NO144819B - Fremgangsmaate for avvanning av boreslam. - Google Patents

Fremgangsmaate for avvanning av boreslam. Download PDF

Info

Publication number
NO144819B
NO144819B NO772965A NO772965A NO144819B NO 144819 B NO144819 B NO 144819B NO 772965 A NO772965 A NO 772965A NO 772965 A NO772965 A NO 772965A NO 144819 B NO144819 B NO 144819B
Authority
NO
Norway
Prior art keywords
sludge
lime
weight
proportion
dry matter
Prior art date
Application number
NO772965A
Other languages
English (en)
Other versions
NO144819C (no
NO772965L (no
Inventor
Bernard Tramier
Michel Guillerme
Original Assignee
Elf Aquitaine
Priority date (The priority date 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 date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Elf Aquitaine filed Critical Elf Aquitaine
Publication of NO772965L publication Critical patent/NO772965L/no
Publication of NO144819B publication Critical patent/NO144819B/no
Publication of NO144819C publication Critical patent/NO144819C/no

Links

Classifications

    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01DSEPARATION
    • B01D21/00Separation of suspended solid particles from liquids by sedimentation
    • B01D21/01Separation 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)

Description

Foreliggende oppfinnelse gjelder behandling av boreslam,
og særlig sådant slam som fremkommer ved boring i jordskorpen for å finne hydrokarboner. Foreliggende behand-
ling har som formål en delvis avvanning av sådant slam for å gjøre det mulig å plassere slammet i naturlige omgivelser. Ved boring i jordskorpen med dét formål å finne et sjikt av petroleum eller naturgass, er det påkrevet å fjerne relativt store mengder slam som dannes av den væske som innføres i borehullet. Sådant slam inneholder spesielle kjente tilsatser som er virksomme under bore-operasjonen, samt også elementer av jordsmonnet, særlig forbindelser med Si, Al, Ca, Mg, Fe, etc, samt forskjellige organiske materialer. Av denne grunn er boreslam meget forskjellig fra dreréringsslam og kan følgelig ikke hensiktsmessig behandles på samme konvensjonell måte som sistnevnte slam.
Boreslam er således en mer lettflytende og hydrofil slam-type, samt har en meget kollodial og tiksotropisk material-struktur. Sådanne slamtyper -er hovedsakelig mineralske og inneholder hydrokarboner, mens kloakkslam fra bebodde strøk" vanligvis er organisk. I .ørkenområder helles boreslam i naturlige fordypninger eller senkninger, således at det dannes slamgroper. De fysiske og kjemiske egenskaper for sådant slam er imidlertid .slike .at de nevnte slamgroper
aldri størkner fullstendig ved naturlig avdampning, men alltid vil utgjøre slamavsetninger som er kjent under
navnet "bog". Faren ved sådanne slamfylte senkninger er at personer eller dyr kan synke ned i slammet, da dets reologiske egenskaper er sammenlignbare med de tilsvarende egenskaper for kvikksand.
Det vil således ikke være praktisk mulig å etterlate slamgroper av denne art i naturlige omgivelser omkring bebodde områder. De kjente midler som hittil er foreslått for fjerning av sådanne slamgroper er mer eller mindre vans-kelige å utføre samt er kostnadskrevende. Særlig komplisert er transport av bog-avsetninger til en behandlingsstasjon, samt også prosesser som tar sikte på størkning eller for-brenning.
I betrakning av det meget høye vanninnhold i vedkommende slamtyper, som kan overskride 95%, kombinert med de kollo-idale egenskaper av, denne væske, som gjør mekanisk separering av de faste bestanddeler, ytterst vanskelig, særlig ved filtrering eller sentrifugering, har det hittil ikke vært praktisk mulig å utføre en sådan separering på hensiktsmessig måte uten en kjemisk forbehandling av bore-slammet.
Fra US patentskrift nr. 3.737.037 og svensk utlegnings-, skrift nr. 344.454 er det således prinsippielt kjent å tilsette slammet et eller flere flokkemidler før.den mekaniske separering. Sådanne flokkemidler kan omfatte jern-sulfat, kalk og organiske flokke-tilsatser som f.eks. poly-akrylamider,polyvinylalkoholer eller polyakrylater.
På denne bakgrunn av kjent teknikk er det er formål for foreliggende oppfinnnelse å komme frem til en sådan optimal flokketilsats at den påfølgende mekaniske separering kan utføres industrielt, hvilket tidligere ikke har vært mulig.
Oppfinnelsen, gjelder således en fremgangsmåte for avvanning av boreslam frembragt ved boring i jordskorpen til en tørr-stoffandel over 20 vektprosent, hvorunder slammet før mekanisk separering blandes med et flokkemiddel som inneholder et jernsalt, en organisk anionisk polyelektrolytt samt kalk i en menge tilsvarende 5 til 30 vektdeler kalk pr. 100 vektdeler tørrstoff i slammet, idet fremgangsmåtens særtrekk i henhold til oppfinnelsen består i at det som jernsalt velges ferriklorid eller ferrosulfat i en mengdeandel i forhold til flokkemiddelets kalkinnhold som tilsvarer 0,05 til 0,35 ekvivalenter jern pr. kalsiumekvivalent, mens det som organisk anionisk polyelektrolytt anvendes delvis hydro- , lysert polyakrylamid med en ioniséringsgrad over 25% i en mengdeandel tilsvarende 0,2 til 0,4 vektdeler pr. 100 vektdeler tørrstoff i slammet.
En sådan innbyrdes avveining av flokkemiddelets bestanddeler medfører overraskende en klar optimalisering av flokk-ningen således at filtreringsevnen for det behandlede slam i høy grad forbedres, og resultatet av dette er at de faste materialer-utskilles i mindre vannholdig form fra slammet ved filtrering eller sentrifugering.
Det foretrukkede mengdeforhold mellom jernsalt og kalk er slik at det oppnås fra 0,1 til 0,3 ekvivalenter jern pr. kalsiumekvivalent. På denne måte vil det ikke kunne finne sted noen nøytralisering av kalken ved dobbelt spalting av jernsaltet, og. bare en mindre del av kalken vil være gjenstand for denne reaksjon.
Når den mekaniske separering.etter flokkingen utgjøres av : en filtreringsprosess, bør denne fortrinnsvis utføres under trykk, f.eks. i et trykkfilter under anvendelse av et trykk fra 7 til 15 bar og fortrinnsvis 15 bar. Hvis sentrifugering foretas istedet for nevnte filtrering, kan det for.dette formål anvendes forskjellige apparater som alle er i og for seg kjent. Disse apparater kan arbeide kontinuerlig eller intermitterende, avbrutt av dekantering eller filtrering, men en vensentlig betingelse '.som må oppfylles, er at slammet må utsettes for en sentrifugalkraft på minst 2500 g og fortrinnsvis 2900 til 3500 g.
Oppfinnelsen vil bli nærmere anskueliggjort ved følgende beskrivelse av delvis avvanning av boreslam fremkommet ved boring etter mineralolje, og som utgjør en kolloidal, viskøs og hydrofil oppslemning av sortaktig farge og markert hydrokarbonlukt. Slammet har pH 7<6 tetthet 1,1 og inn-hold av oppslemmet fast material (SM) 55,2 g/l. Det opp-slemmede tørrstoff er sammensatt av 15% organisk material og 85% mineralsk material.
Den kjemiske analyse av disse faste materialer gir følg-ende resultat, angitt i %:
Det vil innses at dette slam hovedsakelig er* sammensatt
av silikat og karbonat av kalsium og magnesium. Slammets sortaktige farge er en indikasjon av en anærobisk spaltning av organiske substanser, særlig hydrokarboner. Et sådant material er i kraft av sin natur meget kolloidalt, og dets bestanddeler vil være finfordelt og meget vannholdige.
I en sådan form kan slammet ikke avvannes ved filtrering, fordi det vil ha en for høy spesifikk motstand a mot filtrering og for høy sammentrykkbarhetsfaktor. Følgende verdier for a i m/kg er funnet som en funksjon av-den an-vendte trykkgradient:
Sammentrykkbarhetsf aktoren s er lik 0,81. Tørrhet sgrensen,.. som oppnås ved 7 bar, er uttrykt i prosentandel av tørrmate-rial lik 38,8%.
Bestemmelse av filtreringsmotstanden etter tilsats av kalk, FeCl-^.éB^O eller begge disse midler til det slam hvis karak-teristiske egenskaper er angitt ovenfor, fører til de res-ultater som er angitt i følgende tabell I.
Filtreringsprosessene utfores under et trykk på 7 bar. De angitte %-andeler av kalk og'ferriklorid er tatt i forhold til vekten av tørrstoffet (SM) i slammet.
For å angi tørrhetsgraden av de utskilte faste materialer, er tørrstoffandelen angitt i %. Antallet ekvivalenter av jern pr. ekvivalent kalk er angitt i spalten Ekv. Fe/Ca.
Det vil innses at tilsats,av kalk alene er meget effektivt,, da dette bevirker et fall i motstandsverdien ot fra 4183 x 10 11 til 930 x 10 <11> for 10% kalk, og helt ned til en verdi på 320 x 10 for 30% kalk. Samtidig tilsats av ferriklorid får imidlertid filtréringsmotstanden til å avta i ennå større grad, inntil endelig verdien 142 x 10 nås for 30% kalk med 15% ferriklorid. Det vil likevel bemerkes at motstandsverdien atter stiger når en viss mengdeandel av FeCl^ overskrides. Dette er tilfelle når det foreligger 15% kalk sammen med 15% ferriklorid, tilsvarende 0,408 ekvivalenter Fe pr. ekvivalent av Ca. Det samme forhold foreligger når 10% kalk anvendes sammen med 10% ferriklorid. Det vil klart fremgå av resultatene i tabellen ovenfor at de beste verdier for filtreringsmotstånden, sammentrykkbarheten og materialts tørrhet oppnås når det foreligger 0,1 til 0,3 ekvivalenter Fe pr. ekvivalent Ca.
En ytterligere forbedring av filtreringskapasiteten kan oppnås hvis slammet, sammen med kalk og jernsalt, til-settes 0,20 til 0,40 vektprosent av slammets tørrstoff av en anionisk polyelektrolytt i form av delvis hydrolysert polyakrylamid (særlig et produkt som er kjent under handels-navnet "Seppifloc AN 34"). Skjønt en sådan tilsats gir en svak økning av sammentrykningsfaktoren, vil den likevel bidra til å nedsette filtreringsmotstånden samt å
øke tørrhetsgraden. Med en tilsats av "Seppifloc AN 34" tilsvarende 0,2% av tørrstoffvekten i nærvær av 15% Ca( OH)^ og 5% FeCl,.-6H„0 (femte linje i tabell I), nedsettes fil-11 treririgsmotstanden ved 7 bar til 350 x 10 og tørrhets-graden øker til 44,2% mens sammentrykkbarheten s økes til 0,85.
De ovenfor angitte observasjoner er blitt fullt ut be-kreftet ved prøver i et forsøksanlegg, hvor slam av ovenfor beskrevet type ble behandlet i en filterpresse med 8 rifleplater på 300 x 300 mm samt en total filtreringsflate på 1 m 2. Dette filter ble tilført filtreringsmaterial fra en tank med et rominnhold på 1500 liter, hvori vedkommende slam ble omrørt sammen med sine tilsatser, nemlig kalk og jernsalt, for flokking av slammet. Tilførsel av slam til filtret fant sted ved hjelp av en stempel/membran-pumpe som var i stand til å frembringe et høyt trykk på
15 bar. Tilført slammengde var lm pr. time-.
Disse prøver i forsøksanlegget ble utført med flokkings-tilsatser på 15 til 20% kalk av tørrstoffinnholdet, samt 5 til 1% ferriklorid. Andre prøver ble utført med 30%. kalk og 10 til 15% ferrosulfat, FeS04.7H20.
Filtereringskapasiteter.på 2,5 til 3 kg/SM/m 2/h ble oppnådd. Separeringseffektiviteten med hensyn til de uløs-elige substanser overskred 99,5%, mens filtratet ved titrering oppviste mindre enn 100 mg av suspendert material pr. liter. Filtreringskaken inneholdt 35 til 38% tørt material og behandlingen av dette var derfor lett.
Behandling av slam i samsvar med foreliggende oppfinnelse ble også utført ved en sentrifugeringsprosess etter til-sat av de tidligere beskrevne follingstilsatser. Prøver ble utført ved hjelp av. en Guinard D 18 kontinuerlig de-kanteringsinnretning med fullt volum, idet denne inn-retning var utstyrt med sylindrisk del med en diameter på 18 cm for sedimentering, forlenget med et konisk avsnitt for sugefiltrering av sedimentet. Denne sammenstilling av sylinderformet og konisk beholder var anordnet for å rotere med innstillbar hastighet fra 1500 til 6500 om-dreininger pr. minutt. En, uttrekksskrue anordnet for rotasjon inne i beholderen ved innstillbar hastighet
noe høyere enn beholderens hastighet, sikret kontinuerlig uttrekk av det avvannede slam.
Ved anvendelse på slam med samme egenskaper som angitt ovenfor ble de ved sentrifugering oppnådd de resulateter som er angitt i følgende tabell II.
Dette slam var ,på forhånd behandlet med 20% Ca(0H)2 (av tørrstoffmengden) samt 7% FeCl^.SH^O og i tillegg" til disse tilsatsstoffer er det også tilført en viss andel anioniske polyelektrolytt i form av delvis hydrolysert polyakrylamid (Seppifloc AN 34), slik som angitt i tabell II.
Det vil innses at avvanningen er uttilstrekkelig under en sentrifugalkraft på 1500 g, samt at den aniohiske polyelektrolytt spiller en meget viktig rolle i sentrifugeringen, idet en tilsatsmengde på 0,4% av tørrstoffmengden frembringer en tørrhetsgrad på 33,3% tørrstoff, hvilket representerer et produkt som er meget lett å behandle, mens en tilsats på under 0,2% av vedkommende tilsatsmiddel gir en tørrhetsgrad som ligger langt fra den ønskede.
Det material som oppnås ved filtrering eller sentrifugering i henhold til oppfinnelsens fremgangsmåte, er lett å behandle, kan lett transporteres og anbringes i slamgroper, som ikke lenger vil være farlige, da det henlagte slam med tiden vil anta fast form i friluft. Vedkommende slamgroper kan således etter hvert fylles og inngå i dyrkede områder, idet slammet ikke inneholder noe giftig element.

Claims (4)

1. Fremgangsmåte for avvanning av boreslam frembragt ved boring i jordskorpen til en tørrstoffandel over 20 vektprosent, hvorunder slammet før mekanisk separering blandes med et flokkemiddel som inneholder et jernsalt, en organisk anionisk polyelektrolytt samt kalk i en mengde tilsvarende 5 til 30 vektdeler kalk pr. 100 vektdeler tørrstoff i slammet karakterrisert ved at det som jernsalt velges ferriklorid eller ferrosulfat i en mengdeandel i forhold til flokkemiddelets kalkinnhold som tilsvarer 0,05 til 0,35 ekvivalenter jern-pr. kalsiumekvivalent, mens det som organisk anionisk polyelektrolytt anvendes delvis hydrolysert polyakrylamid med en ioniseringsgrad over 25% i en mengdeandel tilsvarende 0,2 til 0,4 vektdeler pr. i00 vekt deler tørrstoff i slammet..
2. Fremgangsmåte som angitt i krav 1, karakterisert ved at mengdeandelen av jernsalt velges slik i forhold til flokkemiddelets kalkinnhold at det oppnås 0,1 til 0,3 j-ernekvivalenter pr. kalsiumekvivalent.
3. Fremgangsmåte som angitt i krav 1 eller 2, karakterisert ved at den mekaniske separering etter flokkingen finner sted ved filtrering under et trykk på 7-15 bar.
4. Fremgangsmåte som angitt i krav 1 eller 2, karakterisert ved at den mekaniske separering etter flokkingen finner sted ved sentrifugering med en sentrifugalkraft tilsvarende 2500 til 3500 g.
NO772965A 1976-09-03 1977-08-26 Fremgangsmaate for avvanning av boreslam. NO144819C (no)

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
FR7626592A FR2363354A1 (fr) 1976-09-03 1976-09-03 Traitement des boues residuelles de forages du sol

Publications (3)

Publication Number Publication Date
NO772965L NO772965L (no) 1978-03-06
NO144819B true NO144819B (no) 1981-08-10
NO144819C NO144819C (no) 1981-11-18

Family

ID=9177348

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
NO772965A NO144819C (no) 1976-09-03 1977-08-26 Fremgangsmaate for avvanning av boreslam.

Country Status (11)

Country Link
US (1) US4174278A (no)
BR (1) BR7705889A (no)
CA (1) CA1093473A (no)
CH (1) CH624477A5 (no)
DE (1) DE2739715A1 (no)
ES (1) ES461920A1 (no)
FR (1) FR2363354A1 (no)
GB (1) GB1578233A (no)
IT (1) IT1084519B (no)
NL (1) NL188453C (no)
NO (1) NO144819C (no)

Families Citing this family (9)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US4234421A (en) * 1979-03-05 1980-11-18 Dover Jr Virgil L Land restoration following oil-well drilling
US4353803A (en) * 1979-03-05 1982-10-12 Dover Jr Virgil L Land restoration following oil-well drilling and products useful therefor
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
US5316664A (en) * 1986-11-24 1994-05-31 Canadian Occidental Petroleum, Ltd. Process for recovery of hydrocarbons and rejection of sand
US5340467A (en) * 1986-11-24 1994-08-23 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)

* Cited by examiner, † Cited by third party
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
ES427238A1 (es) * 1974-04-10 1976-09-16 Ebara Infilco Un procedimiento para el aclarado de agua para quitar impu-rezas de oxidos de metal, hidroxidos de metal, iones de me- tal e iones fosfato de aguas residuales.
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

Also Published As

Publication number Publication date
CA1093473A (fr) 1981-01-13
NL7709382A (nl) 1978-03-07
CH624477A5 (no) 1981-07-31
AU2836277A (en) 1979-03-08
NO144819C (no) 1981-11-18
ES461920A1 (es) 1978-06-01
FR2363354A1 (fr) 1978-03-31
DE2739715C2 (no) 1989-04-06
DE2739715A1 (de) 1978-03-16
FR2363354B1 (no) 1981-11-13
NL188453C (nl) 1992-07-01
NO772965L (no) 1978-03-06
GB1578233A (en) 1980-11-05
US4174278A (en) 1979-11-13
IT1084519B (it) 1985-05-25
BR7705889A (pt) 1979-04-03

Similar Documents

Publication Publication Date Title
KR102200188B1 (ko) 정수 방법
DE3162987D1 (en) Method of dewatering sludges containing mineral oils with recovery of the oil fraction
NO144819B (no) Fremgangsmaate for avvanning av boreslam.
NO320279B1 (no) Fremgangsmate for avvanning av avlopsslam med lamellfilter (filterpresse)
HUE031412T2 (en) Water purification and sludge dewatering using surface-treated calcium carbonate and fillosilicate, using a combination of surface treated calcium carbonate and fillosilicate, as well as composite material
KR20150127897A (ko) Cbm 산출수 처리시스템
Vråle Chemical precipitation of wastewater with lime and seawater
Thompson et al. Magnesium Carbonate: A Recycled Coagulant—II
Gulistan Oil removal from produced water using natural materials
NO783595L (no) Fremgangsmaate og innretning for slambehandling
JPS5949900A (ja) 有機質汚泥の脱水方法
Mohammed et al. Treatment of Wastewater Associated With Crude Oil in Reservoirs
CN1045279C (zh) 复配混凝法处理煤矿排污水的方法
Wojtanowicz et al. Comparison study of solid/liquid separation techniques for oilfield pit closures
Shiskowski et al. Removal of chromium from wastewater by peat filters
Sadiq The adsorption characteristics of soils and sorption of copper, manganese and zinc
Pathe et al. Properties of chromium sludge from chrome tan wastewater
CN116065985B (zh) 一种水基钻井液固液废弃物无害化深度处理方法
Chandan Synthesis, characterization of polysaccharide based graft copolymers and their applications in oil and gas industry
MOGELNICKI Experiences in polymer applications to several solids-liquids separation processes
DE10107941A1 (de) Verfahren zur Verbesserung der Wasserqualität von sauren Gewässern
JP4704297B2 (ja) 凝集方法
Pliatsuk et al. System approach to oil production wastewater treatment
Teleman et al. Evaluation of physical-chemical treatment alternatives to increase removal efficiency of primary wastewater treatment
US3836459A (en) Mercury removal from latex paint waste water