Технология нефтедобычи представляет собой процесс бурения скважин, который сопровождается образованием большого количества отходов, содержащих включения нефтепродуктов и механических примесей, и тем самым представляющих опасность для окружающей среды. Буровые отходы состоят из жидкой фазы (тампонажные растворы, пластовые и сточные воды) и бурового шлама, т.е. выбуренной породы.
Отходы размещаются в специальных шламовых амбарах, снабженных противофильтрационным экраном, выполненным, чаще всего, из геомембраны и предотвращающим проникновение опасных веществ в грунтовые воды. При этом естественно, что залегание бурового шлама происходит на дне, а жидкая фаза располагается сверху. Распределение нефтяных включений в шламовом амбаре происходит следующим образом: 7–10% находится буровом шламе, 5–10% растворено в жидких отходах, а основная часть размещается на поверхности амбара, образуя пленку.
Утилизация бурового шлама
Конечным этапом эксплуатации шламового амбара становится его ликвидация с дальнейшим обезвреживанием отходов и переработкой бурового шлама.
Процесс ликвидации шламовых амбаров включает несколько этапов:
снятие нефтяной пленки с поверхности отходов амбара;
очистка жидкой фазы отходов от нефти;
доочистка жидкой составляющей отходов (в зависимости от сферы дальнейшего использования воды);
обезвоживание бурового шлама;
утилизация бурового шлама (обезвреживание и переработка).
Очистка и утилизация жидкой фазы отходов
Сбор нефти с поверхности амбара производится с помощью специальных установок. Затем добавляются специальные флоккулирующие сорбенты, жидкость перемешивается и отстаивается в течение нескольких суток. В результате на поверхности образуется новая порция нефтепродуктов, которая повторно собирается. Жидкость с теперь уже невысоким содержанием нефти пропускается через фильтровальную установку, которая обеспечивает очистку на 95-99%.
Такая вода может быть использована в технических целях. Для сброса ее в водные объекты необходима доочистка. Оставшийся буровой шлам должен подвергаться очистке с последующим обезвреживанием и переработкой.
Очистка, обезвреживание и утилизация твердой фазы отходов (бурового шлама)
Очистка нефтешлама производится паром, горячей водой и водным раствором ПАВ с активным веществом этоксилатом. Затем буровой шлам помещается на центрифугу, где происходит отделение остатков загрязненной жидкости, которые очищаются по описанной выше технологии.
Способов обезвреживания и переработки бурового шлама существует несколько. Каждый из них может эффективно применяться в зависимости от условий и предпосылок, существующих на нефтедобывающем предприятии.
Методы пеработки и утилизации бурового шлама
Существуют следующие методы переработки и утилизации бурового шлама:
Термический — который заключается в сжигании шлама в открытых амбарах или различных печах с последующим получением битуминозных остатков;
Химический — заключается в экстрагировании шлама с помощью растворителей с последующим застыванием с помощью затвердителей (цемент, глина, жидкое стекло) и органических добавок (полистирольные и эпоксидные смолы, полиуретаны и др.);
Физический — заключается в захоронении очищенного в центробежном поле и отфильтрованного под давлением бурового шлама в специальных могильниках;
Физико-химический — заключается в изменении физико-химических свойств с помощью специальных реагентов с последующей обработкой и получением новых материалов;
Биологический — заключается в микробиологическом и биотермическом разложении с последующим захоронением.
Хочется отметить, что на практике методы переработки бурового шлама комбинируются и создаются специальные технологии получения конечного продукта утилизации. Наиболее часто используется технология солидификации, обеспечивающая возможность обезвреживания бурового шлама. При этом очищенный буровой шлам смешивается в определенных пропорциях со специальным сорбентом и цементом. В результате оставшиеся в шламе токсичные вещества связываются сорбентом и в процессе цементирования становятся нерастворимыми при любых воздействиях окружающей среды. Полученный продукт используется в производстве стройматериалов, что обеспечивает утилизацию бурового шлама.
В целом, методы переработки бурового шлама позволяют широко использовать его в строительстве. Перечень материалов, для изготовления которых возможно использовать буровой шлам, следующий:
мелкоразмерные строительные изделия (бордюры, тротуарная плитка, шлакоблоки);
связующие смеси, используемые для устройства оснований автодорог;
гранулированный заполнитель, используемый при производстве бетона.
Мероприятия по обезвреживанию и утилизации отходов методом переработки несомненно направлены на уменьшение негативного влияния на окружающую среду, но при этом немаловажна и экономическая эффективность, при которой снижаются затраты на размещение отходов и умножается прибыль от реализации продуктов переработки строительного назначения.
