CA1093473A - Traitement des boues residuelles de forage petrolier par floculation et separation mecanique - Google Patents
Traitement des boues residuelles de forage petrolier par floculation et separation mecaniqueInfo
- Publication number
- CA1093473A CA1093473A CA286,075A CA286075A CA1093473A CA 1093473 A CA1093473 A CA 1093473A CA 286075 A CA286075 A CA 286075A CA 1093473 A CA1093473 A CA 1093473A
- Authority
- CA
- Canada
- Prior art keywords
- mud
- flocculation
- sludge
- weight
- iron
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Expired
Links
Classifications
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
- B01D—SEPARATION
- B01D21/00—Separation of suspended solid particles from liquids by sedimentation
- B01D21/01—Separation of suspended solid particles from liquids by sedimentation using flocculating agents
Landscapes
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
- Treatment Of Sludge (AREA)
- Separation Of Suspended Particles By Flocculating Agents (AREA)
- Electrical Discharge Machining, Electrochemical Machining, And Combined Machining (AREA)
- Water Treatment By Sorption (AREA)
- Centrifugal Separators (AREA)
Abstract
Déshydratation partielle des boues résiduelles de forages du sol, en particulier de forages pétroliers. Les boues sont additionnées d'un ou de plusieurs agents de floculation avant d'être soumises à la filtration ou/et la centrifugation. Grâce à ce traitement, le gâteau de filtration ou/et de centrifugation peut être remblayé et rendu à la culture, sans aucun danger.
Description
lQ~3473 L'invention concerne un traitement des boues résiduel-les de forayes du sol, plus spécialement de forages effectués dans la recherche d'hydrocarbures. Elle vise un traitement de déshydratation partielle de telles boues pour rendre possible le rejet de ces dernières dans la nature.
Lorsqu'on procède au forage du sol en vue de trouver une nappe de pétrole ou de gaz naturel, des quantités relativement grandes de boues, formées par le liquide injecté dans le puits de forage, doivent être éliminées. Ces boues contiennent des adju-vants spéciaux, connus, utilisés dans cette opération, ainsi quedes éléments du sol, notamment composés de Si, Al, Ca, Mg, Fe, -etc. et diverses matières organiques. Elles sont de ce fait tr~s différentes des boues d'égouts et ne peuvent donc pas être trai-tées par la technique classique, appliquée couramment à ces dernières.
En effet, les boues de forage sont plus visqueuses et plus hydrophiles, de structure très colloidale et thixotropique.
Elles sont essentiellement minérales et contiennent des hydrocar-bures, alors que les boues urbaines sont surtout organiques.
Dans des régions désertiques, les boues de forages sont versées dans des creux ou bassins, pour former des bourbiers; cependant, les propriétés physico-chimiques de ces boues font que les bour-biers ne se solidifient jamais complètement par évaporation naturelle, mais constituent un dépôt boueux, connu sous le nom de "floc". Ce dernier présente des dangers d'enlisement pour personnes et animaux, à cause de ses propriétés rhéologiques, qui le rendent comparable à du sable mouvant. Cette sorte de bourbiers ne peuvent donc pas être laiss~s dans la nature, dans des régions habitées. Les moyens connus, proposés jusqu'à
présent; pour la suppression de tels bourbiers, sont d'une exécu-tion plus ou moins difficile et coûteuse : clest notamment le casdu transport des dépôts de floc vers une station de traitement, 1093~73 comme celui des opérations de solidification ou d'incinération.
Etant donné la très forte teneur en eau des boues en question, teneur qui peut dépasser 95 ~, jointe à la nature celloidale de ce liquide, rendant la séparation mécanique des solides, notamment par filtration ou centrifugation, extrême-ment difficile, cette sorte de séparation ne pouvait pas être envisagée jusqu'à présent. Le mérite de la présente invention réside dans un nouveau procédé qui, contrairement à l'art an-térieur, rend cette séparation mécanique viable industriellement.
Le nlouveau procédé suivant l'invention consiste à
traiter d'abord les boues résiduelles de forage par un agent approprié de floculation. Ensuite la boue ainsi traitée est soumise à la filtration ou à la centrifugation.
L'agent approprié de floculation, convenant à la mise en oeuvre du procédé suivant l'invention, comprend de 5 à 30 en poids de chaux (hydroxyde de calcium) par rapport au poids de la matiére sèche de la boue et contient en outre un sel de fer choisi parmi le chlorure ferrique et le sulfate ferreux, ainsi que du polyacrylamide partiellement hydrolisée. Bien que l'hydroxyde de calcium, le chlorure ferrique ou le sulfate ferreux, soient connus en soi pour leurs propriétés floculan-tes, et utilisées pour la déshydration des boues urbaines, ils n'ont pas été utilisés à la préparation d'une boue en vue d'une séparation mécanique par filtration ou centrifugation; ils n'ont pas non plus été appliqués au traitement de la classe particulière des boues aussi complexes que celles des forages pétroliers.
Le traitement coagulant suivant l'invention doit être effectué de maniere à rendre la boue franchement alcaline ou franchement acide, ce qui veut dire qu'il faut utiliser des quantités relativement fortes d'agent de floculation. Ainsi, faut-il plus de 5 ~ en poids de chaux, calcu]é par rapport aux 10~3 ~73 matières solides (MS), les proportions préférées se situant entre environ 10 et 30 ~.
Suivant un trait particulier de l-invention~ ]a flo-culation, avant séparation mécanique, tout en étant effectuée en milieu alcalin, comporte tout de meme l'addition d'un sel ferrique ou ferreu~. On constate en effet que la filtrabili-té de la boue ainsi traitée est sensiblement améliorée et l'on arrive à ~éparer, par filtration ou centriEu~ation, les matières solides de la boue sous une forme moins hydratée.
Selon l'invention, on utilise donc ]a chaux conjoin-tement avec un des sels de fer précedemment mentionnés. Les proportions de ces deux agents doivent être réglées de façon à ce qu'il y ait, dans la boue traitée, 0,05 à 0,35 équivalent de fer par é~uivalent de Ca; la proportion préférée est de 0,1 à 0,3 équivalent de fer par équivalent de Ca. De cette manière, il ne peut pas y avoir neutralisation de la chaux par double décomposition avec le sel de fer, seulement une partie mineure de la chaux subissant cette réaction.
Suivant un autre trait de l'invention, l'ensemble coagulant de chaux avec le sel de fer est additionné d'une faible proportion d'un des agents organiques de floculation, connus dans llindustrie sous la dénomination de polyélectro-]ytes. Cet agent organique est un polyélectrolyte anionique à base de polyacrylamides à haud poids moléculaire, partiel-lement hydrolysé, dont le degré d'ionisation excède 25 ~.
Ce sont surtout les polyacrylamides à degré d'ionisation su-périeur a 30 % qui donnent de bons résultats dans le procédé
suivant l'invention. Des résultats particuliérement avantageux sont obtenus avec environ 0,2 à 0,4 ~ de polyacrylamide par-tiellement hydrolisé rapporté au poids des matières sèches dela boue.
La préparation floculante à la séparation mécanique 1(193'~173 suivant l'invention est réalisée par adjonction aux boues de chaux d' Ull des sels de fer, comme, par exemple, le chlore ferrique, additionné de polyacrylamide.
Lorsque la séparation mécanique après floculation est la filtration, cette dernière est de préférence réalisée sous pression, par exemple dans un filtre-presse, la pression étant de 7 à 15 bars et de préférence 15 bars. Si, au lieu de la filtration, on a recours à la centri~ugation, on peut em-ployer les différents types d'appareils connus en soi, à
fonctionnement continu ou non, à décantation ou filtration, mais une condition essentielle réside dans l'application à la boue d'une force centrifuge d'au moins 2 500 g et, de préféren-ce, 2 900 à 3 500 g.
L'invention est illustrée par la déshydratation par-tielle des boues d'un forage pétrolier, boues aux caractéris-tiques suivantes :
- aspect : suspension colloidale, visqueuse et hydrophile, de coloration noirâtre, à odeur marquée d'hydrocarbure;
- pH 7,6 densité 1,1, teneur en matières solides en suspension (MS) 55,2 g/l;
- les solides de la boue se composent de 15% de matières orga-niques, et 85 % de substances minérales.
L'analyse chimique de ces MS se présente comme suit, en % :
Perte au feu 21,6 MgO 5,1 Si02 52,4 P205 0,1 Fe203 ~ A1203 0,2 ~la20 2,1 CaO 15,7 K20 1,8 On voit que cette boue se compose surtout de silicate et de carbonate de calcium et de magnésium; sa coloration noirâtre est l'indice d'une décomposition anaérobie de substances organiques, en particulier d'hydrocarbures; elle est de nature très colloi--~ - 4 -.
109~'173 dale, ses constituants étant finement dispersés et fortement hydratés.
Telle quelle, cette boue ne pourrait pas être déshydra~
tée par filtration, parce qu'elle présente une résistance spéci-a `'~3 ~093'~73 fique à la filtration ~ et un facteur de compressibilité tropélevés. On trouve en effet les ~ en m/kg suivants en fonction du gradient de pression appliquee.
Bars~ x 10 11 0,5 487 Le facteur de compressibilité s est = ~ 0,81 La siccité limite, obtenue sous 7 bars,exprimée en % de matière sèche, est de 38,8 %~
Les déterminations de la filtrabilité après l'adjonc-tion de chaux, de FeC13.6H20 ou des deux à la boue, dont les ca-ractéristiques sont données plus haut, conduisent aux résultats indiqués dans le Tableau I qui suit.
Les filtrations sont effectuées sous une pression de 7 bars.
Les pourcent de chaux et de chlorure ferrique s'entendent en poidA de la MS de la boue.
Pour donner la mesure de la siccit~ des solides séparés, on indi-que le /0 de MS.Le nombre d'équivalents de fer par équivalent de calcium est indiqué dans la colonne Eq.Fe/Ca.
TABLEAU I
/ ( )2 e 13.6aq. Eq.Fe/Ca a 10 s % MS
0 0 930 0,75 41,0 " 5 0,205 540 0,74 41,8 " 10 0,411 100 0,76 42,6 0 0 760 0,69 42,0 " 5 0,136 400 0,65 43,6 " 10 0,272 550 0,63 44,5 " 15 0,4~8 750 0,76 44,9 10~3.~73 0 0 665 0,67 43,1 " 5 0,103 280 0,63 43,8 " 15 0,30~ 260 0,59 45,8 0 0 320 0,63 43,2 " 5 0,0685 320 0,56 46,8 " 10 0,136 350 0,62 46,9 " 15 0,205 142 0,53 48,2 0 7,5 - 1 100 0,81 39,3 " 10 - 750 " 15 - 500 0,66 41,4 " 20 - 400 " 30 - 310 0,63 43,3 On peut voir que l'adjonction de la chaux seule est fort efficace, puisqu'elle fait baisser la résistance ~ de 4 183 x 1011 à 930 x 1011 pour 10 % de chaux et même ~ 320 x 1011 pour 30 % de chaux ; cependant, l'adjonction simultanée de chlorure ferrique fait baisser la résistance dans des proportions encore plus fortes, puisqu'~ la limite, on arrive à 142 x 1011 pour 30 %
de chaux avec 15 % de chlorure ferrique. On remarquera toutefois qu'au-delà d'une certaine proportion de FeC13, la résistance aug-mente ~ nouveau : c'est le cas de 15 % de chaux avec 15 % de chlorure ferrique, correspondant ~ 0,408 équivalent Fe par équi-valent Ca. Il en est de même lorsqu'on emploie 10 % de chaux avec 10 % de chlorure ferrique~ Il ressort des résultats du tableau précédent que les meilleures résistances, compressibilité
et si.ccité, sont obtenues pour des proportions de 0,1 ~ 0,3 équi-valent de Fe par équivalent de Ca Une certaine amélioration de la filtrabilit~ peut encore être obtenue si, en plus de la chaux et d'un sel de fer, on ajou-te aux boues 0,1~ ~ 0,40 % en poids de la MS d'un polyélectrolyte anionique (en particulier produit connu sous la dénomination commerciale "Seppifloc AN 34"). Bien qu'une telle adjonction 33~7;~
. . .
augmente quelque peu de facteur de compressibilité, elle contribue cependant à réduire la résistance ~ et ~ augmenter la si~cité.
Ainsi, par exemple, avec 0,2 % sur MS de "Seppifloc AN 34" en présence de 15 % de Ca(0H)2 et 5 % de FeC13.6aq (5ème ligne du tableau I), la résistance sous 7 bars est réduite à 350 x 10 et la siccité s'élève à 44,2 %, alors que la compressibilité
s'élève à 0,85.
Les observations ci-dessus ont été pleinement confirmées par des essais semi-industriels, où les boues décrites plu9 haut étaient traitées dans un filtre-presse ~ 8 plateaux chambrés de 300 x 300 mm, d'une surface de filtration totale de 1 m2. Ce fil-tre était alimenté à partir d'un bac de 150 1 de capacité, dans lequel la boue était agitée avec ses qdjuvants, chaux et sel de fer, en vue de sa floculation. L'alimentation du filtre en boue s'effectuait à l'aide d'une pompe à piston-membrane à haute pres-sion, susceptible d'atteindre 15 bars, le débit était de 1 m3/h.
Ces essais semi-industriels ont été effectués avec des proportions d'adjuvants de floculation de 15 à 20 % par rapport à la MS de la boue, pour la chaux, et de 5 à 7 % pour le chlorure ferrique. D'autres essais ont été effectués avec 30 % de chaux et 10 à 15 % de sulfate ferreux FeS04.7H20.
On est ainsi arrivé à des capacités de filtration de
Lorsqu'on procède au forage du sol en vue de trouver une nappe de pétrole ou de gaz naturel, des quantités relativement grandes de boues, formées par le liquide injecté dans le puits de forage, doivent être éliminées. Ces boues contiennent des adju-vants spéciaux, connus, utilisés dans cette opération, ainsi quedes éléments du sol, notamment composés de Si, Al, Ca, Mg, Fe, -etc. et diverses matières organiques. Elles sont de ce fait tr~s différentes des boues d'égouts et ne peuvent donc pas être trai-tées par la technique classique, appliquée couramment à ces dernières.
En effet, les boues de forage sont plus visqueuses et plus hydrophiles, de structure très colloidale et thixotropique.
Elles sont essentiellement minérales et contiennent des hydrocar-bures, alors que les boues urbaines sont surtout organiques.
Dans des régions désertiques, les boues de forages sont versées dans des creux ou bassins, pour former des bourbiers; cependant, les propriétés physico-chimiques de ces boues font que les bour-biers ne se solidifient jamais complètement par évaporation naturelle, mais constituent un dépôt boueux, connu sous le nom de "floc". Ce dernier présente des dangers d'enlisement pour personnes et animaux, à cause de ses propriétés rhéologiques, qui le rendent comparable à du sable mouvant. Cette sorte de bourbiers ne peuvent donc pas être laiss~s dans la nature, dans des régions habitées. Les moyens connus, proposés jusqu'à
présent; pour la suppression de tels bourbiers, sont d'une exécu-tion plus ou moins difficile et coûteuse : clest notamment le casdu transport des dépôts de floc vers une station de traitement, 1093~73 comme celui des opérations de solidification ou d'incinération.
Etant donné la très forte teneur en eau des boues en question, teneur qui peut dépasser 95 ~, jointe à la nature celloidale de ce liquide, rendant la séparation mécanique des solides, notamment par filtration ou centrifugation, extrême-ment difficile, cette sorte de séparation ne pouvait pas être envisagée jusqu'à présent. Le mérite de la présente invention réside dans un nouveau procédé qui, contrairement à l'art an-térieur, rend cette séparation mécanique viable industriellement.
Le nlouveau procédé suivant l'invention consiste à
traiter d'abord les boues résiduelles de forage par un agent approprié de floculation. Ensuite la boue ainsi traitée est soumise à la filtration ou à la centrifugation.
L'agent approprié de floculation, convenant à la mise en oeuvre du procédé suivant l'invention, comprend de 5 à 30 en poids de chaux (hydroxyde de calcium) par rapport au poids de la matiére sèche de la boue et contient en outre un sel de fer choisi parmi le chlorure ferrique et le sulfate ferreux, ainsi que du polyacrylamide partiellement hydrolisée. Bien que l'hydroxyde de calcium, le chlorure ferrique ou le sulfate ferreux, soient connus en soi pour leurs propriétés floculan-tes, et utilisées pour la déshydration des boues urbaines, ils n'ont pas été utilisés à la préparation d'une boue en vue d'une séparation mécanique par filtration ou centrifugation; ils n'ont pas non plus été appliqués au traitement de la classe particulière des boues aussi complexes que celles des forages pétroliers.
Le traitement coagulant suivant l'invention doit être effectué de maniere à rendre la boue franchement alcaline ou franchement acide, ce qui veut dire qu'il faut utiliser des quantités relativement fortes d'agent de floculation. Ainsi, faut-il plus de 5 ~ en poids de chaux, calcu]é par rapport aux 10~3 ~73 matières solides (MS), les proportions préférées se situant entre environ 10 et 30 ~.
Suivant un trait particulier de l-invention~ ]a flo-culation, avant séparation mécanique, tout en étant effectuée en milieu alcalin, comporte tout de meme l'addition d'un sel ferrique ou ferreu~. On constate en effet que la filtrabili-té de la boue ainsi traitée est sensiblement améliorée et l'on arrive à ~éparer, par filtration ou centriEu~ation, les matières solides de la boue sous une forme moins hydratée.
Selon l'invention, on utilise donc ]a chaux conjoin-tement avec un des sels de fer précedemment mentionnés. Les proportions de ces deux agents doivent être réglées de façon à ce qu'il y ait, dans la boue traitée, 0,05 à 0,35 équivalent de fer par é~uivalent de Ca; la proportion préférée est de 0,1 à 0,3 équivalent de fer par équivalent de Ca. De cette manière, il ne peut pas y avoir neutralisation de la chaux par double décomposition avec le sel de fer, seulement une partie mineure de la chaux subissant cette réaction.
Suivant un autre trait de l'invention, l'ensemble coagulant de chaux avec le sel de fer est additionné d'une faible proportion d'un des agents organiques de floculation, connus dans llindustrie sous la dénomination de polyélectro-]ytes. Cet agent organique est un polyélectrolyte anionique à base de polyacrylamides à haud poids moléculaire, partiel-lement hydrolysé, dont le degré d'ionisation excède 25 ~.
Ce sont surtout les polyacrylamides à degré d'ionisation su-périeur a 30 % qui donnent de bons résultats dans le procédé
suivant l'invention. Des résultats particuliérement avantageux sont obtenus avec environ 0,2 à 0,4 ~ de polyacrylamide par-tiellement hydrolisé rapporté au poids des matières sèches dela boue.
La préparation floculante à la séparation mécanique 1(193'~173 suivant l'invention est réalisée par adjonction aux boues de chaux d' Ull des sels de fer, comme, par exemple, le chlore ferrique, additionné de polyacrylamide.
Lorsque la séparation mécanique après floculation est la filtration, cette dernière est de préférence réalisée sous pression, par exemple dans un filtre-presse, la pression étant de 7 à 15 bars et de préférence 15 bars. Si, au lieu de la filtration, on a recours à la centri~ugation, on peut em-ployer les différents types d'appareils connus en soi, à
fonctionnement continu ou non, à décantation ou filtration, mais une condition essentielle réside dans l'application à la boue d'une force centrifuge d'au moins 2 500 g et, de préféren-ce, 2 900 à 3 500 g.
L'invention est illustrée par la déshydratation par-tielle des boues d'un forage pétrolier, boues aux caractéris-tiques suivantes :
- aspect : suspension colloidale, visqueuse et hydrophile, de coloration noirâtre, à odeur marquée d'hydrocarbure;
- pH 7,6 densité 1,1, teneur en matières solides en suspension (MS) 55,2 g/l;
- les solides de la boue se composent de 15% de matières orga-niques, et 85 % de substances minérales.
L'analyse chimique de ces MS se présente comme suit, en % :
Perte au feu 21,6 MgO 5,1 Si02 52,4 P205 0,1 Fe203 ~ A1203 0,2 ~la20 2,1 CaO 15,7 K20 1,8 On voit que cette boue se compose surtout de silicate et de carbonate de calcium et de magnésium; sa coloration noirâtre est l'indice d'une décomposition anaérobie de substances organiques, en particulier d'hydrocarbures; elle est de nature très colloi--~ - 4 -.
109~'173 dale, ses constituants étant finement dispersés et fortement hydratés.
Telle quelle, cette boue ne pourrait pas être déshydra~
tée par filtration, parce qu'elle présente une résistance spéci-a `'~3 ~093'~73 fique à la filtration ~ et un facteur de compressibilité tropélevés. On trouve en effet les ~ en m/kg suivants en fonction du gradient de pression appliquee.
Bars~ x 10 11 0,5 487 Le facteur de compressibilité s est = ~ 0,81 La siccité limite, obtenue sous 7 bars,exprimée en % de matière sèche, est de 38,8 %~
Les déterminations de la filtrabilité après l'adjonc-tion de chaux, de FeC13.6H20 ou des deux à la boue, dont les ca-ractéristiques sont données plus haut, conduisent aux résultats indiqués dans le Tableau I qui suit.
Les filtrations sont effectuées sous une pression de 7 bars.
Les pourcent de chaux et de chlorure ferrique s'entendent en poidA de la MS de la boue.
Pour donner la mesure de la siccit~ des solides séparés, on indi-que le /0 de MS.Le nombre d'équivalents de fer par équivalent de calcium est indiqué dans la colonne Eq.Fe/Ca.
TABLEAU I
/ ( )2 e 13.6aq. Eq.Fe/Ca a 10 s % MS
0 0 930 0,75 41,0 " 5 0,205 540 0,74 41,8 " 10 0,411 100 0,76 42,6 0 0 760 0,69 42,0 " 5 0,136 400 0,65 43,6 " 10 0,272 550 0,63 44,5 " 15 0,4~8 750 0,76 44,9 10~3.~73 0 0 665 0,67 43,1 " 5 0,103 280 0,63 43,8 " 15 0,30~ 260 0,59 45,8 0 0 320 0,63 43,2 " 5 0,0685 320 0,56 46,8 " 10 0,136 350 0,62 46,9 " 15 0,205 142 0,53 48,2 0 7,5 - 1 100 0,81 39,3 " 10 - 750 " 15 - 500 0,66 41,4 " 20 - 400 " 30 - 310 0,63 43,3 On peut voir que l'adjonction de la chaux seule est fort efficace, puisqu'elle fait baisser la résistance ~ de 4 183 x 1011 à 930 x 1011 pour 10 % de chaux et même ~ 320 x 1011 pour 30 % de chaux ; cependant, l'adjonction simultanée de chlorure ferrique fait baisser la résistance dans des proportions encore plus fortes, puisqu'~ la limite, on arrive à 142 x 1011 pour 30 %
de chaux avec 15 % de chlorure ferrique. On remarquera toutefois qu'au-delà d'une certaine proportion de FeC13, la résistance aug-mente ~ nouveau : c'est le cas de 15 % de chaux avec 15 % de chlorure ferrique, correspondant ~ 0,408 équivalent Fe par équi-valent Ca. Il en est de même lorsqu'on emploie 10 % de chaux avec 10 % de chlorure ferrique~ Il ressort des résultats du tableau précédent que les meilleures résistances, compressibilité
et si.ccité, sont obtenues pour des proportions de 0,1 ~ 0,3 équi-valent de Fe par équivalent de Ca Une certaine amélioration de la filtrabilit~ peut encore être obtenue si, en plus de la chaux et d'un sel de fer, on ajou-te aux boues 0,1~ ~ 0,40 % en poids de la MS d'un polyélectrolyte anionique (en particulier produit connu sous la dénomination commerciale "Seppifloc AN 34"). Bien qu'une telle adjonction 33~7;~
. . .
augmente quelque peu de facteur de compressibilité, elle contribue cependant à réduire la résistance ~ et ~ augmenter la si~cité.
Ainsi, par exemple, avec 0,2 % sur MS de "Seppifloc AN 34" en présence de 15 % de Ca(0H)2 et 5 % de FeC13.6aq (5ème ligne du tableau I), la résistance sous 7 bars est réduite à 350 x 10 et la siccité s'élève à 44,2 %, alors que la compressibilité
s'élève à 0,85.
Les observations ci-dessus ont été pleinement confirmées par des essais semi-industriels, où les boues décrites plu9 haut étaient traitées dans un filtre-presse ~ 8 plateaux chambrés de 300 x 300 mm, d'une surface de filtration totale de 1 m2. Ce fil-tre était alimenté à partir d'un bac de 150 1 de capacité, dans lequel la boue était agitée avec ses qdjuvants, chaux et sel de fer, en vue de sa floculation. L'alimentation du filtre en boue s'effectuait à l'aide d'une pompe à piston-membrane à haute pres-sion, susceptible d'atteindre 15 bars, le débit était de 1 m3/h.
Ces essais semi-industriels ont été effectués avec des proportions d'adjuvants de floculation de 15 à 20 % par rapport à la MS de la boue, pour la chaux, et de 5 à 7 % pour le chlorure ferrique. D'autres essais ont été effectués avec 30 % de chaux et 10 à 15 % de sulfate ferreux FeS04.7H20.
On est ainsi arrivé à des capacités de filtration de
2,5 à 3 kg/MS/m2/h. Le rendement de séparation des insolubles dé-passait 99,5 %, le filtrat titrant moins de 100 mg de matière en suspension par litre. La matière sèche du gateau de filtration renfermait 35 à 38 % de MS et sa manutention était très aisée.
Le traitement des boues suivant l'invention a également été effectué par centrifugation après adjonction des adjuvants de floculation décrits plus haut. Des essais ont été réalisés
Le traitement des boues suivant l'invention a également été effectué par centrifugation après adjonction des adjuvants de floculation décrits plus haut. Des essais ont été réalisés
3~ avec une décanteuse continue Guinard D 1~ à bol plein, présentant une partie cylindrique de 18 cm de diamètre pour la sédimentation, prolongée par une partie conique pour l'essorage du sédiment.
~093~73 L'ensemble cylindro-conique pouvait tourner à une vitesse régla-ble de 1 500 à 6 500 tr/mn. Une vis d'extraction, tournant à
l'intérieur du bol, ~ une vitesse réglable, légèrement supérieure à celle du bol, assurait l'extraction en continu de la boue dé-shydratée.
Sur la même boue, dont les caractéristiques sont données au début de la présente description, la centrifugation a donné les résultats indiqués au tableau II qui suit.
La boue était préalablement traitée par 20 % de Ca(OHj2 (par rapport à la MS), et 7 % de FeC13.6aq et elle était addi-tionnée en outre d'une certaine proportion de polyélectrolytes anioniques (Seppifloc ~N 34) indiquée au tableau II.
TABLEAU II
Vitesse de Force Alimenta- Poly- Rendement Siccité %
rotation centrifuge tion en électro- % MS dans tr/mn xgboue lytes en MS sédiment kg/MS/h % de MS
6 350 4 000 21,6 0,35 98 28,5 5,450 2 920 " " 99 26,3 3,8S0 1,475 " " 99 21,4 5,450 ~,920 33,75 0,30~ 99 29,2 " " " 0,25 99 26,4 " " " 0,2098,4 24,8 " " " 0,1685,8 20,1 " " 47,0 0,40~ 99 33,3 " " " 0,30> 99 30,7 On peut voir qu'au-dessous d'une force centrifuge de 1 500 g, la déshydratation n'est plus suffisante et que le rôle du poly~lectrolyte anionique est très im~ortant en centrifugation, puisqu'avec 0,4 %/MS de cet adjuvant, on arrive à une siccité de 33,3 % MS qui représente un produit trbs aisé à manipuler, alors qu'au-dessous de 0,2 % de cet adjuvant, la siccité laisse beau-coup à désirer.
1093~73 Les gâteaux de filtration ou de centrifugation, obtenus dans le procédé suivant l'invention, bien que renfermant encore beaucoup d'eaul sont parfaitement maniables, peuvent être aisé-ment transportés et décharbés dans des bourbiers; ces derniers ne sont plus dangereux, car ils sont solidifiés à la longue à
l'air libre. Ainsi, les bourbiers, après déchargement des gâteaux de filtration ou de centrifugation, peuvent être remblayés et ren-dus ~ la culture, ils ne contiennent aucun élément toxique.
~093~73 L'ensemble cylindro-conique pouvait tourner à une vitesse régla-ble de 1 500 à 6 500 tr/mn. Une vis d'extraction, tournant à
l'intérieur du bol, ~ une vitesse réglable, légèrement supérieure à celle du bol, assurait l'extraction en continu de la boue dé-shydratée.
Sur la même boue, dont les caractéristiques sont données au début de la présente description, la centrifugation a donné les résultats indiqués au tableau II qui suit.
La boue était préalablement traitée par 20 % de Ca(OHj2 (par rapport à la MS), et 7 % de FeC13.6aq et elle était addi-tionnée en outre d'une certaine proportion de polyélectrolytes anioniques (Seppifloc ~N 34) indiquée au tableau II.
TABLEAU II
Vitesse de Force Alimenta- Poly- Rendement Siccité %
rotation centrifuge tion en électro- % MS dans tr/mn xgboue lytes en MS sédiment kg/MS/h % de MS
6 350 4 000 21,6 0,35 98 28,5 5,450 2 920 " " 99 26,3 3,8S0 1,475 " " 99 21,4 5,450 ~,920 33,75 0,30~ 99 29,2 " " " 0,25 99 26,4 " " " 0,2098,4 24,8 " " " 0,1685,8 20,1 " " 47,0 0,40~ 99 33,3 " " " 0,30> 99 30,7 On peut voir qu'au-dessous d'une force centrifuge de 1 500 g, la déshydratation n'est plus suffisante et que le rôle du poly~lectrolyte anionique est très im~ortant en centrifugation, puisqu'avec 0,4 %/MS de cet adjuvant, on arrive à une siccité de 33,3 % MS qui représente un produit trbs aisé à manipuler, alors qu'au-dessous de 0,2 % de cet adjuvant, la siccité laisse beau-coup à désirer.
1093~73 Les gâteaux de filtration ou de centrifugation, obtenus dans le procédé suivant l'invention, bien que renfermant encore beaucoup d'eaul sont parfaitement maniables, peuvent être aisé-ment transportés et décharbés dans des bourbiers; ces derniers ne sont plus dangereux, car ils sont solidifiés à la longue à
l'air libre. Ainsi, les bourbiers, après déchargement des gâteaux de filtration ou de centrifugation, peuvent être remblayés et ren-dus ~ la culture, ils ne contiennent aucun élément toxique.
Claims (4)
1. Procédé de déshydratation partielle des boues résiduelles de forages pétroliers, caractérisé en ce que l'on mélange le boue avec un agent de floculation comprenant de 5 à
30 % en poids de chaux par rapport au poids de la matière sèche de la boue, ledit agent de floculation contenant un outre un sel de fer choisi dans le groupe constitué par le chlorure ferrique et le sulfate ferreux, à raison de 0,05 à 0,35 équivalent de fer par équivalent de calcium, et du polyacrylamide partiellement hydro-lysée présentant un degré d'ionisation supérieur à 25 %, à rai-son de 0,2 à 0,4 %, en poids par rapport au poids de la matière sèche de la boue, puis l'on sépare mécaniquement le liquide de la boue des solides obtenus par floculation.
30 % en poids de chaux par rapport au poids de la matière sèche de la boue, ledit agent de floculation contenant un outre un sel de fer choisi dans le groupe constitué par le chlorure ferrique et le sulfate ferreux, à raison de 0,05 à 0,35 équivalent de fer par équivalent de calcium, et du polyacrylamide partiellement hydro-lysée présentant un degré d'ionisation supérieur à 25 %, à rai-son de 0,2 à 0,4 %, en poids par rapport au poids de la matière sèche de la boue, puis l'on sépare mécaniquement le liquide de la boue des solides obtenus par floculation.
2. Procédé suivant la revendication 1, caractéri-sé en que le nombre d'équivalent de fer par équivalent de calcium est compris entre 0,1 et 0,3.
3. Procédé suivant la revendication 1 ou 2, caracté-risé en ce que la séparation mécanique, après floculation, est effectué par filtration sous une pression comprise entre 7 à 15 bars.
4. Procédé suivant la revendication 1 ou 2, caracté-tisé en ce que la séparation mécanique après floculation est effectuée centrifugation, sous une force centrifuge comprise entre de 2 800 et 3 500 g.
Applications Claiming Priority (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| FR7626592A FR2363354A1 (fr) | 1976-09-03 | 1976-09-03 | Traitement des boues residuelles de forages du sol |
| FR7626592 | 1976-09-03 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| CA1093473A true CA1093473A (fr) | 1981-01-13 |
Family
ID=9177348
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| CA286,075A Expired CA1093473A (fr) | 1976-09-03 | 1977-09-02 | Traitement des boues residuelles de forage petrolier par floculation et separation mecanique |
Country Status (11)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US4174278A (fr) |
| BR (1) | BR7705889A (fr) |
| CA (1) | CA1093473A (fr) |
| CH (1) | CH624477A5 (fr) |
| DE (1) | DE2739715A1 (fr) |
| ES (1) | ES461920A1 (fr) |
| FR (1) | FR2363354A1 (fr) |
| GB (1) | GB1578233A (fr) |
| IT (1) | IT1084519B (fr) |
| NL (1) | NL188453C (fr) |
| NO (1) | NO144819C (fr) |
Families Citing this family (9)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US4353803A (en) * | 1979-03-05 | 1982-10-12 | Dover Jr Virgil L | Land restoration following oil-well drilling and products useful therefor |
| US4234421A (en) * | 1979-03-05 | 1980-11-18 | Dover Jr Virgil L | Land restoration following oil-well drilling |
| US4599117A (en) * | 1982-02-05 | 1986-07-08 | Luxemburg S Roy | Process for the decontamination of oil-contaminated particulate solids |
| US4451377A (en) * | 1982-02-05 | 1984-05-29 | Luxemburg S Roy | Process for cleaning an oil-contaminated brine containing particulate drill cutting solids |
| US5340467A (en) * | 1986-11-24 | 1994-08-23 | Canadian Occidental Petroleum Ltd. | Process for recovery of hydrocarbons and rejection of sand |
| US5316664A (en) * | 1986-11-24 | 1994-05-31 | Canadian Occidental Petroleum, Ltd. | Process for recovery of hydrocarbons and rejection of sand |
| US5145256A (en) * | 1990-04-30 | 1992-09-08 | Environmental Equipment Corporation | Apparatus for treating effluents |
| DE4421455A1 (de) * | 1994-06-18 | 1995-12-21 | Sued Chemie Ag | Verfahren zur Aufbereitung von gebrauchten wäßrigen Alkalibentonit-Suspensionen |
| PL227865B1 (pl) * | 2014-07-21 | 2018-01-31 | Politechnika Lubelska | Sposób wytwarzania substytutu gleby służącej do rekultywacji wyrobisk z wykorzystaniem zużytych płuczek wiertniczych |
Family Cites Families (16)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US1928398A (en) * | 1930-06-20 | 1933-09-26 | Charles H Lewis | Process for removing all forms of polluting substances from liquids |
| US2304256A (en) * | 1940-01-15 | 1942-12-08 | Nat Lead Co | Treatment of well drilling fluids |
| US3040820A (en) * | 1958-02-17 | 1962-06-26 | Pan American Petroleum Corp | Method for drilling with clear water |
| DE1174709B (de) * | 1959-05-08 | 1964-07-23 | Dr Hermann Jung | Verfahren zur chemischen Ausfaellung von Abwasserschlaemmen als Vorbehandlung zu ihrer Entwaesserung |
| US3516932A (en) * | 1962-06-04 | 1970-06-23 | Monsanto Co | Clarification of water |
| US3577341A (en) * | 1968-10-18 | 1971-05-04 | Pennwalt Corp | Water treatment |
| US3472325A (en) * | 1968-12-23 | 1969-10-14 | Pan American Petroleum Corp | Method of drilling with polymer-treated drilling fluid |
| US3637031A (en) * | 1969-12-12 | 1972-01-25 | Standard Brands Chem Ind Inc | Drilling fluid and method of rotary drilling therewith |
| FR2129035A5 (en) * | 1971-03-12 | 1972-10-27 | Seta Ste Nouvelle | Effluent treatment - by flocculation with activated lime followed by sepn |
| US3737037A (en) * | 1971-05-03 | 1973-06-05 | Atlantic Richfield Co | Drilling fluid treatment |
| US3846293A (en) * | 1972-02-22 | 1974-11-05 | S Campbell | Liquid waste treatment |
| US3835045A (en) * | 1972-08-24 | 1974-09-10 | V Hussissian | Method of flocculating |
| GB1478345A (en) * | 1974-04-10 | 1977-06-29 | Ebara Infilco | Process for purifying water containing suspended matter |
| US4046684A (en) * | 1974-06-21 | 1977-09-06 | Ebara Infilco Kabushiki Kaisha | Process for the treatment of a colloidal suspension |
| JPS513132A (ja) * | 1974-06-26 | 1976-01-12 | Tokyo Shibaura Electric Co | Ichinyuryokusochi |
| US4028238A (en) * | 1975-11-03 | 1977-06-07 | Dart Industries Inc. | Treatment of municipal waste sludges |
-
1976
- 1976-09-03 FR FR7626592A patent/FR2363354A1/fr active Granted
-
1977
- 1977-08-15 CH CH994577A patent/CH624477A5/fr not_active IP Right Cessation
- 1977-08-25 NL NLAANVRAGE7709382,A patent/NL188453C/xx not_active IP Right Cessation
- 1977-08-25 IT IT26957/77A patent/IT1084519B/it active
- 1977-08-26 NO NO772965A patent/NO144819C/no unknown
- 1977-08-26 GB GB36003/77A patent/GB1578233A/en not_active Expired
- 1977-08-26 ES ES461920A patent/ES461920A1/es not_active Expired
- 1977-08-29 US US05/828,434 patent/US4174278A/en not_active Expired - Lifetime
- 1977-09-02 BR BR7705889A patent/BR7705889A/pt unknown
- 1977-09-02 DE DE19772739715 patent/DE2739715A1/de active Granted
- 1977-09-02 CA CA286,075A patent/CA1093473A/fr not_active Expired
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| FR2363354A1 (fr) | 1978-03-31 |
| NO144819B (no) | 1981-08-10 |
| BR7705889A (pt) | 1979-04-03 |
| DE2739715C2 (fr) | 1989-04-06 |
| FR2363354B1 (fr) | 1981-11-13 |
| IT1084519B (it) | 1985-05-25 |
| GB1578233A (en) | 1980-11-05 |
| ES461920A1 (es) | 1978-06-01 |
| CH624477A5 (fr) | 1981-07-31 |
| NO144819C (no) | 1981-11-18 |
| US4174278A (en) | 1979-11-13 |
| NL188453C (nl) | 1992-07-01 |
| AU2836277A (en) | 1979-03-08 |
| NL7709382A (nl) | 1978-03-07 |
| DE2739715A1 (de) | 1978-03-16 |
| NO772965L (no) | 1978-03-06 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| CA1093473A (fr) | Traitement des boues residuelles de forage petrolier par floculation et separation mecanique | |
| CA1273131A (fr) | Procede pour le traitement et l'epuration des eaux, par floculation en lit fluidise des particules en suspension | |
| CA2279406C (fr) | Procede de traitement physico-chimique d'effluents, notamment d'eaux de surface destinees a la consommation | |
| FR2752569A1 (fr) | Procede de traitement d'eaux usees par floculation posterieure au traitement par les boues activees | |
| EP0847784A1 (fr) | Papier de filtration de liquides chargés | |
| EP2632860B1 (fr) | Procédé et dispositif de clarification des eaux par traitement de structures colloïdales | |
| BE1012467A3 (fr) | Procede de conditionnement de boues. | |
| Ho et al. | Centrifugal fractionation studies on the particulates of palm oil mill effluent | |
| US4430230A (en) | Method for removal of impurities from liquid mixtures | |
| EP1651577B1 (fr) | Procede de deshydratation de boues et boues ainsi deshydratees | |
| EP0406105B1 (fr) | Procédé pour le traitement des effluents contenant des encres à l'eau | |
| WO2016126149A2 (fr) | Elimination du bleu de méthylène par un procédé écologique combinant adsorption-biofloculation | |
| EP0000674A1 (fr) | Procédé de cassage d'émulsions et moyens permettant de mettre en oeuvre ce procédé. | |
| WO2001062679A1 (fr) | Procede pour abaisser la resistance specifique a la filtration de boues biologiques provenant d'une station d'epuration d'eaux usees | |
| WO1996009986A1 (fr) | Procede et installation de traitement d'un milieu liquide contenant des dechets organiques | |
| AU745982B2 (en) | Inclusion methods for purifying a solvent | |
| EP0019552A1 (fr) | Procédé d'épuration d'eaux résiduaires et/ou industrielles contenant des hydrocarbures | |
| FR2630726A1 (fr) | Procede de traitement des eaux usees par electrolyse a anode soluble | |
| WO2002076894A1 (fr) | Composition utilisable pour le conditionnement de boues | |
| FR2502509A1 (fr) | Procede pour deshydrater des suspensions de matieres minerales | |
| WO1996038385A1 (fr) | Procede d'epuration d'une eau contenant une charge polluante, et additif pour la mise en ×uvre du procede | |
| JPH01224012A (ja) | 廃水の処理方法 | |
| FR2534241A1 (fr) | Procede de separation de solides contenus dans une dispersion aqueuse | |
| WO1993025298A1 (fr) | Procede d'ultrafiltration d'emulsions stabilisees | |
| BE780397A (fr) | Procede de purification de fluides residuaires contenant des huiles. |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| MKEX | Expiry |