RU2081802C1 - Method of burial of industrial wastes in underground salt chamber through wells provided with pipelines - Google Patents

Method of burial of industrial wastes in underground salt chamber through wells provided with pipelines Download PDF

Info

Publication number
RU2081802C1
RU2081802C1 RU94002483A RU94002483A RU2081802C1 RU 2081802 C1 RU2081802 C1 RU 2081802C1 RU 94002483 A RU94002483 A RU 94002483A RU 94002483 A RU94002483 A RU 94002483A RU 2081802 C1 RU2081802 C1 RU 2081802C1
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
chamber
waste
brine
pipelines
burial
Prior art date
Application number
RU94002483A
Other languages
Russian (ru)
Other versions
RU94002483A (en
Inventor
Валерий Иннокентьевич Емельянов
Евгений Павлович Каратыгин
Елена Васильевна Коробкова
Валентин Петрович Подопригора
Валерий Иосифович Харитонов
Валентина Александровна Яковлева
Original Assignee
Валерий Иннокентьевич Емельянов
Евгений Павлович Каратыгин
Елена Васильевна Коробкова
Валентин Петрович Подопригора
Валерий Иосифович Харитонов
Валентина Александровна Яковлева
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 Валерий Иннокентьевич Емельянов, Евгений Павлович Каратыгин, Елена Васильевна Коробкова, Валентин Петрович Подопригора, Валерий Иосифович Харитонов, Валентина Александровна Яковлева filed Critical Валерий Иннокентьевич Емельянов
Priority to RU94002483A priority Critical patent/RU2081802C1/en
Publication of RU94002483A publication Critical patent/RU94002483A/en
Application granted granted Critical
Publication of RU2081802C1 publication Critical patent/RU2081802C1/en

Links

Landscapes

  • Processing Of Solid Wastes (AREA)

Abstract

FIELD: technology of burial of industrial wastes in underground salt chambers; applicable, for instance, in burial of waste of chemical production in workings formed by underground dissolving of rock salt beds. SUBSTANCE: the essence of the offered method consists in supply through pipeline to the lower part of the chamber of wastes with density exceeding the density of displaced brine by separate portions whose volume is 10-21 times as low as chamber volume free of insoluble fragments. In so doing, wastes are supplied in continuous stream at constant productivity evaluated by Richardson's criterion, whose value shall be within 0.1-1.8. Brine lifting column is installed so that distance between the bottom of brine lifting column and chamber ceiling shall not exceed 2.0 m. EFFECT: higher efficiency.

Description

Изобретение относится к технологии захоронения промышленных отходов в подземных камерах и может быть использовано, например, при захоронении отходов химических производств в выработках, образованных растворением пластов каменной соли, через буровые скважины. The invention relates to a technology for the disposal of industrial waste in underground chambers and can be used, for example, when disposing of chemical waste in workings formed by dissolving rock salt formations through boreholes.

Известны способы подземного растворения солей через буровые скважины с одновременным захоронением отходов как в действующих, так и в отработанных камерах (Патент США N 3724898, E 21 B 43/28, 29.05.71 и а.с. N 605432, E 21 B 43/28, 12.0676), в которых в соляную камеру подают различные отходы/жидкий хлор, сероуглерод, хлористый кальций и т.д./ с плотностями, превышающими плотность насыщенного рассола.)
Недостатком способа, охраняемого патентом N 3724898, является перемешивание подаваемых отходов с водными растворами солей, в результате чего жидкий хлор и сероуглерод, например при взаимодействии с водными растворами образует смесь соляной и хлорноватистой кислот, что приводит к интенсивной коррозии труб в камере и созданию условий для окислительных процессов. Для осуществления способа необходима сложная конструкция скважины.
Known methods for the underground dissolution of salts through boreholes with the simultaneous disposal of waste in both existing and waste chambers (US Patent N 3724898, E 21 B 43/28, 05/29/71 and A.S. N 605432, E 21 B 43 / 28, 12.0676), in which various wastes / liquid chlorine, carbon disulfide, calcium chloride, etc. / with densities exceeding the density of saturated brine are fed into the salt chamber)
The disadvantage of the method protected by patent N 3724898 is the mixing of the supplied waste with aqueous solutions of salts, as a result of which liquid chlorine and carbon disulfide, for example, when interacting with aqueous solutions forms a mixture of hydrochloric and hypochlorous acids, which leads to intense pipe corrosion in the chamber and the creation of conditions for oxidative processes. For the implementation of the method requires a complex design of the well.

Способ по а. с. N 605432 может быть реализован только для условий двух и более взаимодействующих камер. Известный "Способ складирования жидких отходов в подземные камеры (прототип, патент ФРГ N 3141885, B 65 G 5/00, 22.10.81) предусматривает использование соляной камеры для хранения жидких отходов, щелочных и кислотных, которые предварительно нейтрализуют на поверхности. Отходы могут содержать твердые вещества, нефтепродукты, а также пастообразные и битуминозные добавки. В процессе отстоя более легкую фракцию (нефтепродукты или чистый рассол) сразу вытесняют на поверхность. Согласно способу, жидкие отходы подаются в верхнюю часть камеры при одновременной откачке (вытеснении) соответствующего количества рассола из нижней части камеры. The method according to from. N 605432 can be implemented only for the conditions of two or more interacting cameras. The well-known "Method for storing liquid waste in underground chambers (prototype, German patent N 3141885, B 65 G 5/00, 10.22.81) provides for the use of a salt chamber for storing liquid waste, alkaline and acid, which are pre-neutralized on the surface. Waste may contain solids, oil products, as well as pasty and bituminous additives. During the sludge process, the lighter fraction (oil products or pure brine) is immediately forced to the surface. According to the method, liquid waste is fed to the upper part of the chamber while pumping (displacing) the appropriate amount of brine from the bottom of the chamber.

Рассматриваемый способ имеет следующие недостатки:
подача отходов в верхнюю часть камеры приводит к взмучиванию и перемешиванию с находящимся там рассолом, что предопределяет необходимость отстоя и разделения жидкостей по плотностям;
подаваемые отходы производства буту вступать в физико-химическое взаимодействие с рассолом, вмещающими породами:
для твердых неорганических соединений, направляемых в камеру в виде отходов, должны обеспечиваться свободные условия осаждения в статической зоне камеры, что не предусмотрено прототипом;
перемешивание отходов с рассолом не позволяет полностью извлечь полезный компонент из камеры.
The considered method has the following disadvantages:
the supply of waste to the upper part of the chamber leads to agitation and mixing with the brine located there, which determines the need for sedimentation and separation of liquids by density;
the supplied waste products from butu enter into physico-chemical interaction with brine containing rocks:
for solid inorganic compounds sent to the chamber as waste, free deposition conditions must be ensured in the static zone of the chamber, which is not provided for by the prototype;
mixing waste with brine does not allow to completely remove the useful component from the chamber.

Настоящее изобретение направлено на решение задачи по предотвращению физико-химического взаимодействия и перемешивания отходов химического производств с рассолом и вмещающими породами камеры и обеспечению доизвлечения находящегося в ней полезного компонента. The present invention is directed to solving the problem of preventing physico-chemical interaction and mixing of chemical wastes with brine and host rocks of the chamber and ensuring retrieval of the useful component contained therein.

Поставленная задача решается следующим образом. Отходы производств с плотностью, превышающей плотность рассола, подают непрерывной струей порциями объемом с соотношением

Figure 00000001
(где Vo- объем подаваемых отходов и Vак активный объем камеры, объем камеры без нерастворимых пород) при постоянной производительности, оцениваемой в пределах 0,1≅ Ri кр.≅ 1,8 (где Riкр. критерий Ричардсона,
Figure 00000002
Figure 00000003
g0 ускорение свободного падения; h расстояние от точки подачи до дна камеры или уровня нерастворимых пород в ней; V скорость истечения отходов на выходе из колонны труб; ρотp плотность отходов и рассола, соответственно), а низ рассолоотводной колонны располагают не ниже 1,5 2,0 м от потолка камеры.The problem is solved as follows. Industrial waste with a density exceeding the brine density is fed in a continuous stream in portions of a volume with the ratio
Figure 00000001
(where V o is the volume of waste supplied and V ak the active volume of the chamber, the volume of the chamber without insoluble rocks) at a constant productivity estimated within 0.1≅ Ri cr. ≅ 1.8 (where R icr. Richardson’s criterion,
Figure 00000002
Figure 00000003
g 0 acceleration of gravity; h the distance from the feed point to the bottom of the chamber or the level of insoluble rocks in it; V the rate of outflow of waste at the exit of the pipe string; ρ fromp is the density of waste and brine, respectively), and the bottom of the brine outlet column is located at least 1.5 2.0 m from the ceiling of the chamber.

Подобный способ захоронения отходов химических производств в камерах подземного растворения солей может применяться при использовании отходов, подача которых в камеру должна производиться с сохранением границы раздела фаз и устойчивой стратификацией жидкостей по высоте камеры. A similar method of chemical waste disposal in underground salt dissolution chambers can be used when using waste products that must be fed into the chamber while maintaining the phase boundary and stable stratification of liquids along the height of the chamber.

По данному способу был проведен комплекс лабораторных и опытно-промышленных работ с хлорорганическими отходами /отходы ВХ/ АО "Саянскхимпром". Отходы представляют собой тяжелую подвижную маслянистую жидкость ρ20 от 1,320 кг/м3 до 1,365 кг/м3 второго класса опасности, малорастворимую в воде.According to this method, a complex of laboratory and pilot works with organochlorine wastes / VC wastes / Sayanskkhimprom JSC was carried out. Waste is a heavy mobile oily liquid ρ 20 from 1,320 kg / m 3 to 1,365 kg / m 3 of the second hazard class, sparingly soluble in water.

Лабораторные исследования по взаимодействию с рассолом и карбонатными породами, присутствующими в камере, показали следующее:
рассол и отходы ВХ, взятые в отдельности, инертны по отношению к каменной соли и доломиту;
при контакте отходов ВХ с рассолом последний приобретает кислотные свойства и становится активным по отношению к карбонатным породам;
хлорорганические компоненты в процессе гидролиза накапливаются на глубину до 40 см от границы раздела фаз;
выделение кислоты в результате контакта отходов ВХ с рассолом приводит к образованию CO2, который при давлении 20,0 МПа температуре 20oC в подземной камере будет находиться в жидком агрегатном состоянии, однако с уменьшением давления CO2 может выделяться в газовую фазу:
для случая истечения затопленной струи из бесконечно тонкой трубки (аналог соотношения продуктивной колонны труб и размеров камеры) компактность и устойчивость струи отходов обеспечивается условиями значений критерия Ричардсона в пределах 0,1 1,8.
Laboratory studies on the interaction with brine and carbonate rocks present in the chamber showed the following:
Separate brine and BX wastes are inert with respect to rock salt and dolomite;
upon contact of VC waste with brine, the latter acquires acidic properties and becomes active in relation to carbonate rocks;
organochlorine components during hydrolysis accumulate to a depth of 40 cm from the phase boundary;
acid evolution as a result of contact of VC waste with brine leads to the formation of CO 2 , which at a pressure of 20.0 MPa at a temperature of 20 o C in the underground chamber will be in a liquid state of aggregation, however, with a decrease in pressure, CO 2 can be released into the gas phase:
for the case of the outflow of a flooded stream from an infinitely thin tube (an analogue of the ratio of the productive pipe string to the chamber size), the compactness and stability of the waste stream is ensured by the conditions of the Richardson criterion in the range 0.1 to 1.8.

Опытно-промышленные работы были проведены на скважине N 1 рассолопромысла АС "Саянскхимпром". Pilot operations were carried out at well No. 1 of the Sayanskkhimprom AS brine field.

Камера скважины N 1 создана в интервале глубин 1709 1756 м, в пласте соли УШ-1. По данным локационных съемок, нижняя часть камеры завалена обрушившимися породами до отметки1724 м. Средний диаметр камеры составляет 65 м. Расчетный активный объем камеры равен 35 тыс.м3.Well chamber N 1 was created in the depth interval 1709 1756 m, in the salt layer USh-1. According to location surveys, the lower part of the chamber is littered with collapsed rocks to the level of 1724 m. The average diameter of the chamber is 65 m. The calculated active volume of the chamber is 35 thousand m 3 .

Конструкция скважины N 1 следующая:
направление ⌀ 820 мм установлено до глубины 28 м;
кондуктор o 530 мм установлен на глубине 423 м и зацементирован;
основная обсадная колонна o 324 мм установлена на глубине 1278 м и зацементирована;
промежуточная колонна o 219 мм опущена на глубину 1630 м;
рабочая колонна o 146 мм опущена на глубину 1710,5 м;
рабочая колонна o 73 мм опущена на глубину 1722м.
The design of well N 1 is as follows:
⌀ 820 mm direction set to a depth of 28 m;
jig o 530 mm installed at a depth of 423 m and cemented;
the main casing string o 324 mm is installed at a depth of 1278 m and cemented;
intermediate column o 219 mm lowered to a depth of 1630 m;
working column o 146 mm lowered to a depth of 1710.5 m;
working column o 73 mm lowered to a depth of 1722m.

Таким образом, рассолоподъемная колонна труб o 146 мм установлена так, что конец ее находится на 1,5 м ниже потолка камеры, колонна труб o 73 мм для подачи отходов на 2 м выше уровня нерастворимых пород. Thus, the brine-lifting pipe string o 146 mm is installed so that its end is 1.5 m below the ceiling of the chamber, the pipe string o 73 mm for feeding waste 2 m above the level of insoluble rocks.

Отходы в скважину подавались с постоянной производительностью 10 11 м3/ч порциями по 1,5 -2,5 тыс.м3/ч что в сочетании с другими факторами обеспечивало компактность струи и сохранение устойчивой границы раздела фаз (Ri.кр= 1,61). Работы были проведены в период 23.04.93-12.10.93. В течение этого времени в камеру было подано около 15,3 тыс.м3 отходов. Рассол вытеснялся через кольцевое пространство между колоннами труб диаметром 146 и 73 мм.Waste was delivered to the well with a constant productivity of 10 11 m 3 / h in portions of 1.5-2.5 thousand m 3 / h, which, in combination with other factors, ensured the compactness of the jet and the maintenance of a stable phase boundary (R i.cr = 1 , 61). The work was carried out during the period 23.04.93-12.10.93. During this time, about 15.3 thousand m 3 of waste was fed into the chamber. The brine was displaced through the annular space between the pipe columns with a diameter of 146 and 73 mm.

Содержание NaCl в рассоле осталось на прежнем уровне, значения концентрации Ca и Mg в нем несколько снизились до 2,7 кг/м3 и 0,35 кг/м3 соответственно. По данным химического анализа в течение всего периода закачки хлорорганические компоненты в вытесняемом рассоле отсутствовали.The NaCl content in the brine remained at the same level, the values of the concentration of Ca and Mg in it slightly decreased to 2.7 kg / m 3 and 0.35 kg / m 3, respectively. According to chemical analysis, during the entire injection period, organochlorine components were absent in the displaced brine.

Claims (1)

Способ захоронения промышленных отходов в подземных соляных камерах через скважины, оснащенные трубопроводами, включающий подачу отходов в виде жидкостей с плотностью, превышающей плотность вытесняемого рассола через трубопроводы в нижнюю часть отработанной камеры и извлечение рассола через трубопроводы из камеры, отличающийся тем, что отходы в камеру подают отдельными порциями, объем которых в 10 21 раз меньше свободного от нерастворимых обломков объема камеры, при этом отходы подают непрерывной струей при постоянной производительности, оцениваемой критерием Ричардсона, значения которого должны находиться в пределах 0,1 1,8, а рассолоподъемную колонну устанавливают так, что расстояние между потолком камеры и низом рассолоподъемной колонны не должно превышать 2,0 м. A method of disposing of industrial waste in underground salt chambers through wells equipped with pipelines, comprising supplying waste in the form of liquids with a density higher than the density of the displaced brine through pipelines to the lower part of the spent chamber and removing brine through pipelines from the chamber, characterized in that the waste is fed into the chamber in separate batches, the volume of which is 10 21 times less than the chamber volume free from insoluble debris, while the waste is fed in a continuous stream at a constant production ti, estimated criterion Richardson whose values must be in the range 0.1 to 1.8, and the column rassolopodemnuyu set so that the distance between the chamber ceiling and the bottom rassolopodemnoy column should not exceed 2.0 m.
RU94002483A 1994-01-24 1994-01-24 Method of burial of industrial wastes in underground salt chamber through wells provided with pipelines RU2081802C1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU94002483A RU2081802C1 (en) 1994-01-24 1994-01-24 Method of burial of industrial wastes in underground salt chamber through wells provided with pipelines

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU94002483A RU2081802C1 (en) 1994-01-24 1994-01-24 Method of burial of industrial wastes in underground salt chamber through wells provided with pipelines

Publications (2)

Publication Number Publication Date
RU94002483A RU94002483A (en) 1995-10-20
RU2081802C1 true RU2081802C1 (en) 1997-06-20

Family

ID=20151712

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RU94002483A RU2081802C1 (en) 1994-01-24 1994-01-24 Method of burial of industrial wastes in underground salt chamber through wells provided with pipelines

Country Status (1)

Country Link
RU (1) RU2081802C1 (en)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2628559C2 (en) * 2014-07-15 2017-08-18 ООО "ПТЦ "Геосалт" Method of sludge waste disposal in the operating underground salt chamber

Non-Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
Патент США N 3724898, кл. Е 21 В 43/28, 1971. Патент ФРГ N 3141885, кл. В 65 G 5/00, 1981. *

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2628559C2 (en) * 2014-07-15 2017-08-18 ООО "ПТЦ "Геосалт" Method of sludge waste disposal in the operating underground salt chamber

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US5458198A (en) Method and apparatus for oil or gas well cleaning
US7097386B2 (en) Simultaneous development of underground caverns and deposition of materials
RU2373385C1 (en) Method for treatment of well bottom zones of production wells
CA2850193C (en) Drilling fluid processing
EP0553134B1 (en) A method of disposing of drilling wastes
CN1238420A (en) In-situ chemical reactor for recovery of metals or purification of salts
US3964557A (en) Treatment of weighted drilling mud
US5690820A (en) Wellhead brine treatment
RU2081802C1 (en) Method of burial of industrial wastes in underground salt chamber through wells provided with pipelines
GB2028898A (en) Method of disposing solid sodium chloride while selectively solution mining potassium chloride
US5002128A (en) Well treating method
EP0066972A2 (en) Solution mining of an inclined structure
US4453598A (en) Drilling mud displacement process
US4368922A (en) Method for solution mining of complex carbonaceous materials
US5645322A (en) In-situ chemical reactor for recovery of metals and salts
US3326606A (en) Method of washing caverns in salt formation
RU2398639C1 (en) Method of dumping wastes in underground salt chambers
CN114197446A (en) Grooving slurry circulating system and underground continuous wall construction system
RU2099263C1 (en) Method of burying industrial wastes in underground salt chambers
RU2171379C1 (en) Method of underground storage of liquid wastes of potassium production
RU2341656C1 (en) Complex method of hydro excavation of minerals
RU2121567C1 (en) Method of completion of well with formation fluid level below tubing shoe under conditions of abnormally low formation pressures
RU2424968C1 (en) Method of extracting wastes from underground chambers
RU2076209C1 (en) Method of mineral mining
RU2118991C1 (en) Method of undersurface leaching of gold at auriferous alluvials