Спосіб очищення бурових розчинів і зневоднення бурових шламів

Реферат: Спосіб очищення бурових розчинів і зневоднення бурових шламів включає обробку бурового розчину коагулянтом з наступним додаванням до нього флокулянта і з подальшим очищенням бурового розчину з поділом на тверду і рідку фази. З бурової вишки пульпопроводом буровий шлам разом з буровим розчином подають до флокудяційної станції, де його обробляють коагулянтом з наступним додаванням до нього флокулянта, після цього буровий шлам і буровий розчин, що складається з ґрунтових вод і мінералів, пульпопроводом відправляють до фільтрувального басейну, де фільтруючі мембрани пропускають крізь пори воду і затримують частинки ґрунту і інших суспензій, які крупніші за пори фільтруючих мембран. Далі за допомогою дозуючої станції в автоматичному режимі додають реагенти, які зв'язують дрібнодисперсні суспензії в більші агрегати і нейтралізують хімічні забруднення в бурових розчинах, після чого через жолоби, влаштовані навколо фільтрувального басейну, освітлену воду зливають до накопичувача. UA 123071 U (12) UA 123071 U UA 123071 U 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 60 Корисна модель належить до бурової техніки, зокрема до способів очищення бурових розчинів і зневоднення бурових шламів. Відомо спосіб утилізації бурового шламу, що включає використання бурового шламу як ґрунту. Буровий шлам віджимають і очищають на чотириступінчастій системі очищення, потім буровий шлам розміщують у траншеї, спорудженій в насипу, за якою влаштовують тимчасову земляну ємність для бурових стічних вод [RU № 2010 106 743 А, В09В 3/00, 2011]. Відомо спосіб очищення бурового розчину, що містить його подачу на вхід центрифуги і отримання на виході твердої фази і фугату. Новим у способі є початкове закачування в потік бурового розчину порції рідини, в'язкість якої менше в'язкості бурового розчину, наприклад води, після чого в процесі очищення з виходу центрифуги на її вхід подається фугат з продуктивністю, еквівалентною продуктивності закачування початкової порції рідини [RU № 94 039 952 А1, Е21В 21/06. 1997]. Відомо спосіб очищення бурового розчину, що включає очищення на першому ступені на віброситі з подальшим очищенням на другому ступені, гідроциклонним пісковіддільником і муловіддільником - на третьому ступені, далі очистку на центрифузі, подачу очищеного бурового розчину в ємності накопичувача на буріння, циркуляцію бурового розчину по технологічним ємностям через свердловину і паралельно кругову циркуляцію бурового розчину поза свердловини шляхом подачі очищеного бурового розчину в технологічні ємності прийому першого, другого, третього ступенів очищення на розбавлення з вхідним буровим розчином, в кількості, необхідній для вирівнювання щільності бурового розчину, що входить на очистку [RU № 2003 125 946 А, Е21В 21/00. 2005]. Відомо спосіб очищення бурового розчину, при якому здійснюють накладають сітки на дно мірників і жолобів, виробляють послідовну очистку бурового розчину, що надходить через вібросито в прийомні мірники, далі у жолоби-пастки, оснащені сітками, і далі в мірники запасного розчину з розташуванням сіток по краях. Закріплюють стропами краї сіток за краї мірників, жолобів, підйом яких виробляють за прикріплені до них стропи за допомогою підйомного пристрою [RU № 2 578 061 С1, Е21В 21/06. 2015]. Відомо спосіб очищення бурового розчину на віброситі, що включає очищення на ситовій поверхні вібросита при зміні реологічних параметрів бурового розчину впливом хронального поля просторово-орієнтованої пірамідальної конструкції, встановленої над ситової поверхнею пристрою [RU № 2002 105 988 А, Е21В 21/06. 2003]. Найближчим до корисної моделі, що заявляється, є спосіб очищення бурового розчину, який включає послідовне очищення від шламу на віброситі, у пісковіддільнику, гідроциклоні і муловіддільнику, а після муловідцілення розчин додатково направляють у блок хімічної обробки, де до нього додають розчин неорганічної кислоти, а потім отриманий кислий буровий розчин спочатку обробляють коагулянтом з наступним додаванням до нього флокулянта і з подальшим очищенням бурового розчину методом центрифугування з поділом на тверду і рідку фази, останню з яких, у вигляді освітленого розчину, направляють для повторного використання [UA 54871 А, Е21В 21/06. 2003]. Зазначений спосіб, як і всі попередні аналоги, вимагає використання складних механізмів, вихід з ладу яких може призводити до зупинок бурових робіт, а також здорожує їх. Зневоднений буровий шлам потребує постійного вивезення, що призводить до постійного курсування великогабаритного вантажного транспорту, що також здорожує спосіб. Крім цього спосіб має низьку продуктивність, що може завадити темпам буріння свердловини. В основу корисної моделі поставлено задачу створення способу очищення бурових розчинів та зневоднення бурових шламів, який би був простим, швидким, недорогим і сприяв би повному зневодненню бурового шламу, нейтралізації хімічних речовин, отриманню безпечного сухого залишку та освітленої води. Поставлену задачу вирішують тим, що у способі очищення бурових розчинів і зневоднення бурових шламів, який включає обробку бурового розчину коагулянтом з наступним додаванням до нього флокулянта і з подальшим очищенням бурового розчину з поділом на тверду і рідку фази, згідно з корисною моделлю, з бурової вишки пульпопроводом буровий шлам разом з буровим розчином подають до флокудяційної станції, де його обробляють коагулянтом з наступним додаванням до нього флокулянта, після цього буровий шлам і буровий розчин, що складається з ґрунтових вод і мінералів, пульпопроводом відправляють до фільтрувального басейну, де фільтруючі мембрани пропускають крізь пори воду і затримують частинки ґрунту і інших суспензій, які крупніші за пори фільтруючих мембран, далі за допомогою дозуючої станції в автоматичному режимі додають реагенти, які зв'язують дрібнодисперсні суспензії в більші агрегати і нейтралізують хімічні забруднення в бурових розчинах, після чого через жолоби, влаштовані навколо фільтрувального басейну, освітлену воду зливають до накопичувана. 1 UA 123071 U 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 60 Підбір реагентів проводять лабораторно за зразками бурового розчину. Після повного витіснення води через стіни фільтрувального басейну сухий залишок через спеціальні проходи екскаватором навантажують на автомобілі та вивозять на місце подальшої утилізації. Спосіб, що заявляється, має наступні переваги; невисока вартість у порівнянні з прототипом, в якому передбачено постійне використання вантажного транспорту, що курсує дорогами, з небезпечними відходами; зменшення споживання електроенергії або пального у порівнянні з прототипом, де використовують дорогі установки по осушенню; швидке і повне очищення бурового розчину та зневоднення бурового шламу для отримання сухого безпечного залишку та очищеної води; монтаж і демонтаж фільтрувального басейну не вимагає спеціальної техніки, а в демонтованому стані фільтрувальний басейн має габаритний розмір, зручний для перевезення будь-яким вантажним автотранспортом; можливість впливати на швидкість зневоднення пульпи за допомогою використання коагулянтів і флокулянтів, що дозволяє скоротити період висихання пульпи до п'яти днів. Корисна модель пояснюється схемою, на якій зображено систему для очищення бурових розчинів і зневоднення бурових шламів. Система для очищення бурових розчинів і зневоднення бурових шламів містить бурову вишку 1, сполучену пульпопроводом 2 з флокуляційною станцією 3, сполученою пульпороводом з фільтрувальним басейном 4, сполученим з накопичувачем 5 освітленої води. Стінки фільтрувального басейну 4 являють собою фільтруючі мембрани для пропускання крізь пори води і затримки частинок ґрунту і інших суспензій, які крупніші за пори фільтруючих мембран. Дно фільтрувального басейну 4 виконано гідроізольованим, а навколо фільтрувального басейну 4 влаштовано жолоби для зливання в накопичувач 5 освітленої води. Фільтрувальний басейн 4 встановлюють на горизонтальний майданчик, на ґрунті. Монтаж і демонтаж його не вимагає спеціальної техніки. В демонтованому стані фільтрувальний басейн 4 має габаритний розмір, зручний для перевезення будь-яким вантажним автотранспортом; Кожна бурова установка може бути укомплектована фільтрувальними басейнами різної ємності і багаторазово використовуватись на інших бурових майданчиках. В основу технологічного процесу покладено гравітаційне зневоднення суспензій, при якому великі і важкі фракції включень під дією гравітації осідають на дно фільтрувального басейну (4), витісняючи при цьому воду. З бурової вишки 1 пульпопроводом 2 буровий шлам разом з буровим розчином подають до флокудяційної станції 3, де його обробляють флокулянтом. Після цього буровий шлам і буровий розчин відправляють до фільтрувального басейну 4, де фільтруючі мембрани пропускають крізь пори воду і затримують частинки ґрунту і інших суспензій, які крупніші за пори фільтруючих мембран. Перед скиданням бурового розчину, що складається з ґрунтових вод і мінералів, у накопичувач 5 в нього додають реагенти, які зв'язують дрібнодисперсні суспензії в більші агрегати і нейтралізують хімічні забруднення в бурових розчинах. Підбір реагентів проводять лабораторно за зразками пульпи. За допомогою дозуючої станції (не показана) необхідну кількість реагенту в автоматичному режимі вводять у пульпу. Після повного витіснення води через стіни фільтрувального басейну 4 сухий залишок через спеціальні проходи екскаватором навантажують на автомобілі та вивозять на місце подальшої утилізації. Через жолоби, влаштовані навколо фільтрувального басейну 4 зливають в накопичувач 5 освітлену воду. Вода з накопичувача 5 може використовуватися вдруге або повертатись у навколишнє середовище. ФОРМУЛА КОРИСНОЇ МОДЕЛІ 1. Спосіб очищення бурових розчинів і зневоднення бурових шламів, що включає обробку бурового розчину коагулянтом з наступним додаванням до нього флокулянта і з подальшим очищенням бурового розчину з поділом на тверду і рідку фази, який відрізняється тим, що з бурової вишки пульпопроводом буровий шлам разом з буровим розчином подають до флокуляційної станції, де його обробляють коагулянтом з наступним додаванням до нього флокулянта, після цього буровий шлам і буровий розчин, що складається з ґрунтових вод і мінералів, пульпопроводом відправляють до фільтрувального басейну, де фільтруючі мембрани пропускають крізь пори воду і затримують частинки ґрунту і інших суспензій, які крупніші за пори фільтруючих мембран, далі за допомогою дозуючої станції в автоматичному 2 UA 123071 U 5 режимі додають реагенти, які зв'язують дрібнодисперсні суспензії в більші агрегати і нейтралізують хімічні забруднення в бурових розчинах, після чого через жолоби, влаштовані навколо фільтрувального басейну, освітлену воду зливають до накопичувача. 2. Спосіб за п. 1, який відрізняється тим, що підбір реагентів проводять лабораторно за зразками бурового розчину. 3. Спосіб за п. 1, який відрізняється тим, що після повного витіснення води через стіни фільтрувального басейну сухий залишок через спеціальні проходи екскаватором навантажують на автомобілі та вивозять на місце подальшої утилізації. Комп’ютерна верстка О. Рябко Міністерство економічного розвитку і торгівлі України, вул. М. Грушевського, 12/2, м. Київ, 01008, Україна ДП “Український інститут інтелектуальної власності”, вул. Глазунова, 1, м. Київ – 42, 01601 3