RU2003773C1

RU2003773C1 - Plant for washing-off drilling cuttings

Info

Publication number: RU2003773C1
Authority: RU
Inventors: Игорь Юрьевич Быков; Анатолий Степанович Гуменюк; Рудольф Пантелеймонович Цивилев; Владимир Ильич Крупенский
Original assignee: Ухтинский индустриальный институт
Priority date: 1991-03-28
Filing date: 1991-03-28
Publication date: 1993-11-30

Abstract

Использование: при охране окружающей среды , в частности, в конструкци х очистных сооружений при бурении нефт ных и газовых скважин дл повышени эффективности охраны окружающей среды. Сущность изобретени : установка снабжена блоком приготовлени моющего раствора, блоком отмыва загр зненного шлама и блоком промывки с линией приема обжатого шлама и линией подачи отмытого шлама Блок отмыва загр зненного шлама установлен до блока разделени , блок промывки установлен после блока разделени и соединен с ним линией приема отжатого шлама и линией подачи отмытого шлама Блок приготовлени моющего раствора соединен со сборником шлама Блок нагрева св зан с одной стороны линией подачи с блоком приготовлени моющего раствора и блоком, промывки, а с другой стороны - со сборни- ками регенерированной воды 1 ил.Usage: in environmental protection, in particular, in the constructions of sewage treatment plants when drilling oil and gas wells to increase the efficiency of environmental protection. The inventive unit is equipped with a washing solution preparation unit, a contaminated sludge washing unit and a washing unit with a compressed sludge receiving line and a washed sludge supply line, a dirty sludge washing unit is installed upstream of the separation unit, a washing unit is installed after the separation unit and connected to it with a receiving line the squeezed sludge and the feed line of the washed sludge. The detergent solution preparation unit is connected to the sludge collector. The heating unit is connected on one side with the feed line to the detergent preparation unit ora unit and, washing, and on the other side - with regenerated water sborni- kami 1 yl.

Description

Изобретение относитс к охране окружающей среды, в частности к конструкци м очистных сооружений при бурении нефт ных и газовых скважин.The invention relates to the protection of the environment, in particular, to constructions of treatment facilities for drilling oil and gas wells.

Известна автономна установка дл очистки и переработки шлама при применении буровых растворов на нефт ной основе 1, состо ща из вакуумно-дмстилл цмон- ного блока дл переработки шламэ и компьютерного блока управлени . Шлам, поступающий в блок переработки, предварительно измельчаетс в специальной гид- роприаодной мельнице до получени частиц размером 100-200 мкм. Образующийс порошок затем подвергаетс подогреву в роторной печи до 350°С. При этом происходит испарение воды, дизельного топлива и химреактивов. В перегонной секции создаетс значительный вакуум. Пары конденсируютс о теплообменнике и образующа с жидка фаза в виде дизтоплива и химреагентов возвращаетс в циркул ционную систему, Порошкообразный шлам, содержащий 1% загр зн ющих компонентов, направл етс в выкидную линию дл сброса в отходы,A well-known stand-alone installation for cleaning and processing sludge when using oil-based drilling fluids 1, consisting of a vacuum-dmstill cement block for processing sludge and a computer control unit. The sludge entering the processing unit is preliminarily crushed in a special hydro-anode mill to obtain particles of 100-200 microns in size. The resulting powder is then heated in a rotary kiln to 350 ° C. This causes the evaporation of water, diesel fuel and chemicals. A significant vacuum is created in the distillation section. Vapors condense on the heat exchanger and the liquid phase formed in the form of diesel fuel and chemicals is returned to the circulating system. A powder slurry containing 1% of the polluting components is sent to the discharge line for discharge to waste.

Недостатком этой установки вл етс низкий уровень очистки загр зненного шлама , в св зи с чем не менее 1% загр знений поступает в окружающую среду вместе с сбрасываемым после очистки шламом. Кроме того, np ,i гирмической обработке шлама сжигаетс топливо, продукты которого загр зн ют воздух, а на процесс поддержани горени расходуетс кислород, что обедн ет жизнеобеспечивающий потенциал, {350°С}, приводит к так называемому тепловому загр знению газовой оболочки Земли.The disadvantage of this installation is the low level of purification of contaminated sludge, and therefore at least 1% of the contaminants enter the environment along with the sludge discharged after treatment. In addition, np, i, in the course of the sludge treatment, fuel is burned, the products of which pollute the air, and oxygen is consumed in the combustion process, which depletes the life-support potential, {350 ° C}, leads to the so-called thermal pollution of the Earth’s gas envelope.

Известна установка дл обработки нефт ного шлама 2. Отходы НПЗ, содержащие шламрводу и нефтепродукты, накапливаютс о сборных емкост х (продуктах), где осуществл етс отделение грубого мусора (с помощью сит) от массы отходов. После регулировани рН эта масса подогреваетс в теплообменном устройстве, обрабатываетс химическими добавками и направл етс в центрифугу, где тверда и жидкие фазы раздел ютс в соответствии с их плотностью: взвесь твердых частиц в воде выводитс на регенерацмонную печь дл обжига, нефтепродукты - а нефтесборники, гр зна отжата вода - на систему очистки, включающую сепаратор и фильтры, доводитс до приемлемых кондиций и выводитс из процесса , а продукт очистки гр зней воды - загущенный осадок поступает в начало технологической линии дл последующей подготовки к сжиганию в печи.A well-known apparatus for treating oil sludge 2. Refinery waste containing sludge conduit and oil products is accumulated on prefabricated containers (products) where coarse garbage (using sieves) is separated from the waste mass. After adjusting the pH, this mass is heated in a heat exchanger, treated with chemical additives and sent to a centrifuge, where the solid and liquid phases are separated according to their density: a suspension of solid particles in water is discharged to a regeneration kiln, oil products and oil collectors, gr if water is squeezed out - the purification system, including the separator and filters, is brought to acceptable conditions and removed from the process, and the product of the cleaning of the dirt of water - the thickened sludge enters the beginning of the process for subsequent preparation for burning in the furnace.

Нг достатками этой установки вл ютс низка степень отмыва шлама после обработки в центрифуге и невозможность сброса этого шлама в окружающую среду без эко логического ущерба дл нее. Дообезврежи- вание обработанногошламаThe advantages of this installation are the low degree of sludge washing after centrifugal treatment and the impossibility of discharging this sludge into the environment without environmental damage to it. Post-treatment of treated sludge

осуществл етс на регенерационной печи, где методом обжига загр знений шлам довод т до кондиций. Это требует дополни0 тельного расхода топлива на работу печи, продукты сгорани поступают в атмосферу и, накаплива сь, загр зн ют ее, что экологически некорректно. Кроме того, на процесс горени расходуетс кислород газовойis carried out in a regeneration furnace where the sludge is fired to a standard condition by firing fouling. This requires additional fuel consumption for the operation of the furnace, the combustion products enter the atmosphere and, accumulating, pollute it, which is environmentally incorrect. In addition, the combustion process consumes oxygen gas

5 оболочки Земли, что истощает природный потенциал планеты,5 shell of the Earth, which depletes the natural potential of the planet,

Целью изобретени вл етс повышение эффективности охраны окружающей среды при бурении скважин.The aim of the invention is to increase the efficiency of environmental protection when drilling wells.

0 Поставленна цель достигаетс тем, что установка дл отмыва бурового шлама, включающа последовательно установленные сборники шлама, загущенных осадков с лини ми приема отжатого шлама и сборни5 «и регенерированных нефтепродукте, осадка и воды, блок нагрева с линией подачи , систему дозировани реагентных добавок , блок разделени твердых и жидких сред, сепаратор и фильтрующие узлы, снаб0 жена блоком приготовлени моющего раствора , блоком отмыва загр зненного шлама и блоком промывки с линией приема отжатого шлама и линией отмытого шлама, при этом блок отмыва загр зненного шлама ус5 тановлен до блока разделени и св зан с последним линией приема отжатого шлама и линией подачи отмытого шлама, блок приготовлени моющего раствора соединен со сборником шлама, а блок нагрева св зан с0 The goal is achieved in that the installation for washing the drill cuttings, including sequentially installed collectors of cuttings, thickened sludge with lines for receiving squeezed cuttings and collectors 5 "and regenerated oil, sludge and water, a heating unit with a supply line, a reagent additives dosing system, a block separation of solid and liquid media, a separator and filter units, is equipped with a washing solution preparation unit, a contaminated sludge washing unit and a washing unit with a squeezed sludge collection line and a washed sludge line ma, the block of washing contaminated sludge us5 tanovlen to separation unit and is bonded to the last line, and receiving the pressed sludge feed line scrubbed slurry preparation block of cleaning solution is connected with the collecting sludge and the heating unit is bonded to

0 одной стороны линией подачи с блоком приготовлени моющего раствора и блоком промывки, а с другой - со сборником дл регенерированной воды,0 on one side with a supply line with a washing solution preparation unit and a washing unit, and on the other hand with a collector for regenerated water,

На чертеже изображена принципиаль5 па схема установки дл отмыва бурового шлама.The drawing shows a schematic diagram of an installation for washing off drill cuttings.

Установка состоит из сборника 1 бурового щлама, блока отмыва 2, блока разделени 3 твердой и жидкой фаз, блокаThe installation consists of a collection of 1 drill cuttings, a flushing unit 2, a separation unit 3 of solid and liquid phases, a unit

0 промывки 4, соединенного с блоком разделени 3 линие 5 приема отжатого шлама и линией 6 подачи отмытого шлама с блоком разделени фаз. Блок разделени 3 имеет отвод 7, соединенный со сборником 8 реге5 нерированного до природной чистоты бурового шлама, и отвод 9, соединенный с блоком отмыва 2. Блок разделени соединен также линией 10 с блоком 11 сбора стоков . Кроме того, установка может иметь дополнительный блок 12 разделени фаз с0 flushing 4 connected to the separation unit 3, the squeezed sludge receiving line 5 and the washed sludge supply line 6 with the phase separation unit. The separation unit 3 has a branch 7 connected to the collector 8 of drill cuttings which have been cleaned to a natural purity, and a branch 9 connected to a washing unit 2. The separation unit is also connected by a line 10 to a drain collecting unit 11. In addition, the installation may have an additional unit 12 phase separation with

соответствующими коммуникаци ми. Блок 11 сбора стоков соединен с сепараторам 13, который раздел ет стоки на три фазы: загущенный осадок - продукт отходов разделени по линии 14 направл етс в сборник 1 бурового шлама дл последующего отмыва, вода подаётс на фильтр 15д регепераци- онной очистки от вредных примесей и взвешенных частиц и накапливаетс в емкости 16, а нефтепродукты аккумулируютс в сборнике 17. Емкость 16 накоплени регенерированной воды соединена линией 18 с блоком нагрева 19, который соединен с блоком промывки 4 и блоком 20 приготовлени моющего раствора. Этот блок соединен с блоком 21 дозировани химических реагентов , который имеет также линию 22, направленную в блок 11 сбора стоков.appropriate communications. The wastewater collection unit 11 is connected to separators 13, which separates the wastewater into three phases: thickened sludge — the product of separation waste is sent via line 14 to the drill cuttings collector 1 for subsequent washing, water is supplied to the filter 15d for cleaning of harmful impurities and suspended particles and accumulates in the tank 16, and oil products are accumulated in the reservoir 17. The reservoir 16 for accumulating regenerated water is connected by a line 18 to the heating unit 19, which is connected to the washing unit 4 and the washing solution preparation unit 20. This unit is connected to a chemical dosing unit 21, which also has a line 22 directed to the waste collection unit 11.

Установка работает следующим образом .Installation works as follows.

Загр зненный выбуренный шлам накапливаетс , желательно предварительно отжатый, в сборнике 1, куда подаетс нагретый моющий раствор из блока в определенном соотношении к отмываемому объему загр зненного шлама. Эта смесь поступает в блок отмыва 2, где подвергаетс динамическому воздействию (перемещение, вращение , барботаж и т.п.), в процессе которого поверхность выбуренного шлама отмываетс от углеводородных и других загр знений Промыта таким образом пульпа направл етс на блок разделени 3, где осуществл етс механическое или центрифужное отделение твердой фазы от жидкой. Жидка фаза по отводу 9 возвращаетс в блок отмыва 2 дл повторного использовани или направлени по линии 10 в блок 11 сбора стоков дл последующей регенерации . Тверда фаза поступает по линии 5 в блок промывки 4, где освобождаетс от остатков моющих веществ путем перемешива- ни в среде нагретой воды в течение технологически заданного времени. После промывки водой пульпа возвращаетс по линии 6 в блок разделени 3 (или направл - етс по линии 6 в дополнительный блок 12 разделени фаз) дл отделени промывной воды и отмытого до экологически безопасных кондиций выбуренного шлама, После этой операции жидка фаза - отжата водаContaminated drill cuttings are accumulated, preferably pre-squeezed, in the collection tank 1, where heated detergent solution from the unit is supplied in a certain ratio to the washed volume of the contaminated sludge. This mixture enters the washing unit 2, where it is subjected to dynamic action (movement, rotation, bubbling, etc.), during which the surface of the cuttings cut off is washed away from hydrocarbon and other contaminated soils. Thus, the pulp is directed to the separation unit 3, where mechanical or centrifugal separation of the solid phase from the liquid is carried out. The liquid phase at branch 9 is returned to the wash unit 2 for reuse or to be routed along line 10 to the wastewater collection unit 11 for subsequent recovery. The solid phase passes through line 5 to the washing unit 4, where it is freed from residual detergents by stirring in the medium of heated water for a technologically specified time. After washing with water, the pulp is returned via line 6 to the separation unit 3 (or sent via line 6 to the additional phase separation unit 12) to separate the washing water and the drill cuttings washed to environmentally friendly conditions. After this operation, the liquid phase is squeezed out of water

собираетс по линии 10 в блоке 11 сбора стоков, а тверда фаза - отмытый шлам поступает в сборник 8 регенерированного шлама. Жидка фаза (отмывные и промывные воды, накопленные в сборнике 11)периодически или посто нно регенерируетс до экологически чистых кондиций. Предварительно эти стоки обрабатываютс коагул нтами и дезмульгаторами, которые поступают в заданном соотношении из блока 21 дозировани химических реагентов по линии 22 и блок 11 сбора стоков. Далее эта подготовленна смесь направл етс на сепаратор 13 или какое-то другое устройство, где происходит ее трехфазное разделение центрифужно-механическим способом: всплывающие нефтепродукты направл ютс в сборник 17 и используютс по назначению; загущенный осадок механической взвеси - продукт отходов при центрифугировании возвращаетс в сборник 1 бурового шлама дл отмыва в технологическом цикле установки; водна фаза направл етс на фильтры очистки дл восстановлени экологически безопасной кондиции с целью возврата ее в природный кругооборот или дл восстановлени кондиций, допускающих использование очищенной воды в замкнутом технологическом цикле (обороте). Восстановленна вода (регенерированна вода) подаетс в блок нагрева 19 и используетс далее в нагретом виде дл приготовлени моющих растворов в блоке 20 или дл отмыва их с поверхности выбуренного шлама в блоке промыоки 4, Реагенты дл приготовлени моющих растворов в блок 20 подаютс дозировочными устройствами из блока 21.is collected via line 10 in the sewage collection unit 11, and the solid phase - washed sludge enters the reclaimed sludge collector 8. The liquid phase (wash and wash water accumulated in the collection tank 11) is periodically or continuously regenerated to ecologically clean conditions. These drains are preliminarily treated with coagulants and de-emulsifiers, which are supplied in a predetermined ratio from the chemical dosing unit 21 via line 22 and the waste collection unit 11. Next, this prepared mixture is sent to a separator 13 or some other device, where it is three-phase separated by a centrifugal-mechanical method: pop-up oil products are sent to a collector 17 and used for their intended purpose; thickened sediment of mechanical suspension - the waste product is returned by centrifugation to the collection 1 of drill cuttings for washing in the technological cycle of the installation; the aqueous phase is directed to the purification filters to restore the environmentally sound condition in order to return it to the natural cycle or to restore the conditions allowing the use of purified water in a closed process cycle. The recovered water (regenerated water) is supplied to the heating unit 19 and then used in heated form to prepare detergent solutions in block 20 or to wash them off the surface of drill cuttings in the wash unit 4. Reagents for preparing detergent solutions in block 20 are supplied by metering devices from the block 21.

Экономический эффект, определенный по предотвращенному ущербу от сброса в природу неочищенных буровых шламов, составл ет более 3 млн. руб. в год.The economic effect, determined by the prevented damage from the dumping of untreated drill cuttings into nature, is more than 3 million rubles. in year.

(56) 1. Быков И, Ю. и др. Замкнута система водоснабжени буровой. - Обзорна информаци / Сери : Борьба с коррозией и защита окружающей среды, вып. I (85). М,: ВНИИОЭНГ, 1989, с. 14.(56) 1. Bykov I, Yu. Et al. The drilling water supply system is closed. - Overview / Series: Corrosion Control and Environmental Protection, no. I (85). M: VNIIOENG, 1989, p. 14.

2. Нефть, газ и нефтехими за рубежом, 1989, № 12, с. 88-91, рис. 2.2. Oil, gas and petrochemicals abroad, 1989, No. 12, p. 88-91, fig. 2.

Claims

SUMMARY OF THE INVENTION §§

INSTALLATION FOR WASTE DRILLING Sludge, including sequentially installed sludge collectors of thickened sludge with receiving lines of squeezed sludge and collectors of regenerated oil

products, sludge and water, a heating unit with a feed line, a dosing system of reagent additives and a separation unit for solid and liquid media, a separator and filter units, characterized in that, in order to increase efficiency

environmental protection when drilling a well, it is equipped with a washing solution preparation unit, a contaminated sludge washing unit and a washing unit with a squeezed sludge receiving line and a washed sludge supply line, while the contaminated sludge washing unit is installed upstream of the separation unit, the washing unit is after

the separation unit and is connected to the last line for receiving the squeezed out sludge and the supply line for the washed sludge, the washing solution preparation unit is connected to the sludge collector, and the heating unit is connected on one side to the supply line to the washing solution preparation unit and the washing unit, and on the other to collector for regenerated water.