RU2389564C1 - Method of drilling mud treatment to produce construction material therefrom - Google Patents
Method of drilling mud treatment to produce construction material therefrom Download PDFInfo
- Publication number
- RU2389564C1 RU2389564C1 RU2009122101/03A RU2009122101A RU2389564C1 RU 2389564 C1 RU2389564 C1 RU 2389564C1 RU 2009122101/03 A RU2009122101/03 A RU 2009122101/03A RU 2009122101 A RU2009122101 A RU 2009122101A RU 2389564 C1 RU2389564 C1 RU 2389564C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- drying
- drilling
- drill cuttings
- temperature
- firing
- Prior art date
Links
Classifications
-
- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
- Y02P—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES IN THE PRODUCTION OR PROCESSING OF GOODS
- Y02P40/00—Technologies relating to the processing of minerals
- Y02P40/60—Production of ceramic materials or ceramic elements, e.g. substitution of clay or shale by alternative raw materials, e.g. ashes
Abstract
Description
Способ обезвреживания бурового шлама с получением из него строительного материала относится к промышленности строительных материалов, а именно к производству гравия, щебня, керамзита, и может быть использован непосредственно на буровых площадках.The method of neutralizing drill cuttings with obtaining building material from it relates to the building materials industry, namely the production of gravel, crushed stone, expanded clay, and can be used directly at drilling sites.
Освоение нефтяных и газовых месторождений, рост нефтедобычи в нашей стране привел к образованию больших объемов отходов бурения. Выход отходов бурения составляет 0,2-0,6 м3 на 1 метр проходки. Наибольшую опасность для объектов природной среды представляют производственно-технологические отходы бурения, которые накапливаются и хранятся на территории буровых [1].The development of oil and gas fields, the growth of oil production in our country led to the formation of large volumes of drilling waste. The output of drilling waste is 0.2-0.6 m 3 per 1 meter of penetration. The greatest danger to environmental objects is represented by production and technological drilling wastes that accumulate and are stored on the drilling site [1].
Шламовые амбары занимают большие площади, а их содержимое является постоянным источником загрязнения окружающей среды, например, в Ханты-Мансийском автономном округе (ХМАО) накоплено огромное количество отходов бурения - на 2002 г. свыше 4 млн тонн [2].Sludge pits occupy large areas, and their contents are a constant source of environmental pollution, for example, in the Khanty-Mansi Autonomous Okrug (Khanty-Mansi Autonomous Okrug) a huge amount of drilling waste has been accumulated - more than 4 million tons in 2002 [2].
С другой стороны, для удаленных нефтегазовых регионов, с учетом имеющегося в них дефицита строительных материалов и дороговизны их дальней транспортировки, актуальна полезная утилизация образовавшихся при бурении эксплуатационных скважин бурового раствора с выбуренной породой - буровых шламов, в материалы, пригодные к применению для рекультивации отработанного карьера, для отсыпки нефтепроводов, для строительных и ремонтных работ и других технических целей.On the other hand, for remote oil and gas regions, taking into account the shortage of building materials in them and the high cost of their long-distance transportation, the useful utilization of drilling mud with drill cuttings — drill cuttings — that are suitable for reclamation of a used quarry , for filling oil pipelines, for construction and repair work and other technical purposes.
С учетом этого разработки по технологии обезвреживания и утилизации буровых шламовых отходов чрезвычайно актуальны.Given this development, the technology for the disposal and disposal of drill cuttings is extremely relevant.
Известен способ обезвреживания бурового шлама по патенту №61162 «Полигон для очистки и обезвреживания выбуренного грунта комбинированным методом» от 2006.09.20, опублик. 2007.02.27, МПК В09В 3/00. Обеззараживают шлам на установке высокотемпературного обжига в печах при температуре 1400С°. После спекания грунта и достижения прочности 10 кг/см2 обезвреженную массу используют для рекультивации отработанного карьера, для отсыпки нефтепроводов, для строительных и ремонтных работ и других технических целей. Изобретение относится к устройствам для обезвреживания буровых шламов и может быть использовано на буровых площадках при бурении нефтяных скважин.A known method of disposal of drill cuttings according to patent No. 61162 "Landfill for cleaning and disposal of drill soil using the combined method" from 2006.09.20, published. 2007.02.27, IPC V09V 3/00. Sludge is disinfected at a high-temperature firing plant in furnaces at a temperature of 1400 ° C. After sintering the soil and achieving a strength of 10 kg / cm 2, the neutralized mass is used for reclamation of the worked quarry, for filling in oil pipelines, for construction and repair work and other technical purposes. The invention relates to a device for the disposal of drill cuttings and can be used at drilling sites when drilling oil wells.
Данная технология является сложной, поскольку предусматривает длительное обезвреживание, применение специальных компонентов для отверждения массы и вспучивания, и энергозатратной, так как обезвреживают путем высокотемпературного обжига при температуре 1400С° в течение 1 часа.This technology is complex because it provides long-term neutralization, the use of special components for mass curing and expansion, and energy-consuming, since they are neutralized by high-temperature firing at a temperature of 1400 ° C for 1 hour.
Данный способ не обеспечивает обезвреживание патогенных микробов и микроспор на первых этапах технологии, что создает угрозу для работающих с сырьевой смесью.This method does not ensure the neutralization of pathogenic microbes and microspores in the first stages of the technology, which poses a threat to those working with the raw mix.
Известен «Способ очистки донных отложений нефтешламовых накопителей» по патенту №2309128 от 2006.02.26, опублик. 2007.10.27, МПК C02F 11/16, включающий биологическую очистку осадка, смешение с отходами, при этом осадок непосредственно в накопителе смешивают с известковым материалом в соотношении 3:1, затем полученную смесь дополнительно смешивают с глинистым материалом с остаточной влажностью 20-40%, при этом соотношение осадок: известковый материал: глинистый материал составляет 3:1:1; затем смесь из накопителя направляют на осушку в естественных условиях до 30-40% влажности, после частичной осушки смесь подвергают анаэробной биологической обработке в присутствии питательной среды. Изобретение относится к способу очистки донных отложений нефтешламовых накопителей, в частности, на нефтедобывающих предприятиях.The well-known "Method of cleaning bottom sediments of oil sludge storage" according to patent No. 2309128 from 2006.02.26, published. 2007.10.27, IPC C02F 11/16, including biological treatment of sludge, mixing with waste, while the sludge directly in the drive is mixed with lime material in a ratio of 3: 1, then the resulting mixture is additionally mixed with clay material with a residual moisture content of 20-40% while the ratio of sediment: calcareous material: clay material is 3: 1: 1; then the mixture from the drive is sent for drying in natural conditions to 30-40% humidity; after partial drying, the mixture is subjected to anaerobic biological treatment in the presence of a nutrient medium. The invention relates to a method for cleaning bottom sediments of sludge storage tanks, in particular, in oil producing enterprises.
Для осуществления данного способа необходимо завозить на буровые установки многие компоненты в большом объеме, такие как известковый материал, глинистый материал, и располагать большими площадями для осушки смеси в естественных условиях до 30-40% влажности. Далее требуется анаэробная биологическая обработка в присутствии питательной среды. Данный способ также не обеспечивает обезвреживание патогенных микробов и микроспор на первых этапах технологии. При осушке смеси в естественных условиях до 30-40% влажности наличие патогенных микробов и микроспор в смеси создает угрозу для работающих с сырьевой смесью и буровиков.To implement this method, it is necessary to import many components into drilling rigs in a large volume, such as calcareous material, clay material, and have large areas for drying the mixture in natural conditions up to 30-40% humidity. Further, anaerobic biological treatment is required in the presence of a culture medium. This method also does not ensure the neutralization of pathogenic microbes and microspores in the first stages of the technology. When the mixture is dried under natural conditions to 30-40% humidity, the presence of pathogenic microbes and microspores in the mixture poses a threat to those working with the raw material mixture and drillers.
Наиболее близким по технической сущности является способ, описанный в техническом решении «Керамическое изделие, сырьевая смесь и способ изготовления керамического изделия» по патенту №2046772 от 1994.05.27, опублик. 1995.10.27, МПК 6 С04В 33/00, С04В 38/06. Данным способом керамическое изделие - кирпич, плитки, керамзит и т.д., выполняют из сырьевой смеси, включающей, мас.: глина 20-79,9; отработанный бентонитовый буровой раствор 20,1-80. При этом отработанный бентонитовый буровой раствор подсушивают до влажности 2-3%, затем смешивают с глиной до получения смеси определенного состава, прессуют или формуют заготовки, сушат и обжигают в туннельной, кольцевой или роликовой печи. В туннельной печи обжиг осуществляется в течение 18-40 ч при температуре 950-1000°С, в кольцевой печи 30-55 ч при 950-1000°С, в роликовой 8-12 ч при 1020-1080°С.The closest in technical essence is the method described in the technical solution "Ceramic product, raw mix and method of manufacturing a ceramic product" according to patent No. 2046772 from 1994.05.27, published. 1995.10.27, IPC 6 С04В 33/00, С04В 38/06. In this way, a ceramic product - brick, tiles, expanded clay, etc., is made from a raw material mixture, including, mas .: clay 20-79.9; spent bentonite drilling fluid 20.1-80. In this case, the spent bentonite drilling fluid is dried to a moisture content of 2-3%, then mixed with clay to obtain a mixture of a certain composition, pressed or molded blanks, dried and fired in a tunnel, ring or roller furnace. In a tunnel kiln, firing is carried out for 18-40 hours at a temperature of 950-1000 ° C, in a ring furnace 30-55 hours at 950-1000 ° C, in a roller kiln for 8-12 hours at 1020-1080 ° C.
Для осуществления предлагаемого способа требуются значительные временные затраты из-за большого количества технологических переделов и большие энергозатраты в связи с необходимостью сушки шлама до влажности 2-3%, а также обжига в течение 8-12 часов или 18-40 часов, еще необходимо завозить на буровые установки большое количество глинистого материала, что сопоставимо по массе с утилизируемым буровым раствором либо превышает его в 4 раза.For the implementation of the proposed method requires considerable time due to the large number of technological stages and high energy consumption due to the need to dry sludge to a moisture content of 2-3%, as well as firing for 8-12 hours or 18-40 hours, it is still necessary to import drilling rigs a large amount of clay material, which is comparable in weight with the utilized drilling fluid or exceeds it by 4 times.
Задачей предлагаемого технического решения является обезвреживание и полезная утилизация буровых шламов в материалы, пригодные к применению для строительных и ремонтных работ и других технических целей, непосредственно на площадке буровой установки, без доставки дополнительных компонентов.The objective of the proposed technical solution is the disposal and beneficial disposal of drill cuttings in materials suitable for construction and repair work and other technical purposes, directly on the site of the drilling rig, without delivery of additional components.
Задача решена за счет способа обезвреживания бурового шлама с получением из него строительного материала, включающего термообработку бурового шлама - подсушивание, формование из него полуфабриката и его термообработку - скоростной обжиг, при этом указанное подсушивание осуществляют при температуре 300-500°С в течение 8-20 минут до формовочной влажности 28-32%, после формования полуфабриката - гранул, осуществляют их сушку до влажности 10-15%, а указанный обжиг осуществляют при температуре 950-1200°С в течение 30-50 минут.The problem is solved by the method of neutralizing drill cuttings to obtain building material from it, including heat treatment of drill cuttings - drying, molding of the semi-finished product from it and its heat treatment - high-speed firing, while the specified drying is carried out at a temperature of 300-500 ° C for 8-20 minutes to a molding moisture content of 28-32%, after molding the semi-finished product - granules, they are dried to a moisture content of 10-15%, and the specified firing is carried out at a temperature of 950-1200 ° C for 30-50 minutes.
Введение в технологию подсушивания при температуре 300-500°С в течение 8-20 минут позволяет, при получении обезвреженного полуфабриката формовочной влажности, значительно меньше, по сравнению с аналогами, тратить времени и энергоресурсов и создавать безвредные условия для работающих с сырьевой смесью и буровиков.Introduction to the drying technology at a temperature of 300-500 ° C for 8-20 minutes allows, when receiving a neutralized semi-finished product of molding moisture, significantly less time and energy compared to analogs and create harmless conditions for working with the raw material mixture and drillers.
Осуществление после формования полуфабриката - гранул, сушки позволяет довести их влажность до 10-15% и ввести скоростной обжиг в течение 30-50 минут при следующей термообработке, что в свою очередь позволяет, при получении обезвреженной прочной керамической структуры, в разы, по сравнению с аналогами, снизить энергозатраты и ускорить изготовление строительного материала.The implementation after molding of the semi-finished product - granules, drying allows you to bring their moisture content to 10-15% and introduce high-speed firing for 30-50 minutes during the next heat treatment, which in turn allows, upon receipt of a neutralized strong ceramic structure, at times, compared to analogues, reduce energy consumption and accelerate the production of building material.
Разработанный способ обезвреживания бурового шлама с получением из него строительного материала позволяет решить экологические задачи по обезвреживанию буровых шламовых отходов, а также задачи их полезной утилизации.The developed method for the disposal of drill cuttings with obtaining building material from it allows us to solve the environmental problems of the disposal of drill cuttings, as well as the tasks of their useful disposal.
Строительные материалы, получаемые предлагаемым способом, могут восполнить существующий дефицит в районах размещения буровых установок и снизить остроту проблемы, покрывая часть этих потребностей.Building materials obtained by the proposed method can make up for the existing shortage in the areas where drilling rigs are located and reduce the severity of the problem, covering part of these needs.
Помимо экологического аспекта - снижения негативного воздействия на окружающую среду, уменьшения площадей, занятых отходами, следует учитывать и социально-экономический эффект: уменьшение платы за размещение отходов, получение прибыли от реализации продукта, создание дополнительных рабочих мест.In addition to the environmental aspect - reducing the negative impact on the environment, reducing the area occupied by waste, the socio-economic effect should be taken into account: a reduction in the cost of waste disposal, profit from the sale of the product, and the creation of additional jobs.
Способ обезвреживания бурового шлама с получением из него строительного материала осуществляют следующим образом.The method of disposal of drill cuttings to obtain building material from it is as follows.
Первичную термообработку шлама производят кратковременно и интенсивно в сушильном барабане с эффективными теплообменными устройствами при температуре теплоносителя 300-500°С в течение 8-20 мин до формовочной влажности 28-32%, при этом удаляют избыточную влагу и обезвреживают буровые шламы от патогенных микроорганизмов, микроспор, что позволяет получить безвредную формовочную смесь.The primary heat treatment of the cuttings is carried out briefly and intensively in a drying drum with effective heat exchangers at a heat carrier temperature of 300-500 ° C for 8-20 minutes to a molding moisture content of 28-32%, while excess moisture is removed and drill cuttings are neutralized from pathogenic microorganisms, microspores that allows you to get a harmless molding mixture.
При температуре 200°С формовочная влажность Wф=30% достигается через 23 минуты, а полное высыхание (нулевая влажность) - через 80 мин. С повышением температуры сушки до 300-400°С время термообработки до влажности 30% уменьшается и составляет соответственно 17 и 9 мин. Установлено, что при температуре 300-500°С происходит интенсивная подсушка шлама.At a temperature of 200 ° C, molding moisture content W f = 30% is achieved after 23 minutes, and complete drying (zero humidity) after 80 minutes. With an increase in the drying temperature to 300-400 ° C, the heat treatment time to a moisture content of 30% decreases and amounts to 17 and 9 minutes, respectively. It has been established that at a temperature of 300-500 ° C, intensive sludge drying occurs.
Формование полуфабриката осуществляют на дырчатых вальцах или шнековом прессе, что позволяет получить качественный полуфабрикат с хорошим уплотнением сырцовых гранул, однородного грансостава.Semi-finished product is formed on perforated rollers or a screw press, which makes it possible to obtain a high-quality semi-finished product with good compaction of raw granules, uniform grain size.
После формования полуфабриката - гранул, осуществляют их сушку до остаточной влажности 10-15%, в результате чего прочность гранул возрастает до Rсд=10,7…11,5 кг/см2 (прочность при сдавливании). Отсутствует разрушение при сбрасывании гранул с высоты 1-1,5 м. Такая высокая прочность обеспечивает неразрушаемость гранул полуфабриката при перемещении по технологической линии.After molding the semi-finished product - granules, they are dried to a residual moisture content of 10-15%, as a result of which the strength of the granules increases to R sd = 10.7 ... 11.5 kg / cm 2 (compressive strength). There is no destruction when dropping pellets from a height of 1-1.5 m. This high strength ensures the indestructibility of the pellets of the semi-finished product when moving along the production line.
В процессе следующей термообработки, на стадии обжига, завершается процесс обезвреживания буровых шламов, поскольку все их составляющие (в том числе, возможные примеси тяжелых металлов) в процессе твердофазового и последующего смешанного и жидкостного спекания связываются в прочную керамическую структуру с высокой степенью устойчивости. Об этом свидетельствует проведенные испытания долговечности материалов после обжига.During the next heat treatment, at the firing stage, the process of neutralizing drill cuttings is completed, since all their components (including possible impurities of heavy metals) in the process of solid-phase and subsequent mixed and liquid sintering are bonded into a strong ceramic structure with a high degree of stability. This is evidenced by tests of the durability of materials after firing.
Подсушенные гранулы подвергают термической обработке в режиме скоростного обжига в течение 30-50 мин. Вторичную термообработку осуществляют во вращающейся печи. Рациональный интервал обжига 1000-1200°С. Температуру обжига выбирают в зависимости от свойств строительного материала, который планируют получить. При Тобж=1050°С из данного сырья получают гравий с наибольшей прочностью 50 кг/см2, а при обжиге на грани слипания Т 1100°С - поризованный гравий с минимальной плотностью 0,83 г/см3.The dried granules are subjected to heat treatment in the high-speed firing mode for 30-50 minutes. Secondary heat treatment is carried out in a rotary kiln. The rational firing range is 1000-1200 ° C. The firing temperature is selected depending on the properties of the building material, which they plan to obtain. At Tob = 1050 ° C, gravel with the highest strength of 50 kg / cm 2 is obtained from this raw material, and porous gravel with a minimum density of 0.83 g / cm 3 is obtained by firing on the verge of adhesion T 1100 ° C.
Высокая дисперсность частиц в составе буровых шламов (34,7% - частицы размером менее 0,005 мм, в том числе 18,3% - менее 0,001 мм) оказывает большое влияние на скорость, температуру и полноту протекания физико-химических процессов при обжиге. Известно, чем меньше частицы сырья, тем быстрее и полнее протекают физико-химические процессы твердофазового, а затем смешанного спекания в присутствии жидкой фазы, образующейся при пиропластическом размягчении массы. И именно от этого зависит прочность, которую материал приобретает после обжига, и качество обеззараживания.The high dispersion of particles in the composition of drill cuttings (34.7% - particles less than 0.005 mm in size, including 18.3% - less than 0.001 mm) have a great influence on the speed, temperature, and completeness of physicochemical processes during firing. It is known that the smaller the particles of raw materials, the faster and more complete the physicochemical processes of solid-phase, and then mixed sintering in the presence of a liquid phase formed during the pyroplastic softening of the mass. And precisely on this depends the strength that the material acquires after firing, and the quality of disinfection.
Детальное изучение высокотемпературного этапа обжига показало, что активный процесс спекания и обеззараживания протекает в температурном интервале 950-1100°С, о чем свидетельствует возрастающая прочность обжигового материала. Подъем температуры выше 1000°С приводит к пиропластическому размягчению массы и появлению жидкой фазы. При этом наблюдается поризация сердцевины гранул и увеличения объема гранул в результате их вспучивания.A detailed study of the high-temperature stage of firing showed that the active process of sintering and disinfection proceeds in the temperature range of 950-1100 ° C, as evidenced by the increasing strength of the firing material. A rise in temperature above 1000 ° C leads to a pyroplastic softening of the mass and the appearance of a liquid phase. At the same time, porosity of the core of the granules and an increase in the volume of granules as a result of their expansion are observed.
Варьирование технологическими параметрами позволяет получать обезвреженные строительные материалы с разными свойствами в зависимости от желаемой сферы применения; плотный гравий с плотностью γ 1,4 г/см с высокой прочностью R 50 кг/см2; поризованный гравий, который почти вдвое легче - γ 0,8 г/см3.Varying with technological parameters allows to obtain neutralized building materials with different properties depending on the desired field of application; dense gravel with a density of γ 1.4 g / cm with high strength R 50 kg / cm 2 ; porous gravel, which is almost twice as light - γ 0.8 g / cm 3 .
Проведенные опытные работы показали возможность полного обезвреживания шламовых отходов и получения из них строительного материала в виде гравия с плотностью 830-1400 кг/м3.The conducted experimental work showed the possibility of complete neutralization of sludge waste and obtaining from them building material in the form of gravel with a density of 830-1400 kg / m 3 .
Пример осуществления способаAn example of the method
Промышленные испытания проводили с использованием бурового шлама, образовавшегося при бурении эксплуатационных скважин, с влажностью 75-65% следующего химического состава (таблица 1).Industrial tests were carried out using drill cuttings formed during the drilling of production wells with a moisture content of 75-65% of the following chemical composition (table 1).
Буровой шлам подавали из шламового амбара в сушильный барабан с эффективными теплообменными устройствами, температура теплоносителя составляла 450°С. Термообработку осуществляли в течение 14 минут, в результате была достигнута влажность 30%.Drill cuttings were fed from a slurry barn into a drying drum with efficient heat exchangers; the coolant temperature was 450 ° С. Heat treatment was carried out for 14 minutes, as a result, a humidity of 30% was achieved.
Термообработанную массу направляли в формующий агрегат, с помощью которого были получены гранулы полуфабриката размером 12-14 мм.The heat-treated mass was sent to a forming unit, with the help of which granules of a semi-finished product of 12-14 mm in size were obtained.
Далее гранулы полуфабриката подавали в короткий барабан обкатки и подсушки. В результате прочность гранул возрастала до 11 кг/см2, а влажность снижалась до 12%. Подсушка осуществлялась отходящими газами из печи обжига.Next, the pellets of the semi-finished product were fed into a short drum for running and drying. As a result, the strength of the granules increased to 11 kg / cm 2 and the humidity decreased to 12%. Drying was carried out by the exhaust gases from the kiln.
С помощью элеватора упрочненные полуфабрикат-гранулы направляли через бункер запаса во вращающуюся печь, где проводили высокотемпературную термообработку в режиме скоростного обжига в течение 40 минут с подъемом температуры до 1050°С.Using the elevator, hardened semi-finished granules were sent through the storage hopper to a rotary kiln, where high-temperature heat treatment was carried out in the high-speed firing mode for 40 minutes with a temperature rise of up to 1050 ° С.
В результате был получен гравий с плотностью 900-1200 г/см3; фракции 5-10 и 10-20 мм (преимущественно), а также песок - фракция менее 5 мм; прочностью 45-50 кг/см3, пригодный для строительных работ разных видов.As a result, gravel with a density of 900-1200 g / cm 3 was obtained; fractions of 5-10 and 10-20 mm (mainly), as well as sand - a fraction of less than 5 mm; strength of 45-50 kg / cm 3 suitable for construction works of various types.
Было проведено биотестирование продукта переработки бурового шлама и установлен V класс опасности.A bioassay of the drill cuttings processing product was conducted and the V hazard class was established.
Получен сертификат соответствия на гравий и песок из отходов бурения.A certificate of compliance has been obtained for gravel and sand from drilling waste.
Полученный материал соответствует требованиям ТУ 5711-001-71589812-2009.The resulting material meets the requirements of TU 5711-001-71589812-2009.
К настоящему времени проведены опытные испытания шлама в заводских условиях, выполнены проектные работы, изготавливается оборудование и ведется строительство цеха по переработке и обезвреживанию буровых шламов с помощью разработанной технологии.To date, pilot tests of sludge in the factory have been carried out, design work has been completed, equipment is being manufactured, and a workshop is being built for the processing and disposal of drill cuttings using the developed technology.
Строительные материалы, получаемые данным способом, характеризуются стабильной долговечной структурой. Долговечность материалов была подтверждена испытаниями по ряду методик, которые применяются для строительных материалов. Были проведены испытания водопоглощения, определения потерь после кипячения, определения коэффициента размягчения, определения морозостойкости. Данные показатели характеризуют устойчивость структуры материала после обжига и его долговечность. Испытания выполняли в соответствии с методиками ГОСТ 9758-80 «Заполнители пористые неорганические для строительных работ. Методы испытаний».Building materials obtained by this method are characterized by a stable, durable structure. The durability of the materials was confirmed by tests using a number of techniques that are used for building materials. Water absorption tests were carried out, determination of losses after boiling, determination of softening coefficient, determination of frost resistance. These indicators characterize the stability of the material structure after firing and its durability. The tests were performed in accordance with the methods of GOST 9758-80 “Inorganic porous aggregates for construction work. Test Methods. "
За время испытаний получено 10500 м3 гравия и песка.During the tests, 10,500 m 3 of gravel and sand were obtained.
Гравий и песок из отходов бурения (буровых шламов), полученный в период испытаний, использовали для устройства оснований дорог, дренажей, укрепления обочин в соответствии с действующими строительными нормами и правилами.Gravel and sand from drilling wastes (drill cuttings) obtained during the test period were used to construct road foundations, drainages, and strengthen roadsides in accordance with applicable building codes.
Федеральная служба по экологическому, технологическому и атомному надзору выдала положительное заключение на технологический регламент на линию с мобильной установкой по переработке бурового раствора с выбуренной породой, образовавшегося при бурении эксплуатационных скважин (отходы бурения).The Federal Service for Ecological, Technological and Nuclear Supervision issued a positive opinion on the technological regulations for a line with a mobile installation for processing drilling mud with drill cuttings formed during the drilling of production wells (drilling waste).
Возможные сферы применения строительного гравия и щебня, получаемых из шламовых отходов буровых установок по разработанной технологии двойной термообработки: дорожное строительство, легкие конструкционные бетоны для промышленного и жилищного строительства.Possible applications of building gravel and crushed stone obtained from sludge waste from drilling rigs using the developed double heat treatment technology: road construction, lightweight structural concrete for industrial and residential construction.
Получение таких строительных материалов имеет большое значение для удаленных нефтегазовых регионов с учетом имеющегося в них дефицита строительных материалов и дороговизны их дальней транспортировки.The receipt of such building materials is of great importance for remote oil and gas regions, taking into account the existing shortage of building materials and the high cost of their long-distance transportation.
Технический эффект от способа обезвреживания бурового шлама с получением из него строительного материала заключается в возможности варьирования технологическими параметрами, что позволяет получать обезвреженные строительные материалы с разными свойствами в зависимости от желаемой сферы применения: плотный гравий с плотностью γ 1,4 г/см3 с высокой прочностью R 50 кг/см2; поризованный гравий, который почти вдвое легче, γ 0,8 г/см3, за счет того, что способ включает термообработку бурового шлама - подсушивание, формование из него полуфабриката и его термообработку - скоростной обжиг, при этом указанное подсушивание осуществляют при температуре 300-500°С в течение 8-20 минут до формовочной влажности 28-32%, после формования полуфабриката - гранул, осуществляют их сушку до влажности 10-15%, а указанный обжиг осуществляют при температуре 950-1200°С в течение 30-50 минут, позволяет решить экологические задачи по обезвреживанию и их полезной утилизации.The technical effect of the method of neutralizing drill cuttings with obtaining building material from it consists in the possibility of varying the technological parameters, which allows to obtain neutralized building materials with different properties depending on the desired application: dense gravel with a density of γ 1.4 g / cm 3 with high strength R 50 kg / cm 2 ; porous gravel, which is almost twice lighter, γ 0.8 g / cm 3 due to the fact that the method includes heat treatment of drill cuttings — drying, molding of the semi-finished product from it and its heat treatment — high-speed firing, while the specified drying is carried out at a temperature of 300- 500 ° C for 8-20 minutes to a molding moisture content of 28-32%, after molding the semi-finished product - granules, they are dried to a moisture content of 10-15%, and the specified firing is carried out at a temperature of 950-1200 ° C for 30-50 minutes allows you to solve the environmental problems of neutralization and s efficient utilization.
ЛитератураLiterature
1. Быков Н.Ю., Гуменюк А.С., Литвиненко В.И. Охрана окружающей среды при строительстве скважин. - М.: ВНИИОЭНГ, 1985. - 37 с. - (Обзор, информ. Сер. Коррозия и защита окружающей среды в нефтегазовой промышленности).1. Bykov N.Yu., Gumenyuk A.S., Litvinenko V.I. Environmental protection during well construction. - M .: VNIIOENG, 1985 .-- 37 p. - (Review, inform. Ser. Corrosion and environmental protection in the oil and gas industry).
2. Шевелева Т.Н., Рамзова С.А. Отходы производства // Информационный бюллетень «О состоянии окружающей природной среды Ханты-Мансийского автономного округа». НПЦ «Мониторинг». Ханты-Мансийск, 2003. - С.852. Sheveleva T.N., Ramzova S.A. Wastes of production // Newsletter "On the state of the environment of the Khanty-Mansiysk Autonomous Okrug". SPC "Monitoring". Khanty-Mansiysk, 2003. - P.85
Claims (1)
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2009122101/03A RU2389564C1 (en) | 2009-06-10 | 2009-06-10 | Method of drilling mud treatment to produce construction material therefrom |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2009122101/03A RU2389564C1 (en) | 2009-06-10 | 2009-06-10 | Method of drilling mud treatment to produce construction material therefrom |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| RU2389564C1 true RU2389564C1 (en) | 2010-05-20 |
Family
ID=42676045
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| RU2009122101/03A RU2389564C1 (en) | 2009-06-10 | 2009-06-10 | Method of drilling mud treatment to produce construction material therefrom |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| RU (1) | RU2389564C1 (en) |
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| RU2524708C1 (en) * | 2013-02-19 | 2014-08-10 | Юрий Яковлевич Эль | Method of bore mud processing |
| RU2614339C1 (en) * | 2016-04-04 | 2017-03-24 | федеральное государственное автономное образовательное учреждение высшего образования "Самарский государственный аэрокосмический университет имени академика С.П. Королева (национальный исследовательский университет)" (СГАУ) | Composition for manufacture of expanded aggregate |
| CN116239365A (en) * | 2021-12-08 | 2023-06-09 | 中国石油天然气集团有限公司 | Method for preparing sintered brick by using complex deep well JFS drilling cuttings |
| RU2805581C1 (en) * | 2022-10-28 | 2023-10-19 | Общество с ограниченной ответственностью "РН-Ванкор" | Technological line for production of construction materials with recycling of drilling waste |
-
2009
- 2009-06-10 RU RU2009122101/03A patent/RU2389564C1/en active
Cited By (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| RU2524708C1 (en) * | 2013-02-19 | 2014-08-10 | Юрий Яковлевич Эль | Method of bore mud processing |
| RU2614339C1 (en) * | 2016-04-04 | 2017-03-24 | федеральное государственное автономное образовательное учреждение высшего образования "Самарский государственный аэрокосмический университет имени академика С.П. Королева (национальный исследовательский университет)" (СГАУ) | Composition for manufacture of expanded aggregate |
| CN116239365A (en) * | 2021-12-08 | 2023-06-09 | 中国石油天然气集团有限公司 | Method for preparing sintered brick by using complex deep well JFS drilling cuttings |
| CN116239365B (en) * | 2021-12-08 | 2023-12-19 | 中国石油天然气集团有限公司 | Method for preparing sintered brick by using complex deep well JFS drilling cuttings |
| RU2805581C1 (en) * | 2022-10-28 | 2023-10-19 | Общество с ограниченной ответственностью "РН-Ванкор" | Technological line for production of construction materials with recycling of drilling waste |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| Liu et al. | Effect of SiO2 and Al2O3 on characteristics of lightweight aggregate made from sewage sludge and river sediment | |
| US11420906B2 (en) | Synergistic disposal method of hazardous waste incineration residues and solid wastes, ceramsite and application thereof | |
| KR101198327B1 (en) | Method for Manufacturing Lightweight Construction Material Using Waste Sludge | |
| CN101538146B (en) | Harmless utilization method of electroplating sludge and oily sludge resources | |
| CN108129041B (en) | Preparation method for calcining portland cement clinker by using oil-based drilling rock debris | |
| CN102206073B (en) | Slit burning-free bricks and production method thereof | |
| Koyuncu et al. | Utilization of ceramic wastes in the construction sector | |
| CN106431028A (en) | Construction waste red brick powder and coal ash geopolymer material and preparation method thereof | |
| CN106431493A (en) | Carbon dioxide-maintained recycled aggregate concrete and manufacturing method thereof | |
| Wang et al. | Safe environmentally friendly reuse of red mud modified phosphogypsum composite cementitious material | |
| Ban et al. | The high volume reuse of hybrid biomass ash as a primary binder in cementless mortar block | |
| CN100491096C (en) | Method for preparing veneer brick using fly ash | |
| CN1448360A (en) | Baking-free slag brick and method of making same | |
| RU2389564C1 (en) | Method of drilling mud treatment to produce construction material therefrom | |
| Zhang et al. | Carbonation depth model and prediction of hybrid fiber fly ash concrete | |
| CN107032756A (en) | The technique that a kind of use building waste prepares fired brick | |
| CN109400042B (en) | Preparation method for producing standard brick by using activated fly ash solidified by industrial waste residues | |
| Eliche-Quesada et al. | Comparative study of the use of different biomass bottom ash in the manufacture of ceramic bricks | |
| CN106220217A (en) | A kind of air-entrained concrete building block and preparation method thereof | |
| CN104861406A (en) | Graft modification method for fly ash | |
| KR100450898B1 (en) | production of incinerated construction materials using wastewater sludge | |
| CN101704650A (en) | Resource recycling method of calcium-adding drying sludge | |
| CN110550934A (en) | Water permeable brick manufactured by sintering municipal sludge and construction waste and manufacturing method thereof | |
| RU2425815C1 (en) | Well drilling waste utilisation method | |
| CN115231839A (en) | Cement-based composite material prepared from sludge ash and preparation method thereof |