Спосіб обробки відпрацьованих полімерних бурових розчинів

Спосіб обробки відпрацьованих полімерних бурових розчинів, що включає введення в розчин неорганічного коагулянту, відділення осаду та його хімічну обробку, який відрізняється тим, що як неорганічний коагулянт використовують супутньопластові води від видобутку вуглеводневої сировини при співвідношенні відпрацьованих полімерних бурових розчинів і супутньо-пластових вод (1,0-5,0):1,0. (19) (21) u200701656 (22) 16.02.2007 (24) 25.07.2007 (46) 25.07.2007, Бюл. № 11, 2007 р. (72) Прожога Наталія Павлівна, Павлов Станіслав Дмитрович, Солдатов Єгор Валерійович, Хомин Іван Іванович, Мельничук Руслан Миколайович, Гасенко Олександр Миколайович, Синельник Руслан Анатолійович (73) ДОЧІРНЯ КОМП АНІЯ "УКРГАЗВИДОБУВАННЯ" НАЦІОНАЛЬНОЇ АКЦІОНЕРНОЇ КОМП АНІЇ "НАФТОГАЗ УКРАЇНИ" 3 24988 чинів. Це пояснюється тим, що дисперсна фаза останніх, представлена, в основному, високомолекулярними частками, стійкими до дії флокулянтів однієї з ними природи - поліакриламіду, че твертинних амінних полімерів й їхніх сумішей. Відомий спосіб (прототип) обробки відпрацьованого полімерного бурового розчину [див. патент Росії №2070415, МІЖ 6 B01D21/01, C02F1/52, публ.20.12.1996], що включає введення в розчин неорганічного коагулянту (наприклад, сірчанокислого алюмінію або заліза), відділення осадка та його хімічну обробку, при цьому осадок обробляють розчином лугу (наприклад, гідроксидом натрію) при масовому співвідношенні полімер - неорганічний коагулянт - луг відповідно 1:(0,3-0,5):(0,10,15). Недоліком способу за прототипом є необхідність попередньої підготовки коагулянту, що ускладнює технологічний процес та вимагає додаткових витрат. Задачею корисною моделі є спрощення технологічного процесу обробки відпрацьованих полімерних бурових розчинів. Для вирішення поставленої задачі пропонується спосіб обробки відпрацьованих полімерних бурових розчинів, що включає введення в розчин неорганічного коагулянту, відділення осадка та його хімічну обробку, згідно корисної моделі як неорганічний коагулянт використовують супутньопластові води від видобутку вуглеводневої сировини при співвідношенні відпрацьованих полімерних бурови х розчинів до супутньо-пластових вод (1,0-5,0):1,0. В запропонованому способі пропонується обробка відпрацьованих полімерних бурових розчинів, які попередньо проходять процес відстоювання в спеціальних резервуарах (терміналах), де видаляються вибурена порода і плівка нафтопродуктів, а залишаються дрібнодісперсні складові, що являють собою стійкі дисперсні гетерогенні системи. Для реалізації способу обробки відпрацьованих полімерних бурови х розчинів (далі - способу) використовують суп утньо-пластові води від видобутк у вуглеводневої сировини, які являють собою кислі (рН=3,0-5,0), мінералізовані неорганічними солями природні води (наприклад, NaCl, FeCl2, FeSO4, CaCl, Ca(HCO3)2, MgCl, Mg(HCO3)2, та інш.). При змішуванні з лужними відпрацьованими полімерними буровими розчинами (ВПБР) деякі з них (наприклад, FeCl2, FeSO4) працюють як коагулянти. При цьому відбуваються зміни електричних параметрів міжмолекулярних сил відштовхування, адсорбційно-сольвативного бар’єра. Дисперговані частки, здобуваючи електричні заряди, групуються навколо гідроксильних груп, утворюють великі сталі колоїдні агрегати, тобто йде процес коагуляції. Тільки спільне застосування сполук двох- і тривалентного заліза або їхньої суміші, буферної добавки, аніонного поліелектроліту (ГПАА), забезпечує те хнічний результат: високу ефективність очищення, малий час поділу фаз і високу стабільність сполуки. Буферну дію в стійких дисперсних гетерогенних системах (у т.ч. ВПБР) з рН=4,0-10,0 4 забезпечують карбонати й гідрокарбонати і сприяють повному проходженню процесу коагуляції. Коагулянт порушує усталеність колоїдних і тонкодисперсних суспензій, сприяє їхньому швидкому осадженню завдяки адгезійним властивостям пластівців гідроксидів, що утворюються, й їх протилежному електричному заряду. На процес коагуляції впливають іони хлору при високому значенні рН. Іони кальцію найбільш мають вплив у водах, утримуючи х підвищений вміст сульфа т-іонів, що пояснюють формуванням мікрокристалів CaSO4 в адсорбційних шарах колоїдних міцел, що є центрами кристалізації. ВПБР володіє високою агрегативною стійкістю: суспензії мінералів зберігають високу питому поверхню і реакційну здатність. З огляду на хімічний склад (бентоніт, поліакриламід, порошкоподібний вуглелужний реагент та інше) і будівлю реагентівактиваторів (модифікаторів) на поверхні органомінерального комплексу акумулюються в основному негативно заряджені активні центри, що забезпечує велику сорбцію катіонів металів. Активований (модифікований) глинистий мінерал сорбує значно більшу кількість завислих компонентів, нафтопродуктів і зважених речовин. Таким чином, коагулянти, що містять суп утньопластові води, разом з органо-мінеральним комплексом, що містять відпрацьовані полімерні бурові розчини, виявляють нову здатність найбільше повно і комплексно видаляти з рідких середовищ завислі речовини разом з органічними речовинами. Пропонований спосіб підготовки природних і стічних вод (далі - спосіб) використовується на Яблунівському НГКР ГПУ "Полтавагазвидобування" при переробці і утилізації відходів буріння, які є дисперсними гетерогенними системами з рН=8,012,0. Для підготовки ВПБР (рН=8,0-12,0), які утворюються при бурінні газонафтови х свердловин на Яблунівському НГКР, використовуються СПВ (рН=3,0-5,0). Співвідношення об’ємів ВПБР і СПВ складає (1,0÷5,0):1,0. Приклади та результати змішування СПВ з ВПБР при різних співвідношеннях наведені в таблицях 1, 2 і 3. ВПБР мають такі характеристики: густина 1,145г/см 3 рН 8,6 об’ємна частка твердої фази з солями 16% об’ємна частка вуглеводневої фази 4% об’ємна частка водної фази 80% Пункти збору, підготовки і повернення СПВ знаходиться на Яблунівській УКПГ. Для реалізації запропонованого способу СПВ попередньої підготовки не потребують. ВПБР і СПВ змішуються в ємностінакопичувачі для проходження процесу дестабілізації, коагуляції та флокуляції завислих речовин і випадання осаду аморфного типу. Після цього суміш направляється у високофакторну центрифугу. Відділення осадка та наступна його хімічна обробка відбуваються відомими способами та за наявністю на місті хімреагентів з метою вилучення 5 24988 полімерних компонентів для повторного його використання. Вибір заявленого співвідношення ВПБР і СПВ в кожному окремому випадку визначається експериментально і залежить від вмісту завислих речовин в суміші ВПБР і СПВ й іонів заліза в СПВ. Чим менше вміст іонів заліза в СПВ, тим більше частка СПВ у заявленому співвідношенні. Збільшення дози коагулянту вище 100мг/л (див. поз.1 табл.2) при концентрації флокулянта 23г/л (2%об.) за запропонованим способом є економічно недоцільним і обмежений вимогами до сольового вмісту в очищених рідинах, які передбачається використовувати в наступному для приготування бурових розчинів. Змішування ВПБР з СПВ, в яких вміст двох- і тривалентного заліза, складає 100мг/л до співвідношень ВПБР:СПВ, в яких концентрація заліза 6 менш 30мг/л (див. поз. 6 табл. 1), не забезпечує при коагуляції руйнування агрегативної стійкості системи й ефективного очищення. Процес коагуляції для суміші ВПБР і СПВ найбільш повно проходить при рН=6,0-7,6 і залежить від вмісту гідрокарбонатів. При змішуванні лужних ВПБР і кислих СПВ в співвідношенні (1,0÷5,0):1,0 руйнується дисперсна гетерогенна система ВПБР, вміст завислих речовин зменшується на 95-98%, а малорозчинних речовин (CaSO4) - в 3 рази. Процес поділу фаз у ВПБР прискорюється. Підготовка по способу, що пропонується, не потребує використання додаткових обладнання та реагентів, що здешевлює і спрощує підготовку ВПБР для повторного їх використання; не потребується і попередня підготовка кислих СПВ, що додаються. Таблиця 1 Результати змішування ВПБР і СПВ при різних співвідношеннях. № п/п Об’єм ВПБР 1 25 2 50 3 75 4 100 5 125 6 150 Об’єм СПВ Співвідношення 25 1:1 25 2:1 25 3:1 25 4:1 25 5:1 25 6:1 Час, хв. 40 40 40 40 40 40 Примітки Повне освітлення рідини Повне освітлення рідини Повне освітлення рідини Повне освітлення рідини Повне освітлення рідини Неповне освітлення рідини рН суміші 6,2 6,7 7,0 7,2 7,6 7,8 Таблиця 2 Вміст вуглеводневої фази та заліза в суміші ВПБР і СПВ при їх різних співвідношеннях № п/п Співвідношення ВПБР:СПВ 1 2 3 4 5 6 1:1 2:1 3:1 4:1 5:1 6:1 Вміст вуглеводневої фази,г/л 23 30,5 35 37 38 39 заліза,мг/л 100 70 50 40 30 28 Таблиця 3 Результати підготовки суміші ВПБР і СПВ у співвідношенні 1:1 Компоненти рН SO42-, мг/л НСОз -, мг/л Ре2+,мг/л Fe3+, мг/л Комп’ютерна в ерстка М. Мацело СПВ 5,2 1221,04 219,16 173,10 11,17 ВПБР 8,8 273,17 183,00 11,17 Підписне суміш ВПБР:СПВ1:1 8,0 203,23 341,60 Тираж 26 прим. Міністерство осв іт и і науки України Держав ний департамент інтелектуальної в ласності, вул. Урицького, 45, м. Київ , МСП, 03680, Україна ДП “Український інститут промислов ої в ласності”, вул. Глазунова, 1, м. Київ – 42, 01601