефтегазовой и нефтехимической отрасли России. Мероприятия ...

В отеле InterContinental состоялась ежегодная встреча руководителей служб капитального строительства нефтегазовых компаний

31 мая 2018 года по адресу: Москва, улица Тверская, 22, отель InterContinental, состоялась восьмая ежегодная конференция «Строительство в нефтегазовом комплексе» (Нефтегазстрой-2018). На мероприятии обсудили основные проблемы, которые ...

Татарстанский нефтегазохимический форум

Организаторы: Правительство Республики Татарстан ОАО «Казанская ярмарка» При поддержке: Президента Республики Татарстан В соответствии с Распоряжением Кабинета Министров Республики Татарстан от 03.04.2018 г. №701-р, с 4 по 6 сентября ...

Статья: "Переработка промышленных и бытовых отходов, образующихся на всех стадиях строительства скважин (в эксперты)"


Кузнецов В. А., к.т.н., директор ООО «Экологические решения»,

Новиков О. Н., к.х.н., директор ООО «Экологическая группа»,

Цеханский М. В., директор ООО «НПО «Геомодуль»

 

 

 

Указом Президента РФ от 01.08.2015 г. за № 392 «О проведении в РФ мер по особо охраняемым территориям» год 2017­й объявлен Годом экологии.  Распоряжением Правительства РФ от 26.12.2015 г. за 2720­р  об охране в 2017 г.  водоохранных зон наложен запрет на захоронение таких отходов, как цветной и черный металлолом, отходы из бумаги, картона и полиэтилена, автопокрышек, а также в том числе отходов бурения. Такие отходы теперь должны подлежать утилизации (п. 8, ст. 12, № 89­ФЗ, 24.08.98 г.). Политика ужесточения требований отражена и в Распоряжении Правительства РФ от 25.07.2017 г. № 1589­р «Об утверждении перечня видов отходов производства и потребления, в состав которых входят полезные компоненты, захоронение которых запрещается», согласно которому, например, полимерные отходы подлежат переработке.

 

 

 

В процессе строительства скважин образуются промышленные и бытовые отходы. Наибольший объем отходов – буровой шлам и отработанный буровой раствор, часто к ним добавляются технологические жидкости, используемые как при строительстве и освоении скважин, так и при эксплуатации скважин. В малых объемах имеются отработанные масла, замасленная ветошь, РТИ, полимерные изделия – колпачки защитные, мешкотара из­под химреагентов, материалов и продуктов, ТКО и т.д. и т.п. Переработка практически всех отходов в продукты и материалы, имеющие спрос в непосредственной близости от места их производства – вот достойная цель проекта. Скважины находятся чаще всего в удаленных от центров переработки местах. Транспортировка отходов крайне затратна.

Цель данного материала – показать на частном примере возможности переработки отходов на комплексе, входящем в состав буровой установки (в общем случае комплекс решает вопросы переработки и утилизации отходов на каждом отдельном месторождении, особенно находящемся в процессе активной разработки) в продукты, необходимые в основном производстве.

В комплекс по переработке отходов, образующихся при полном цикле строительства скважин, входит три основные установки, что позволяет перерабатывать несовместимые отходы, умножает функциональные возможности комплекса.

Первая  –  УБШ­1,5 (находится в стадии конструкторской проработки) собирает и перерабатывает буровой шлам и отработанные буровые, технологические  и тампонажные растворы методом иммобилизации в техногенный грунт с возможностью выхода продукции с разными технологическими показателями.

Использование УБШ­1,5 непосредственно в составе буровой установки дает возможность очень точно разделять выбуриваемый шлам и другие сопутствующие отходы, так как комплекс встроен в технологический процесс строительства скважины и за счет этого позволяет выбирать самые экологически чистые технологии и технологические регламенты переработки жидких и твердых отходов.

Вторая – «Альфа­9» (мелкосерийное производство) очищает загрязненную воду в широком диапазоне химического состава стоков, от малозагрязненных до концентрированных, доводя ее показатели (ПДК) до требуемых по заданию заказчика. Флотошламы и осадки, в зависимости от состава, перерабатываются или на УБШ­1,5, или на «Альфа­ТМ».

Третья установка – «Альфа­ТМ» (имеется пилотная установка) перерабатывает бытовые и промышленные углеводородсодержащие отходы в котельное топливо с высокими цетановым и октановым числами, отходы в виде минеральных остатков (золы) отправляются в «голову» техпроцесса, на УБШ­1,5.

Основной инновационный подход разработки проекта заключается в практически безотходном цикле процесса строительства и эксплуатации скважин, начиная с подготовки площадки. Включение комплекса по переработке отходов в проектную документацию позволяет практически все отходы перевести в категорию сырья для производства промышленных товаров, используемых в хозяйственном обороте на месте образования отходов.

При бурении скважин задача очистки шламов и сточных вод от экологически опасных реагентов является наиболее актуальной. Однако унифицированного способа переработки буровых отходов с целью его обезвреживания с последующей утилизацией пока не существует. Все применяемые технологии переработки подразделяются на следующие виды: термический, химический, физико­химический и биологический. Соответствующий обзор приведен нами в статье «К вопросу о современных методах переработки и утилизации отходов бурения» в предыдущем выпуске журнала «Нефть и Газ Сибири» (№3, 2017 г.). 

Анализ показывает, что наиболее широко применяемые технологические приемы по переводу отходов, содержащих горную породу и грунт, в экологически безопасный техногенный грунт заключаются в перемешивании отходов с сорбентами или электролитами и последующим капсулированием получаемой массы, т.е. по факту это перевод водорастворимых соединений в нерастворимое или малорастворимое состояние. В связи с тем, что основные работы с отходами производятся на временных площадках, куда свозятся и где накапливаются все типы отходов, как жидкие, так и твердые, то при этом зачастую практически чистые от опасных загрязнителей отходы 5­го класса загрязняются стойкими природными загрязнителями (включая нефтяные отходы) с образованием увеличенной массы отходов 3–4 класса опасности.

 

 

Рис. 1. Установка УБШ­1,5

 

 

Наряду с повседневно образуемыми отходами в нефтяной и газовой отрасли имеются и образованные ранее и временно захороненные отходы, которые требуется утилизировать или обезвредить. Чаще всего они относятся к нефтесодержащим отходам из­за вынужденного использования в прежние времена в составе буровых растворов сырой нефти (10–15%). Рекультивация старых шламовых буровых амбаров чаще всего производится с использованием экскаватора и бульдозера, в лучшем случае – перемешиванием с известью и строительным песком. Процесс иммобилизации и химического связывания загрязнителей в последнем случае плохо контролируемый, качество перемешивания крайне низкое.

Рассмотрим более подробно организацию работ всего комплекса из трех технологических процессов.

УБШ­1,5, состоящий из двух полуприцепов и одного транспортного средства, транспортируется двумя тягачами на объект работы заранее.

Монтаж блоков заключается в планировании площадки под полуприцепы, фиксировании полуприцепов выдвижными опорами, обеспечивающими разгрузку ходовой подвески, соединении блоков между собой двумя гибкими трубопроводами, обвязке блоков пароснабжением и электроснабжением от буровой установки. При рекультивационных работах на старых захоронениях работы проводятся при положительных температурах и при оттаявшем грунте.

Производятся завоз и разгрузка наполнителей в приемные бункеры и на площадку временного хранения. Причем разгрузка и погрузка в бункеры выполняется универсальным транспортным средством (далее УТС), входящим в комплекс УБШ­1,5.

Прием пульпы с очистного оборудования буровой установки производится в приемные емкости УБШ­1,5 поочередно. Оборудование позволяет производить ввод компонентов при любом уровне заполнения приемной емкости. Производится экспресс­анализ поступившей пульпы и выбирается рецептура переработки. В номинальном режиме после набора 3 кубов пульпы в первую емкость в работу вступает фреза­перемешиватель. Пульпа загущается за счет отбора влаги и процессов схватывания вяжущих материалов, но благодаря активному постоянному перемешиванию образующиеся связи разрушаются и создания монолитной массы не происходит. В зависимости от скорости поступления пульпы процесс перемешивания (в режиме работы УБШ­1,5 в составе буровой установки) может продолжаться от 1 до 3 часов. После чего фреза­перемешиватель гидроманипулятором перемещается во вторую приемную емкость, а готовый отсыпной грунт высыпается путем поднятия приемной емкости гидроцилиндром на транспортер, которым отгружается в кузов УТС. УТС транспортирует массу к месту захоронения и при необходимости разравнивает ее и уплотняет, тем самым создавая все условия для продолжения процесса твердения и упрочнения массы. Таким образом, путем капсулирования отходы 4­го класса опасности переводятся или в безопасную техногенную смесь, или в отверждаемую бетонную массу. Полученная отсыпная масса соответствует ГОСТ 23558 «Смеси щебеночно­гравийно­песчаные грунты, обработанные неорганическими вяжущими материалами для аэродромного строительства» и может применяться, как минимум, как доступный строительный материал, предназначенный для отсыпки оснований под промышленные площадки, отсыпки внутрипромысловых дорог 5­й категории или создания бетонных покрытий, или бетонно­цементных конструкций. Материал отличается достаточной прочностью и морозостойкостью, минимизированной вымываемостью загрязнителей, что особенно актуально при утилизации неф­тесодержащих отходов.

При наличии или накоплении загрязненной и излишней воды, не использованной при работе УБШ­1,5, в работу запускается мобильная водоочистная установка «Альфа­9». Для успешной работы «Альфы­9» разработан специальный технологический регламент по предварительному разделению отработанного бурового раствора на жидкую и твердую фазы, что позволяет многократно уменьшить время естественного разрушения структуры современных буровых растворов и обеспечить ее надежную работу. Уточним, что речь идет о буровом растворе на водной основе.

 

 

Рис. 2. Один из блоков мобильной водоочистной установки «Альфа­9».

 

 

Очистка сточных вод в установке «Альфа­9» обеспечивается применением комбинированной технологии, включающей механическую, электрохимическую и физико­химическую очистку. Предварительная очистка – механическая. Основная – электрофлотация. Доочистка и доведение до норм сброса обеспечивается применением сорбентов и ионообменных смол. Очищенная вода возвращается в технологический процесс или сбрасывается на рельеф, так как по своим качествам соответствует установленным санитарным нормам. Отметим, что имеются все возможности готовить на «Альфа­9» воду под конкретные технологические нужды: для приготовления буровых растворов и для нужд котельной (умягченной, подщелоченной воды с минимумом механических примесей), для цементирования скважин, передачи в систему ППД. Модульный принцип комплектации позволяет подстраиваться под достаточно широкий диапазон требований заказчиков.  Особо отметим возможность очистки воды из поверхностных источников до норм питьевой воды, что избавит от необходимости ее завоза на производственные объекты, но с учетом специфики потребуется отдельная мобильная водоочистная станция из линейки «Альфа­9».

При накоплении полимерных отходов в работу запускается установка «Альфа­ТМ». Сырьем для работы являются как твердые, так и жидкие углеводородосодержащие промышленные и бытовые отходы. В зависимости от времени года синтетическое топливо или накапливается для дальнейшего использования в котельной, или вывозится на другие объекты.

 

 

Рис. 3. Установка «Альфа­Т» (пилотный образец)

 

 

 

Принципиальные преимущества установки «Альфа­ТМ»:

– Каталитический процесс в паровой среде обеспечивает стабильный состав газовой смеси, стабильность управления нагревом рабочих камер, заданный состав топлива с преобладанием фракций С8­С19  в основном продукте.

– Глубокая очистка газа, используемого для технологических нужд, от примесей в ходе каталитического процесса и конденсации, что снижает токсичность выхлопных газов из камер сгорания.

– Корректировка свойств топлива за счет смены типа катализатора и колонны сепарации: по фракционному составу и теплоте сгорания.

– Энергетическая независимость установки за счет использования для прогрева отсепарированного газа.

– Возможность изменения состава товарной продукции – от газа до жидких синтетических топлив.

Многие читатели могут задаться вопросом, а что мешает использовать эти установки в других областях промышленности?  И ответ приходит сам собой. Да! И нужно, и можно использовать – 
с минимальной модификацией установок, конечно.

 

 

 

Снимок одного из буровых шламовых амбаров, ожидающих своей очереди по утилизации отходов и рекультивации участка земли

 

 ВЫВОДЫ:

 Комплекс из трех установок: иммобилизации, водоочистки и утилизации твердых углеводородсодержащих отходов достаточен для обеспечения полной безотходности работ как по бурению скважин, так и по эксплуатации нефтяных и газовых месторождений, а так же гарантированного «зеленого» производственного цикла.

 

 

 

 

 

НГС №4 (29) ноябрь 2017

 


Категория статьи: Технологии

Дата создания статьи: 2017-12-20 13:26:56

«Нефть и Газ Сибири» №2(31) 2018 г.
Справочник отраслевых организаций
Яндекс.Метрика