Шламовий амбар для токсичних відходів буріння та експлуатації нафтогазових свердловин

Реферат: Шламовий амбар для токсичних відходів буріння та експлуатації нафтогазових свердловин складається з котловану і гідроізоляції, яка виконана із ґрунтоцементу за допомогою технології виготовлення ґрунтоцементних елементів за бурозмішувальною технологією без виймання ґрунту. UA 71256 U (54) ШЛАМОВИЙ АМБАР ДЛЯ ТОКСИЧНИХ ВІДХОДІВ БУРІННЯ ТА ЕКСПЛУАТАЦІЇ НАФТОГАЗОВИХ СВЕРДЛОВИН UA 71256 U UA 71256 U 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 60 Корисна модель належить до нафтогазовидобувної галузі, зокрема до спорудження шламових амбарів з метою захисту від забруднення ґрунтових вод та навколишнього середовища токсичними відходами буріння та експлуатації нафтогазових свердловин [5]. Для попередження попадання у ґрунт, поверхневі й підземні води токсичних відходів буріння та експлуатації нафтогазових свердловин, обов'язковим запобіжним заходом вважається будівництво у межах ділянки буріння герметичних шламових амбарів, у які збирають токсичні відходи - вибурену породу, відроблений буровий і тампонажний розчини, бурові води і деякі виробничі домішки [1]. При експлуатації свердловин для інтенсифікації видобування вуглеводневої сировини використовуються концентровані розчини різних кислот, поверхнево активних речовин, інгібіторів тощо. На різних етапах виробництва трапляються викиди нафти чи конденсату. Найбільш доступний шлях ліквідації відходів буріння та експлуатації свердловин є їх захоронення. Практикується захоронения відходів у спеціально відведених місцях, у глибоких підземних горизонтах, у земляних шламосховищах безпосередньо на території бурової. Захоронення в спеціально відведених місцях передбачає використання для цього спеціальних споруд, кинутих кар'єрів тощо. Таке захоронення потребує значних транспортних витрат, тому вважається економічно недоцільним. У більшості випадків практикується захоронення відходів безпосередньо в шламових амбарах на території бурової. Для гідроізоляції дна і стінок шламового амбару використовують відомі протифільтраційні екрани: ущільнені глини, бетонування, геомембрани (поліетиленові плівки), композиційні матеріали на основі синтетичної тканини (полотна), модифікованої з обох сторін полімернобітумним в'яжучим із високими термопластичними та гідроізоляційними властивостями, але вони є недовговічними, бо при постійному контакті з хімічними речовинами, що знаходяться у бурових відходах, вони руйнуються, що приводить до забруднення підземних вод та ґрунту [2]. Найближчим аналогом-прототипом корисної моделі є спосіб виконання гідроізоляції шламових амбарів при будівництві нафтогазових свердловин, при якому використовують композиційний матеріал на основі синтетичної тканини (полотна), модифікованої з обох сторін полімерно-бітумним в'яжучим із високими термопластичними та гідроізоляційними властивостями, який у вигляді полотен укладають поперек дна амбару-накопичувача, після чого полотна композиційного матеріалу герметично з'єднують між собою шляхом наплавлення, утворюючи при цьому міцний каркас [3]. Але досвід свідчить про ненадійність такої ізоляції. Задачею корисної моделі є підвищення ефективності захоронення токсичних відходів буріння та експлуатації нафтогазових свердловин шляхом запобігання забрудненню ґрунту та підземних вод шкідливими компонентами, які знаходяться у відходах. Ця задача вирішується шляхом виконання гідроізоляції шламових амбарів із ґрунтоцементу за допомогою технології виготовлення ґрунтоцементних елементів за бурозмішувальною технологією без виймання ґрунту [6, 7]. Ґрунтоцемент - суміш глинистого ґрунту, цементу та води. Ґрунтоцемент є не простою механічною сумішшю, а системою, що складається з двох дуже складних за своїм складом і властивостям багатокомпонентних систем - цементу та ґрунту. Основним ведучим фактором у корінному перетворенні властивостей ґрунту є цемент, який є полідисперсною і полімерною системою, яка може після додавання води утворювати кам'яновидне тіло [4]. Бурозмішувальний метод виготовлення ґрунтоцементу полягає у тому, що за допомогою спеціального обладнання виконують розпушування ґрунту безпосередньо у масиві без його виймання. Одночасно у розпушений ґрунт нагнітається цементна суспензія, виконується перемішування й ущільнення ґрунтоцементної суміші. Внаслідок цього у ґрунті утворюється циліндричний ґрунтоцементний елемент діаметром 0,3-0,8 м і довжиною до 30 м [2]. По периметру запланованого шламового амбару буряться свердловини. Ці свердловини наповнюються ґрунтоцементом, що являє собою захисний екран від ґрунтових вод. Свердловини буряться, налягаючи одна на одну за бурозмішувальною технологією без виймання ґрунту [6]. Потім риється котлован, дно якого гідроізолюється за такою ж технологією. Розміри шламових амбарів, їх об'єм, профіль і глибина визначаються на стадії робочого проектування стосовно до конкретної ділянки будівництва свердловини з урахуванням категорії ґрунту, глибини залягання ґрунтових вод та інших характеристик. Шламовий амбар повинен мати по периметру обваловку з мінерального ґрунту висотою не менше 0,5м і дротову огорожу. На фігурі 1 зображено шламовий амбар, де 1 - ґрунт, 2 - котлован шламового амбару, 3 ґрунтоцементні елементи стінок шламового амбару, 4 - ґрунтоцементні елементи днища шламового амбару, РГВ - рівень ґрунтових вод. На фігурі 2 зображена схема розташування ґрунтоцементних елементів. 1 UA 71256 U 5 10 15 20 Для створення суцільної запони при діаметрі ґрунтоцементного елемента 0,5 м вони влаштовуються вздовж осі так, що відстань між центрами сусідніх елементів становить 0,4 м. Заповнення амбару відходами буріння здійснюють після тужавіння Ґрунтоцементу. Водонепроникність ґрунтоцементу при цьому становить не менше ніж W12. У часі міцність і водонепроникність ґрунтоцементу збільшуються. Це свідчить про ефективність використання ґрунтоцементних екранів при влаштуванні шламосховищ для відходів буріння й експлуатації нафтогазових свердловин. Використані джерела: 1. Булатов А.И., Проселков Ю.М., Шаманов С.А. Техника и технология бурения нефтяных и газовых скважин: учебник для вузов. - М.: ООО "Недра-Бизнесцентр", 2003.-1007 с. 2. СНиП 2.01.28-85. Полигоны по обезвреживанию и захоронению токсичных промышленных отходов. 3. Патент України № 48471 від 15.11.2004, бюл. № 11 "Спосіб виконання гідроізоляції амбарів-накопичувачів при будівництві свердловини на нафту і газ". 4. Токин A.M. Фундаменты из цементогрунта. - М.: Стройиздат, 1984. - 184 с. 5. СанПиН 3183-84. Порядок накопления, транспортировки, обезвреживания и захоронения токсичных промышленных отходов. 6. Безрук В.М. Укрепленные грунты// В.М. Безрук, И.Л. Гурячков, Т.М. Луканина, Р.А. Агапова. - М.: Транспорт, 1982. - 340 с. 7. Петраш Р.В. Технологія виготовлення ґрунтоцементних елементів за бурозмішувальною технологією без виймання ґрунту /Р.В. Петраш, В.М. Зоценко// Каталог наукових розробок. Полтава: ПолтНТУ, 2011. - С. 119. ФОРМУЛА КОРИСНОЇ МОДЕЛІ 25 Шламовий амбар для токсичних відходів буріння та експлуатації нафтогазових свердловин, який складається з котловану і гідроізоляції, який відрізняється тим, що гідроізоляція виконана із ґрунтоцементу за допомогою технології виготовлення ґрунтоцементних елементів за бурозмішувальною технологією без виймання ґрунту. 2 UA 71256 U Комп’ютерна верстка В. Мацело Державна служба інтелектуальної власності України, вул. Урицького, 45, м. Київ, МСП, 03680, Україна ДП “Український інститут промислової власності”, вул. Глазунова, 1, м. Київ – 42, 01601 3