RU2270729C2

RU2270729C2 - Method of purification of water and soils from pollution

Info

Publication number: RU2270729C2
Application number: RU2004106131/15A
Authority: RU
Inventors: Сергей Владимирович Буглов (RU); Сергей Владимирович Буглов
Original assignee: Общество с ограниченной ответственностью Зерновая компания "Настюша" (ООО Зерновая компания "Настюша")
Priority date: 2004-03-03
Filing date: 2004-03-03
Publication date: 2006-02-27
Also published as: RU2004106131A

Abstract

FIELD: environmental protection; oil and gas producing industry; methods of purification of subterranean water beds and soils from industrial pollution.

SUBSTANCE: the invention is pertaining to the field of environmental protection, in particular, to purification of the subterranean water beds and soils from industrial pollution by liquid hydrocarbons. In the polluted zone they drill a borehole, create and maintain in it a negative pressure within the limits of 2 kgf/cm² up to 0.8 kgf/cm². At that they simultaneously exercise extraction of the product of impurity from the borehole. The technical result of the invention is an increased amount of the pollution product extracted from the borehole per a unit of time.

EFFECT: the invention ensures an increased amount of the pollution product extracted from the borehole and its purification per a unit of time.

5 cl, 1 dwg

Description

Изобретение относится к области охраны окружающей среды и сохранения экологии и может быть использовано при очистке подземных пластов воды и грунта от загрязнения, в частности от техногенных скоплений жидких углеводородов (нефти, керосина, дизельного топлива, бензина и т.д.), образующихся в результате проливов и аварий в районах нефтепроводов, нефтехранилищ, баз ГСМ и им подобных, особенно в условиях размещения населенных пунктов на территории, находящейся в контуре распространения скоплений нефтепродуктов.The invention relates to the field of environmental protection and environmental conservation and can be used to clean underground layers of water and soil from pollution, in particular from technogenic accumulations of liquid hydrocarbons (oil, kerosene, diesel fuel, gasoline, etc.) resulting from spills and accidents in the areas of oil pipelines, oil storages, fuel and lubricant bases and the like, especially in conditions of settlements in the territory located in the contour of the accumulation of oil products.

Известен способ очистки поверхности водоема от нефтяных пятен, при котором погружают в воду емкость, в нее через горизонтальные патрубки закачивают загрязненную нефтью воду и разделяют смесь на нефть и воду.A known method of cleaning the surface of a reservoir from oil stains, in which a container is immersed in water, water contaminated with oil is pumped into the water through horizontal nozzles and the mixture is separated into oil and water.

Недостатком аналога является небольшая скорость забора загрязненной жидкости из-за малого размера приемного отверстия и невозможность очистки подземных пластов воды и грунта, загрязненных нефтепродуктами. A.с. СССР №1599313, С 02 F 1/40, 1990 г.A disadvantage of the analogue is the low rate of intake of contaminated liquid due to the small size of the inlet opening and the inability to clean underground layers of water and soil contaminated with oil products. A.s. USSR No. 1599313, C 02 F 1/40, 1990

Также известен способ очистки воды от нефтепродуктов. Он включает подачу загрязненной воды в емкость, сообщенную с резервуаром для сбора нефтепродуктов. А.с. СССР №212464, С 02 F 1/40, 1986 г.Also known is a method of purifying water from petroleum products. It includes the supply of contaminated water to the tank in communication with the reservoir for collecting oil products. A.S. USSR No. 212464, C 02 F 1/40, 1986

Недостатком способа является низкая пропускная способность и невозможность очистки подземных пластов воды и грунта, загрязненных нефтепродуктами.The disadvantage of this method is the low throughput and the inability to clean underground layers of water and soil contaminated with oil.

Также известен способ экологической защиты территорий от загрязнения нефтепродуктами, в соответствии с которым бурят группу скважин, отбор воды ведут до образования депрессионной воронки, накапливают нефтепродукты в воронке, а затем извлекают их. Упомянутый способ является наиболее близким аналогом А.с. СССР №861328, С 02 F 1/00, 1981 г. Недостатком указанного способа является невысокая эффективность извлечения нефтепродукта и вероятность разрыва линзы.Also known is a method of environmental protection of territories from oil pollution, according to which a group of wells is drilled, water is withdrawn to form a depression funnel, oil products are accumulated in the funnel, and then they are extracted. The mentioned method is the closest analogue A.S. USSR No. 861328, C 02 F 1/00, 1981. The disadvantage of this method is the low efficiency of oil recovery and the likelihood of a rupture of the lens.

Решаемая техническая задача заключается в разработке способа, позволяющего производить очистку подземных пластов воды и грунта с наименьшими временными и финансовыми затратами.The technical problem to be solved is to develop a method that allows the cleaning of underground layers of water and soil with the least time and financial costs.

При этом достигаемый технический результат заключается в обеспечении максимальной производительности извлечения продукта загрязнения.Moreover, the technical result achieved is to ensure maximum productivity of the extraction of the pollution product.

Технический результат достигается тем, что в зоне пятна загрязнения бурят, по крайней мере, одну скважину, создают и поддерживают в ней отрицательное давление, при этом одновременно производят извлечение продукта загрязнения из скважины, а также тем, что продукт загрязнения извлекают путем откачки с помощью погружного насоса, а также тем, что в качестве продукта загрязнения откачивают нефтепродукт, а также тем, что откачку нефтепродукта производят в стационарном или изменяющемся режиме, а также тем, что отрицательное давление поддерживают в пределах от - 2 кГс/см² до - 0,8 кГс/см², а также тем, что отрицательное давление создают и поддерживают с помощью вакуумного насоса и гравитационного сепаратора.The technical result is achieved by the fact that at least one well is drilled in the area of the pollution spot, a negative pressure is created and maintained in it, while at the same time the pollution product is removed from the well, and the pollution product is extracted by pumping using a submersible pump, as well as the fact that the oil product is pumped out as a pollution product, as well as the fact that the oil product is pumped out in a stationary or variable mode, and also because the negative pressure is maintained m ranges from - 2 kgf / cm ² to - 0.8 kgf / cm ^2, and in that a negative pressure is created and maintained by a vacuum pump and a gravity separator.

Таким образом, заявленное техническое решение соответствует критерию охраноспособности "новизна".Thus, the claimed technical solution meets the eligibility criterion of "novelty."

Сравнение заявленного технического решения не только с наиболее близким аналогом, но и с другими техническими решениями в данной области не позволило выявить существенные признаки, сходные с признаками известных технических решений, что дает основания считать, заявленное техническое решение соответствующим критерию охраноспособности "изобретательский уровень".Comparison of the claimed technical solution not only with the closest analogue, but also with other technical solutions in this area did not reveal significant features similar to those of the known technical solutions, which suggests that the claimed technical solution meets the eligibility criterion of "inventive step".

Способ может быть эффективно применен при проникновении жидких углеводородов (нефтепродуктов) в пласты воды и грунта, при этом очистка воды и грунта может осуществляться на глубину до 100 м и глубже.The method can be effectively applied when liquid hydrocarbons (oil products) penetrate into water and soil layers, while water and soil can be cleaned to a depth of 100 m and deeper.

На одной из нефтебаз Воронежской области в результате разрыва стального магистрального трубопровода произошла утечка более 500 т нефтепродукта. После проведения геологоразведочных работ было установлено, что пролитый нефтепродукт осел над водным горизонтом (насыщенный водой песок), образовав над ним слой загрязненного грунта толщиной 0,5-0,9 м, при этом глубина залегания составила 36 м.At one of the oil depots in the Voronezh region as a result of a rupture of the steel main pipeline, more than 500 tons of oil product leaked. After geological exploration it was found that the spilled oil product settled on the water horizon (sand saturated with water), forming a layer of contaminated soil above it with a thickness of 0.5-0.9 m, while the depth was 36 m.

Для того чтобы извлечь продукт загрязнения, в районе утечки была пробурена и установлена скважина глубиной 37,2 м с диаметром 219 мм и длиной фильтра 4 м. После этого в скважину был опущен погружной насос, а оголовок (верх) скважины закрыт герметично. В оголовок монтируют патрубок для подсоединения вакуумной магистрали, в результате чего создают в скважине отрицательное давление, что стимулирует приток нефтепродукта; дополнительно на поверхности в вакуумную магистраль монтируют гравитационный сепаратор, к которому подсоединена и магистраль откачки нефтепродукта, а также магистраль от вакуумного узла, что позволило выровнять давление в скважине и в рабочей части погружного насоса.In order to extract the contaminated product, a well with a depth of 37.2 m with a diameter of 219 mm and a filter length of 4 m was drilled and installed in the leakage area. After that, a submersible pump was lowered into the well, and the head (top) of the well was sealed. A nozzle is mounted in the head to connect the vacuum line, as a result of which negative pressure is created in the well, which stimulates the flow of oil product; additionally, a gravity separator is mounted on the surface in the vacuum line, to which the oil pumping line and the line from the vacuum unit are connected, which made it possible to equalize the pressure in the well and in the working part of the submersible pump.

Таким образом, в предложенном способе сочетается создание отрицательного давления в скважине для цели увеличения скорости и объема притока нефтепродукта с одновременной работой вакуумного и погружного насоса.Thus, the proposed method combines the creation of negative pressure in the well for the purpose of increasing the speed and volume of the influx of oil with the simultaneous operation of a vacuum and submersible pump.

В качестве примера реализации способа на чертеже представлено устройство, где изображены: водный горизонт 1, грунт 2, пропитанный нефтепродуктом, фильтр 3, надетый на нижний конец скважины, погружной насос 4, размещенный в скважине 5 и соединенный откачивающей магистралью 6 через вентиль 11 с гравитационным сепаратором 9, который через вентиль 10 и вакуумную магистраль 8 соединен со скважиной 5, эластичная муфта 7, обеспечивающая герметизацию отверстия, через которое проходит откачивающая магистраль 6, вентиль 12, вмонтированный в гравитационный сепаратор 9 и предназначенный для выравнивания давления при сливе содержимого через вентиль 13, вакуумный узел 16 через вакуумную магистраль 15 и вентиль 14 подсоединяется к гравитационному сепаратору 9.As an example of the implementation of the method, the drawing shows a device where: the water horizon 1, soil 2, impregnated with oil, a filter 3, worn on the lower end of the well, a submersible pump 4, located in the well 5 and connected by a pumping line 6 through the valve 11 with gravity a separator 9, which is connected through the valve 10 and the vacuum line 8 to the well 5, an elastic coupling 7, which provides a seal for the hole through which the pumping line 6 passes, the valve 12 mounted in the gravity a separator 9 and designed to equalize the pressure when draining the contents through the valve 13, the vacuum unit 16 through the vacuum pipe 15 and the valve 14 is connected to the gravity separator 9.

Способ очистки воды и грунта осуществляется следующим образом.The method of purification of water and soil is as follows.

В пробуренную и оснащенную скважину опускают погружной насос 4, затем с помощью узла 16 (вакуумного насоса) и вакуумной магистрали 15, 8, включая гравитационный сепаратор 9, создают в скважине 5 отрицательное давление, в результате чего происходит постепенное подтягивание пролитого нефтепродукта без разрыва линзы и откачивание его по магистрали 6 с помощью погружного насоса 4 в резервуар 9, функционирование которого основано на принципе гравитационного отстоя. При накоплении в нем жидкости, она, отстаиваясь, располагается в два слоя, которые поочередно через вентиль 13 сливаются. Во время слива необходимые для этого вентили 12, 13 открываются, а другие 10, 11, 14 - закрываются. Далее нефтепродукт идет на переработку и очистку, вода сливается или очищается дополнительно и также сливается. Затем описанный процесс повторяется.A submersible pump 4 is lowered into a drilled and equipped well, then using a node 16 (vacuum pump) and a vacuum line 15, 8, including the gravity separator 9, negative pressure is created in the well 5, as a result of which the spilled oil is gradually pulled up without breaking the lens and pumping it along the line 6 with the help of a submersible pump 4 into the tank 9, the functioning of which is based on the principle of gravitational sludge. With the accumulation of liquid in it, it, settling, is located in two layers, which alternately merge through valve 13. During the discharge, the necessary valves 12, 13 are opened for this, and the other 10, 11, 14 are closed. Further, the oil product is processed and refined, the water is drained or refined additionally and also drained. Then the described process is repeated.

Приведенный пример реализации способа не ограничивает объема притязаний заявителя, представленных в формуле, а служит пояснением к осуществлению изобретения.The given example of the implementation of the method does not limit the scope of the claims of the applicant presented in the formula, but serves as an explanation for the implementation of the invention.

В зависимости от пятна загрязнения бурят несколько скважин, а выбор типа вакуумного насоса для поддержания вакуума при обеспечении заданного процесса определяется рабочим диапазоном давления насоса и его предельным давлением, быстротой откачки насоса в заданном диапазоне. Способ может быть реализован в подвижном варианте устройства, а также в зимнем варианте.Depending on the pollution spot, several wells are drilled, and the choice of the type of vacuum pump to maintain the vacuum while ensuring a given process is determined by the working range of the pump pressure and its maximum pressure, the speed of pumping in a given range. The method can be implemented in a mobile version of the device, as well as in the winter version.

Claims

1. The method of purification of water and soil from pollution, which consists in the fact that at least one well is drilled in the area of the pollution spot, a negative pressure is created and maintained in it, while at the same time the contamination product is extracted from the well, and the negative pressure is maintained in the range from - 2 to - 0.8 kgf / cm ² .

2. The method according to claim 1, characterized in that the oil product is recovered as a pollution product.

3. The method according to claim 2, characterized in that the oil is recovered by pumping using a submersible pump.

4. The method according to claim 1, characterized in that the negative pressure is created and maintained using a vacuum pump and a gravity separator.

5. The method according to claim 3, characterized in that the pumping is carried out in a stationary or variable mode.