RU2725534C1 - Technogenic soil - Google Patents
Technogenic soil Download PDFInfo
- Publication number
- RU2725534C1 RU2725534C1 RU2019137980A RU2019137980A RU2725534C1 RU 2725534 C1 RU2725534 C1 RU 2725534C1 RU 2019137980 A RU2019137980 A RU 2019137980A RU 2019137980 A RU2019137980 A RU 2019137980A RU 2725534 C1 RU2725534 C1 RU 2725534C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- soil
- waste
- oil
- mineral
- drilling
- Prior art date
Links
- 239000002689 soil Substances 0.000 title claims abstract description 154
- 239000002699 waste material Substances 0.000 claims abstract description 81
- 238000005553 drilling Methods 0.000 claims abstract description 74
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 claims abstract description 61
- 239000000463 material Substances 0.000 claims abstract description 56
- 229910052500 inorganic mineral Inorganic materials 0.000 claims abstract description 44
- 239000011707 mineral Substances 0.000 claims abstract description 44
- 239000003583 soil stabilizing agent Substances 0.000 claims abstract description 37
- 239000004615 ingredient Substances 0.000 claims abstract description 24
- 231100000331 toxic Toxicity 0.000 claims abstract description 21
- 230000002588 toxic effect Effects 0.000 claims abstract description 21
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Substances O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 21
- 239000004094 surface-active agent Substances 0.000 claims abstract description 14
- 239000002253 acid Substances 0.000 claims abstract description 10
- 239000004927 clay Substances 0.000 claims description 32
- 239000004566 building material Substances 0.000 claims description 20
- 239000003381 stabilizer Substances 0.000 claims description 16
- 150000007513 acids Chemical class 0.000 claims 3
- 239000000126 substance Substances 0.000 abstract description 16
- 230000000694 effects Effects 0.000 abstract description 14
- 230000007613 environmental effect Effects 0.000 abstract description 9
- 239000003921 oil Substances 0.000 description 70
- 239000007789 gas Substances 0.000 description 52
- 238000010276 construction Methods 0.000 description 37
- 235000010755 mineral Nutrition 0.000 description 34
- 238000005520 cutting process Methods 0.000 description 31
- 239000010802 sludge Substances 0.000 description 31
- 239000000203 mixture Substances 0.000 description 29
- 239000010813 municipal solid waste Substances 0.000 description 16
- 239000000654 additive Substances 0.000 description 15
- 230000000996 additive effect Effects 0.000 description 12
- 239000012530 fluid Substances 0.000 description 12
- 230000005012 migration Effects 0.000 description 12
- 238000013508 migration Methods 0.000 description 12
- 238000003860 storage Methods 0.000 description 11
- 230000015572 biosynthetic process Effects 0.000 description 10
- 238000005755 formation reaction Methods 0.000 description 10
- 238000009412 basement excavation Methods 0.000 description 9
- 239000003440 toxic substance Substances 0.000 description 9
- 239000003153 chemical reaction reagent Substances 0.000 description 8
- 231100000614 poison Toxicity 0.000 description 8
- 239000000243 solution Substances 0.000 description 8
- 238000005056 compaction Methods 0.000 description 7
- 238000000605 extraction Methods 0.000 description 7
- 239000007788 liquid Substances 0.000 description 7
- 239000011435 rock Substances 0.000 description 7
- 150000003839 salts Chemical class 0.000 description 7
- 238000005728 strengthening Methods 0.000 description 7
- HEMHJVSKTPXQMS-UHFFFAOYSA-M Sodium hydroxide Chemical compound [OH-].[Na+] HEMHJVSKTPXQMS-UHFFFAOYSA-M 0.000 description 6
- QAOWNCQODCNURD-UHFFFAOYSA-N Sulfuric acid Chemical compound OS(O)(=O)=O QAOWNCQODCNURD-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 6
- 239000004568 cement Substances 0.000 description 6
- 230000008859 change Effects 0.000 description 6
- 238000003912 environmental pollution Methods 0.000 description 6
- VNWKTOKETHGBQD-UHFFFAOYSA-N methane Chemical compound C VNWKTOKETHGBQD-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 6
- 238000006386 neutralization reaction Methods 0.000 description 6
- 239000002245 particle Substances 0.000 description 6
- 239000004575 stone Substances 0.000 description 6
- 231100000419 toxicity Toxicity 0.000 description 6
- 230000001988 toxicity Effects 0.000 description 6
- 229910001385 heavy metal Inorganic materials 0.000 description 5
- 239000003415 peat Substances 0.000 description 5
- 238000012545 processing Methods 0.000 description 5
- 239000002893 slag Substances 0.000 description 5
- 230000008961 swelling Effects 0.000 description 5
- ODINCKMPIJJUCX-UHFFFAOYSA-N Calcium oxide Chemical compound [Ca]=O ODINCKMPIJJUCX-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 4
- 239000013078 crystal Substances 0.000 description 4
- 230000006378 damage Effects 0.000 description 4
- 230000005484 gravity Effects 0.000 description 4
- 238000000034 method Methods 0.000 description 4
- 238000002360 preparation method Methods 0.000 description 4
- 230000008439 repair process Effects 0.000 description 4
- 239000004576 sand Substances 0.000 description 4
- 239000007787 solid Substances 0.000 description 4
- 239000002594 sorbent Substances 0.000 description 4
- 230000006641 stabilisation Effects 0.000 description 4
- 238000011105 stabilization Methods 0.000 description 4
- 230000000087 stabilizing effect Effects 0.000 description 4
- 239000002351 wastewater Substances 0.000 description 4
- OKTJSMMVPCPJKN-UHFFFAOYSA-N Carbon Chemical compound [C] OKTJSMMVPCPJKN-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- 239000004215 Carbon black (E152) Substances 0.000 description 3
- FAPWRFPIFSIZLT-UHFFFAOYSA-M Sodium chloride Chemical compound [Na+].[Cl-] FAPWRFPIFSIZLT-UHFFFAOYSA-M 0.000 description 3
- -1 basalt Substances 0.000 description 3
- 239000011230 binding agent Substances 0.000 description 3
- 230000000903 blocking effect Effects 0.000 description 3
- 239000003795 chemical substances by application Substances 0.000 description 3
- 230000007423 decrease Effects 0.000 description 3
- 238000010790 dilution Methods 0.000 description 3
- 239000012895 dilution Substances 0.000 description 3
- 239000000835 fiber Substances 0.000 description 3
- 239000000383 hazardous chemical Substances 0.000 description 3
- 229930195733 hydrocarbon Natural products 0.000 description 3
- 150000002430 hydrocarbons Chemical class 0.000 description 3
- 230000002209 hydrophobic effect Effects 0.000 description 3
- 238000002156 mixing Methods 0.000 description 3
- 239000003345 natural gas Substances 0.000 description 3
- 239000003498 natural gas condensate Substances 0.000 description 3
- 239000012071 phase Substances 0.000 description 3
- 238000002791 soaking Methods 0.000 description 3
- ZLMJMSJWJFRBEC-UHFFFAOYSA-N Potassium Chemical compound [K] ZLMJMSJWJFRBEC-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- CDBYLPFSWZWCQE-UHFFFAOYSA-L Sodium Carbonate Chemical compound [Na+].[Na+].[O-]C([O-])=O CDBYLPFSWZWCQE-UHFFFAOYSA-L 0.000 description 2
- 125000000129 anionic group Chemical group 0.000 description 2
- 239000000292 calcium oxide Substances 0.000 description 2
- 235000012255 calcium oxide Nutrition 0.000 description 2
- 229910052799 carbon Inorganic materials 0.000 description 2
- 239000002734 clay mineral Substances 0.000 description 2
- 239000000356 contaminant Substances 0.000 description 2
- 230000001687 destabilization Effects 0.000 description 2
- 239000000428 dust Substances 0.000 description 2
- 238000005516 engineering process Methods 0.000 description 2
- 238000011049 filling Methods 0.000 description 2
- 238000001914 filtration Methods 0.000 description 2
- 230000035699 permeability Effects 0.000 description 2
- 239000003209 petroleum derivative Substances 0.000 description 2
- 229920002401 polyacrylamide Polymers 0.000 description 2
- 239000011591 potassium Substances 0.000 description 2
- 238000002203 pretreatment Methods 0.000 description 2
- 230000008569 process Effects 0.000 description 2
- 230000005855 radiation Effects 0.000 description 2
- 230000009467 reduction Effects 0.000 description 2
- 239000005871 repellent Substances 0.000 description 2
- 239000002002 slurry Substances 0.000 description 2
- 239000011780 sodium chloride Substances 0.000 description 2
- 235000011121 sodium hydroxide Nutrition 0.000 description 2
- 150000003467 sulfuric acid derivatives Chemical class 0.000 description 2
- 239000000725 suspension Substances 0.000 description 2
- 235000019738 Limestone Nutrition 0.000 description 1
- 239000004743 Polypropylene Substances 0.000 description 1
- 229920001807 Urea-formaldehyde Polymers 0.000 description 1
- 238000009825 accumulation Methods 0.000 description 1
- 230000002378 acidificating effect Effects 0.000 description 1
- 230000009471 action Effects 0.000 description 1
- 239000003945 anionic surfactant Substances 0.000 description 1
- 230000002421 anti-septic effect Effects 0.000 description 1
- 239000002518 antifoaming agent Substances 0.000 description 1
- 239000000440 bentonite Substances 0.000 description 1
- 229910000278 bentonite Inorganic materials 0.000 description 1
- SVPXDRXYRYOSEX-UHFFFAOYSA-N bentoquatam Chemical compound O.O=[Si]=O.O=[Al]O[Al]=O SVPXDRXYRYOSEX-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 238000004166 bioassay Methods 0.000 description 1
- 230000031018 biological processes and functions Effects 0.000 description 1
- 239000006229 carbon black Substances 0.000 description 1
- 125000002091 cationic group Chemical group 0.000 description 1
- 239000001913 cellulose Substances 0.000 description 1
- 229920002678 cellulose Polymers 0.000 description 1
- 238000006243 chemical reaction Methods 0.000 description 1
- UHZZMRAGKVHANO-UHFFFAOYSA-M chlormequat chloride Chemical compound [Cl-].C[N+](C)(C)CCCl UHZZMRAGKVHANO-UHFFFAOYSA-M 0.000 description 1
- 150000001875 compounds Chemical class 0.000 description 1
- 239000000470 constituent Substances 0.000 description 1
- 230000003111 delayed effect Effects 0.000 description 1
- 238000011161 development Methods 0.000 description 1
- GUJOJGAPFQRJSV-UHFFFAOYSA-N dialuminum;dioxosilane;oxygen(2-);hydrate Chemical compound O.[O-2].[O-2].[O-2].[Al+3].[Al+3].O=[Si]=O.O=[Si]=O.O=[Si]=O.O=[Si]=O GUJOJGAPFQRJSV-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 239000006185 dispersion Substances 0.000 description 1
- 238000006073 displacement reaction Methods 0.000 description 1
- 230000008030 elimination Effects 0.000 description 1
- 238000003379 elimination reaction Methods 0.000 description 1
- 238000004880 explosion Methods 0.000 description 1
- 239000002360 explosive Substances 0.000 description 1
- 239000000945 filler Substances 0.000 description 1
- 239000010419 fine particle Substances 0.000 description 1
- 239000011521 glass Substances 0.000 description 1
- 239000010439 graphite Substances 0.000 description 1
- 229910002804 graphite Inorganic materials 0.000 description 1
- 231100001261 hazardous Toxicity 0.000 description 1
- 239000008240 homogeneous mixture Substances 0.000 description 1
- 230000003993 interaction Effects 0.000 description 1
- 150000002500 ions Chemical class 0.000 description 1
- 239000006028 limestone Substances 0.000 description 1
- 235000014666 liquid concentrate Nutrition 0.000 description 1
- 239000000314 lubricant Substances 0.000 description 1
- 230000001050 lubricating effect Effects 0.000 description 1
- 238000012423 maintenance Methods 0.000 description 1
- 239000011159 matrix material Substances 0.000 description 1
- 239000003607 modifier Substances 0.000 description 1
- 229910052901 montmorillonite Inorganic materials 0.000 description 1
- 230000003472 neutralizing effect Effects 0.000 description 1
- 231100000252 nontoxic Toxicity 0.000 description 1
- 230000003000 nontoxic effect Effects 0.000 description 1
- 230000035515 penetration Effects 0.000 description 1
- 150000002989 phenols Chemical class 0.000 description 1
- 239000004033 plastic Substances 0.000 description 1
- 229920003023 plastic Polymers 0.000 description 1
- 229920000642 polymer Polymers 0.000 description 1
- ODGAOXROABLFNM-UHFFFAOYSA-N polynoxylin Chemical compound O=C.NC(N)=O ODGAOXROABLFNM-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229920001155 polypropylene Polymers 0.000 description 1
- 229910052700 potassium Inorganic materials 0.000 description 1
- 235000007686 potassium Nutrition 0.000 description 1
- 229910001414 potassium ion Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000000843 powder Substances 0.000 description 1
- 230000003014 reinforcing effect Effects 0.000 description 1
- 230000000717 retained effect Effects 0.000 description 1
- 229920006395 saturated elastomer Polymers 0.000 description 1
- 238000007789 sealing Methods 0.000 description 1
- 235000017550 sodium carbonate Nutrition 0.000 description 1
- 229910000029 sodium carbonate Inorganic materials 0.000 description 1
- 229910001415 sodium ion Inorganic materials 0.000 description 1
- 159000000000 sodium salts Chemical class 0.000 description 1
- 239000007790 solid phase Substances 0.000 description 1
- 238000001179 sorption measurement Methods 0.000 description 1
- 238000006467 substitution reaction Methods 0.000 description 1
- 239000013077 target material Substances 0.000 description 1
- 238000012360 testing method Methods 0.000 description 1
- 231100000167 toxic agent Toxicity 0.000 description 1
- 231100001234 toxic pollutant Toxicity 0.000 description 1
- 238000005406 washing Methods 0.000 description 1
- 238000009736 wetting Methods 0.000 description 1
Classifications
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B09—DISPOSAL OF SOLID WASTE; RECLAMATION OF CONTAMINATED SOIL
- B09B—DISPOSAL OF SOLID WASTE NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- B09B3/00—Destroying solid waste or transforming solid waste into something useful or harmless
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B09—DISPOSAL OF SOLID WASTE; RECLAMATION OF CONTAMINATED SOIL
- B09C—RECLAMATION OF CONTAMINATED SOIL
- B09C1/00—Reclamation of contaminated soil
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C09—DYES; PAINTS; POLISHES; NATURAL RESINS; ADHESIVES; COMPOSITIONS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; APPLICATIONS OF MATERIALS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- C09K—MATERIALS FOR MISCELLANEOUS APPLICATIONS, NOT PROVIDED FOR ELSEWHERE
- C09K17/00—Soil-conditioning materials or soil-stabilising materials
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Environmental & Geological Engineering (AREA)
- Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
- Soil Sciences (AREA)
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- General Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
- Materials Engineering (AREA)
- Organic Chemistry (AREA)
- Processing Of Solid Wastes (AREA)
Abstract
Description
Изобретение относится к охране окружающей природной среды, в частности к экологичной утилизации отходов, образующихся при бурении скважин и добычи нефти и газа, а точнее изобретение касается техногенного грунта на основе отходов от бурения нефтегазовых скважин и добычи нефти и газа.The invention relates to the protection of the natural environment, in particular to the environmentally friendly disposal of waste generated during well drilling and oil and gas production, and more specifically, the invention relates to industrial soil based on waste from drilling oil and gas wells and oil and gas production.
Изобретение найдет применение при переработке (утилизации) отходов бурения скважин, в том числе, нефтяных и нефтегазовых скважин для использования продукта переработки (утилизации), например, при рекультивации шламовых амбаров и полигонов, строительстве промысловых дорог.The invention will find application in the processing (disposal) of drilling waste products, including oil and oil and gas wells, to use the product of processing (disposal), for example, in the reclamation of sludge pits and landfills, the construction of field roads.
Отходы бурения на основе глинистого грунта, образующиеся при добыче нефти и газа, обычно накапливаются и хранятся непосредственно на территории кустовой площадки -в шламовых амбарах, шламонакопителях.Clay-based drilling waste generated during the extraction of oil and gas is usually accumulated and stored directly on the territory of the cluster site — in sludge barns and sludge collectors.
Говоря об отходах бурения, имеют в виду, что это буровой шлам и/или отработанный буровой раствор и/или буровые сточные воды и/или буровой шлам, загрязненный нефтепродуктами и/или нефтяной шлам и/или нефтезагрязненный грунт и/или растворы на углеводородное основе.Speaking of drilling waste, we mean that it is drill cuttings and / or spent drilling mud and / or drill wastewater and / or drill cuttings contaminated with oil products and / or oil cuttings and / or oil-contaminated soil and / or hydrocarbon-based solutions .
Таким образом в составе отходов при добыче нефти и газа могут присутствовать нефть и нефтепродукты, химические реагенты различной степени токсичности, растворимые минеральные соли и другие опасные вещества, которые представляют серьезную опасность для окружающей природной среды. Поэтому особую значимость приобретают вопросы своевременной ликвидации шламовых амбаров с названными отходами бурения путем утилизации отходов бурения без складирования в амбарах.Thus, oil and gas products may contain oil and oil products, chemical reagents of varying degrees of toxicity, soluble mineral salts and other hazardous substances that constitute a serious danger to the environment in the waste composition. Therefore, the issues of timely elimination of sludge pits with the said drilling wastes by utilizing drilling wastes without storage in barns are of particular importance.
Известны различные технологии утилизации и переработки буровых и нефтесодержащих отходов, основанные на термических, механических, химических, физико-химических и биологических процессах, для минимизации экологического ущерба окружающей природной среде. Наиболее рациональным методом утилизации отходов является использование их в качестве вторичных материальных ресурсов. При этом продукт, пригодный к использованию в качестве вторичных материальных ресурсов, представляет собой, как правило, многокомпонентную систему, достижение которой возможно только в результате многостадийного процесса, что сложно осуществлять в полевых условиях и, соответственно, нерентабильно.Various technologies are known for the utilization and processing of drilling and oil-containing wastes based on thermal, mechanical, chemical, physico-chemical and biological processes to minimize environmental damage to the environment. The most rational method of waste disposal is to use them as secondary material resources. Moreover, a product suitable for use as secondary material resources is, as a rule, a multicomponent system, the achievement of which is possible only as a result of a multi-stage process, which is difficult to implement in the field and, accordingly, is unprofitable.
В патенте RU №2293103, опубликованном 10.04.2006 г., описан материал на основе бурового шлама, предназначенный для рекультивации карьеров и нарушенных земель. Этот материал содержит в качестве наполнителя и сорбента торфо-песчаную смесь (соотношение торфа и песка 1:1) - 49-69% (по объему), 50-30% бурового шлама строительства скважин (по объему) и до 1% активных добавок, необходимых для снижения концентрации растворимых нефтепродуктов, токсичности отходов и нейтрализации кислой реакции среды торфа (с повышением рН с 3-4 до 6-7,5). В качестве таких активных добавок материал содержит: а) известь негашеную - 0,6-0,8%, добавку «Сойлекс» - 0,12-0,15%, добавку «Деградойлас» - остальное, или б) Сорбент «Униполимер» - 0,4-0,6% и биохимический препарат «Полиферментный комплекс УНИ-РЕМ» - 0,6-0,4%.In patent RU No. 2293103, published on 10.04.2006, a material based on drill cuttings, intended for the restoration of quarries and disturbed lands, is described. This material contains as a filler and sorbent a peat-sand mixture (peat to sand ratio 1: 1) - 49-69% (by volume), 50-30% of drill cuttings in well construction (by volume) and up to 1% of active additives, necessary to reduce the concentration of soluble oil products, waste toxicity and neutralize the acidic reaction of peat (with an increase in pH from 3-4 to 6-7.5). As such active additives, the material contains: a) quicklime - 0.6-0.8%, Soylex additive - 0.12-0.15%, Degradoilas additive - the rest, or b) Sorbent "Unipolymer" - 0.4-0.6% and the biochemical preparation "Polyenzyme complex UNI-REM" - 0.6-0.4%.
Производство и последующее использование указанного материала способствует ликвидации карьеров и сокращению площадей нарушенных земель, при этом успешно утилизируются буровые шламы, то есть в этом отношении происходит улучшение экологической обстановки в районах бурения.The production and subsequent use of this material helps to eliminate quarries and reduce the area of disturbed lands, while drilling cuttings are successfully disposed of, that is, in this regard, the environmental situation in the drilling areas is improving.
Однако, из-за того, что в материал вводят бесструктурный, нестабилизированный глинистый буровой шлам его глинисто-коллоидная фаза при переувлажнении значительно набухает, теряет прочность, и может переходить в текучее состояние и в дальнейшем вымывается из композиции, вызывая миграцию токсичных компонентов буровых отходов - происходит отсроченное по времени загрязнение окружающей среды. Помимо этого, применяемые активные добавки вносят свой вклад в загрязнение окружающей среды из-за своей токсичности, например, сорбент «Униполимер» - это токсичный карбамидоформальдегидный поропласт, обладающей экологической опасностью вследствие выделения в окружающую среду фенольных соединений; и, наконец, указанный материал не обладает хорошей плотностью и имеет низкую прочность, поэтому области применения этого вторичного ресурса ограничены.However, due to the fact that an unstructured, unstabilized clay drill cuttings are introduced into the material, its clay-colloidal phase significantly swells during wetting, loses strength, and can pass into a fluid state and is subsequently washed out of the composition, causing the migration of toxic components of drilling waste - delayed environmental pollution occurs. In addition, the active additives used contribute to environmental pollution due to their toxicity, for example, the sorbent “Unipolymer” is a toxic urea-formaldehyde poroplast, which has an environmental hazard due to the release of phenolic compounds into the environment; and, finally, the specified material does not have a good density and low strength, therefore, the scope of this secondary resource is limited.
Также в целях утилизирования бурового шлама разработан более прочный, высокоплотный материал, пригодный для дорожного строительства, который содержит грунтоще-бень (100%), цемент (2-12% сверх 100), буровой шлам (10-50% сверх 100), фиброволокно (0,01-5,0% сверх 100) /RU, 2612039, опубл. 02.03.2017/.Also, in order to dispose of drill cuttings, a more durable, high-density material suitable for road construction has been developed, which contains dirt binder (100%), cement (2-12% over 100), drill cuttings (10-50% over 100), fiber (0.01-5.0% over 100) / RU, 2612039, publ. 03/02/2017 /.
Буровой шлам (выбуренная порода, имеющая в своем составе нефть - 10% нефти, с влажностью 50%) используется в этом материале в качестве модификатора. Грунтощебень представляет собой рационально подобранную, максимально плотную смесь - супесь песчанистая (40% от общей массы грунтощебня) и известняковый щебень (60% от общей массы грунтощебня), обеспечивающая материалу максимальную плотность. В качестве фиброволокна используется стеклянное, базальтовое, полипропиленовое фиброволокно. Указанный материал пригоден для строительства промысловых дорог и площадок, он долговечен, хорошо выдерживает нагрузки. Однако, основным компонентом этого материала, определяющим его плотность и прочность, является грунтощебень, а масса использованного бурового шлама составляет много менее массы грунтощебня - то есть с помощью указанного материала можно утилизировать лишь небольшие объемы бурового шлама, при этом буровой шлам присутствует в указанном материале в первоначальном виде и не обеспечен химическими средствами для его обезвреживания - например, нефтесорбирующими и нефтенейтрализующими компонентами. Таким образом материалом, описанным в RU, 2612039, решается в некоторой степени проблема утилизации бурового шлама, но проблема стабилизации бурового шлам и его токсичных компонентов не решена, достигнуто простое разбавление концентрации токсичных компонентов отходов бурения скважин и добычи нефти и газа, а их миграция в окружающую среду с ее загрязнением не предотвращена.Drill cuttings (cuttings containing oil - 10% oil, with a moisture content of 50%) are used in this material as a modifier. Ground crushed stone is a rationally selected, most dense mixture - sandy sandy loam (40% of the total mass of crushed stone) and limestone crushed stone (60% of the total mass of crushed stone), providing the material with maximum density. As fiber, glass, basalt, polypropylene fiber is used. The specified material is suitable for the construction of fishing roads and sites, it is durable, can withstand loads. However, the main component of this material, which determines its density and strength, is crushed stone, and the mass of drill cuttings used is much less than the mass of crushed stone - that is, using this material, only small amounts of drill cuttings can be disposed of, while drill cuttings are present in the specified material in the original form and is not provided with chemical means for its neutralization - for example, oil sorbing and oil neutralizing components. Thus, the material described in RU 2612039 solves to a certain extent the problem of utilizing drill cuttings, but the problem of stabilizing the drill cuttings and its toxic components has not been solved, a simple dilution of the concentration of toxic components of drilling waste and oil and gas production has been achieved, and their migration to the environment with its pollution is not prevented.
В качестве прототипа мы выбрали материал на основе нефтесодержащего бурового шлама, в котором предотвращена миграция в окружающую среду токсичных компонентов отходов бурения скважин и добычи нефти и газа. Этот материал содержит: 40-60% бурового шлама, состоящего в своем большинстве из (40-65%) твердой фазы - выбуренная порода (глинистые минералы, песчаник), (30-40%) бурового раствора и нефти/нефтепродуктов (5-7%), также воды; 10-15% цемента; 10-15% природного минерального песка; 15-20% торфа; 2-5% углерода технического; остальное - негашеная известь /RU 2508170, В09В 3/00, опубл. 27.02.2014/.As a prototype, we chose a material based on oil-containing drill cuttings, which prevented the migration of toxic components of drilling waste and oil and gas production into the environment. This material contains: 40-60% of drill cuttings, which in its majority consists of (40-65%) solid phase - drill cuttings (clay minerals, sandstone), (30-40%) of drilling mud and oil / oil products (5-7 %), also water; 10-15% cement; 10-15% of natural mineral sand; 15-20% peat; 2-5% technical carbon; the rest is quicklime / RU 2508170, B09B 3/00, publ. 02/27/2014 /.
Как указывают разработчики указанного материала, присутствие торфа и углерода технического обеспечивает сорбирование подвижных загрязнений в буровом шламе, таких как нефтепродукты, тяжелые металлы, соли, и их объединение в более крупные образования. Также в указанном материале за счет присутствия такой компонентной добавки, как цемент, достигнуто структурирование, отвердение бурового шлама.As the developers of this material indicate, the presence of peat and technical carbon ensures the sorption of mobile contaminants in drill cuttings, such as petroleum products, heavy metals, salts, and their combination into larger formations. Also in the specified material due to the presence of such a component additive as cement, structuring, hardening of drill cuttings is achieved.
Известный материал в готовом виде не содержит подвижных токсичных компонентов - токсичные вещества бурового шлама закреплены на сорбентах, которые находятся в отверженной среде - материал пригоден для применения в качестве строительного материала с достаточной плотностью и повышенной прочностью, в качестве экологически безопасного грунта для компактного складирования или для использования в качестве мелиоранта для мульчирования рекультивируемого участка с улучшенными экологическими свойствами.Known material in finished form does not contain mobile toxic components - toxic substances of drill cuttings are fixed on sorbents that are in an outcast environment - the material is suitable for use as a building material with sufficient density and increased strength, as an environmentally friendly soil for compact storage or for use as an ameliorant for mulching a cultivated area with improved environmental properties.
Однако, нейтрализация токсичных веществ бурового шлама и его стабилизация производится за счет вяжущего компонента - цемента путем связывания мелкодисперсных частиц шлама в плотный массив грунта комковатой структуры, при нарушении технологии применения цемента, полученная смесь не подлежит повторной утилизации.However, the neutralization of toxic substances of drill cuttings and its stabilization is carried out due to the binder component - cement by binding fine particles of cuttings to a dense mass of soil lumpy structure, in violation of the technology of using cement, the resulting mixture cannot be recycled.
Кроме того, при производстве этого материала необходимо сначала проводить предварительное смешивание/обработку бурового шлама торфом и техническим углеродом для сорбирования нефтепродуктов, тяжелых металлов и солей - подвижных загрязнений в буровом шламе. Только на второй стадии этого производства уже образуют вышеуказанный продукт, пригодный для использования в качестве вторичного ресурса, что усложняет, удорожает процесс производства в полевых условиях, учитывая объемы производства. При этом готовый материал получен с использованием в значительных объемах промышленного продукта - цемента, который необходимо специально закупать и доставлять к месту производства целевого материала. Учитывая вышесказанное можно говорить, что известный материал достаточно дорогостоящий и нерентабелен.In addition, in the production of this material, it is first necessary to pre-mix / treat drill cuttings with peat and carbon black to sorb petroleum products, heavy metals and salts - mobile contaminants in drill cuttings. Only at the second stage of this production the above product is already formed, suitable for use as a secondary resource, which complicates, increases the cost of the production process in the field, given the volume of production. In this case, the finished material was obtained using a significant amount of industrial product - cement, which must be specially purchased and delivered to the place of production of the target material. Given the above, we can say that the known material is quite expensive and unprofitable.
В основу заявляемого изобретения положена задача создать такой техногенный грунт на основе отходов от бурения скважин и добычи нефти и газа, который при его высоких характеристиках по прочности и плотности был бы более рентабелен и при этом не загрязнял окружающую среду при его использовании в качестве вторичного ресурса.The basis of the claimed invention is to create a technogenic soil based on waste from drilling wells and oil and gas production, which, with its high strength and density characteristics, would be more cost-effective and not pollute the environment when used as a secondary resource.
Эта задача решена созданием техногенного грунта, полученного из отходов от бурения скважин и добычи нефти и газа, включающих глинистый грунт и токсичные компоненты, из инертного материала на основе минерального грунта и из добавки, обеспечивающей нейтрализацию токсичных компонентов отходов, в котором, согласно изобретению, в качестве добавки, обеспечивающей нейтрализацию токсичных компонентов отходов, использован стабилизатор грунта на основе минеральной кислоты и амфифильного поверхностно-активного вещества, при этом названные ингредиенты использованы в следующем соотношении:This problem was solved by creating man-made soil obtained from waste from drilling wells and oil and gas production, including clay soil and toxic components, from an inert material based on mineral soil and from an additive that neutralizes the toxic components of the waste, in which, according to the invention, as an additive to neutralize the toxic components of the waste, a soil stabilizer based on mineral acid and an amphiphilic surfactant was used, while these ingredients were used in the following ratio:
при этом, согласно заявляемому изобретению, в качестве в качестве стабилизатора грунта может быть использован «Стабилизатор грунта Сателлит» и/или «Стабилизатор грунта Polybond».however, according to the claimed invention, as a soil stabilizer can be used "Soil stabilizer" and / or "Polybond soil stabilizer".
Технический результат, который достигнут при использовании предлагаемого техногенного грунта на основе отходов от бурения скважин и добычи нефти и газа, заключается в возможности обеспечить минимальную миграционную активность токсичных компонентов отходов от бурения скважин и добычи нефти и газа и не загрязнять окружающую среду при использовании в качестве вторичного ресурса целевого продукта с достигнутыми при этом высокими характеристиками по прочности и плотности, при этом предлагаемый грунт несравненно более рентабелен и более удобен для практического использования, так как имеет рыхлую консистенцию и не представляет собой жесткую застывшую структуру, не пригодную для корректировки.The technical result that was achieved using the proposed man-made soil based on waste from drilling wells and oil and gas production consists in the ability to ensure the minimum migration activity of toxic components of waste from drilling wells and oil and gas production and not to pollute the environment when used as a secondary the resource of the target product with the achieved high characteristics of strength and density, while the proposed soil is incomparably more cost-effective and more convenient for practical use, as it has a loose consistency and does not constitute a rigid solidified structure, not suitable for adjustment.
Согласно заявляемому изобретению, полезно при использовании готового продукта на таких объектах накопления и размещения отходов, как, например, засыпке и рекультивации шламовых амбаров, шламонакопителей, полигонов твердых коммунальных отходов и искусственных земляных выемок, чтобы он был получен из следующих ингредиентов, взятых в следующем соотношении:According to the claimed invention, it is useful when using the finished product at such objects of accumulation and disposal of waste, such as filling and reclamation of sludge pits, sludge collectors, solid municipal waste landfills and artificial excavations, so that it is obtained from the following ingredients, taken in the following ratio :
Согласно заявляемому изобретению, при использовании готового продукта при дорожном строительстве, в том числе, при сооружении земляного полотна, дополнительных слоев оснований автомобильных дорог II-V категорий, устройстве дорожных одежд на внутрипромысловых дорогах IV-V категорий целесообразно, чтобы он был получен из следующих ингредиентов, взятых в следующем соотношении:According to the claimed invention, when using the finished product in road construction, including in the construction of subgrade, additional layers of the foundations of motor roads of II-V categories, the arrangement of pavement on infield roads of IV-V categories, it is advisable that it be obtained from the following ingredients taken in the following ratio:
Согласно заявляемому изобретению, в качестве инертного материала на основе минерального грунта может быть использован природный минеральный песчаный мелкообломочный грунт и/или природный глинистый коллоидный грунт и/или вскрышные природные породы глинистого и песчаного грунтов, которые находятся на территории буровой площадки и образовались при строительстве бурового шламового амбара.According to the claimed invention, as an inert material on the basis of mineral soil can be used natural mineral sandy finely detrital soil and / or natural clay colloidal soil and / or overburden natural rocks of clay and sandy soil, which are located on the territory of the drilling site and formed during the construction of drilling mud the barn.
При отсутствии на территории буровой площадки природного минерального грунта из отвала, образованного при строительстве бурового шламового амбара, полезно чтобы в качестве инертного материала на основе минерального грунта был использован сертифицированный сыпучий строительный материал, образованный при утилизации отходов от добычи нефти и газа, при этом целесообразно, чтобы такой строительный материал выбран из группы, включающей строительный материал БУРОЛИТ, строительный материал ТЕХНОГРУНТ-S, строительный материал РЕСОИЛ, что увеличивает возможности утилизации больших объемов отходов от бурения скважин и добычи нефти и газа. Дальнейшие цели и преимущества заявляемого изобретения станут ясны из последующего подробного описания заявляемого техногенного грунта.If there is no natural mineral soil on the territory of the drilling site from the dump formed during the construction of a drilling slurry barn, it is useful that certified loose building material formed during the disposal of oil and gas wastes be used as an inert material based on mineral soil, so that such a building material is selected from the group consisting of BUROLIT building material, TECHNOGRUNT-S building material, RESOIL building material, which increases the possibility of utilizing large volumes of waste from drilling wells and oil and gas production. Further objectives and advantages of the claimed invention will become apparent from the following detailed description of the claimed technogenic soil.
Заявляемое изобретение касается техногенного грунта, полученного в первую очередь на основе отходов от бурения скважин и добычи нефти и газа. Такие отходы преимущественно состоят из продуктов разрушения горных пород забоя, в том числе глинистых, и продуктов разрушения стенок скважины, продуктов стирания бурового снаряда и осадных труб, глинистых минералов (при промывке глинистым раствором) и вместе с выкуренной породой включает все химические соединения, которые используются при приготовлении буровых растворов.The claimed invention relates to man-made soil, obtained primarily on the basis of waste from drilling wells and oil and gas. Such waste mainly consists of products of destruction of rocks of the face, including clay, and products of destruction of the walls of the well, products of erasing the drill and siege pipes, clay minerals (when washing with mud) and together with the smoked rock includes all chemical compounds that are used in the preparation of drilling fluids.
Буровой шлам отличается высоким влагосодержанием (до 70% и более), его плотность колеблется в пределах 1,3-1,8 кг/дм3. Пожаробезопасен. Удельная эффективная активность естественных радионуклидов (Аэфф.) не превышает 740 Бк/кг, согласно СанПиН 2.6.1.2523-09 (Нормы радиационной безопасности НРБ-99/2009).Drill cuttings are characterized by high moisture content (up to 70% or more), its density varies between 1.3-1.8 kg / dm3. Fireproof. The specific effective activity of natural radionuclides (Aeff.) Does not exceed 740 Bq / kg, according to SanPiN 2.6.1.2523-09 (Radiation Safety Standards NRB-99/2009).
Буровой шлам содержит значительное количество глинисто-коллоидной фазы (порядка 50%) и не имеет структуры. При высыхании шлам превращается в крупные каменистые комки, а при увлажнении переходит в пластичное состояние. Безструктурность бурового шлама месторождений Западной Сибири усиливается при насыщении обменного комплекса глинистых частиц (монтмориллонита и др.) ионами калия и натрия, что происходит в случае попадания солей - KСl, NaCl и/или при прохождении засоленных геологических пластов.Drill cuttings contain a significant amount of clay-colloidal phase (about 50%) and have no structure. When dried, the sludge turns into large stony lumps, and when moistened, it passes into a plastic state. The structurelessness of drill cuttings in deposits in Western Siberia is enhanced when the exchange complex of clay particles (montmorillonite, etc.) is saturated with potassium and sodium ions, which occurs in the case of salts - KCl, NaCl and / or when saline geological formations pass.
Также отходы от бурения скважин и добычи нефти и газа включают отработанные буровые растворы, которые состоят на 85-89% из воды, бентонитовых глинопорошков - 10-11%, в оставшиеся растворах 1-5%, также могут входить различные смазывающие, антисептические, пеногасительные, антифильтрационные и гидрофобизирующие жидкости. Наиболее распространены гидрофобизированная кремнийорганическая жидкость (ГКЖ), натриевая соль карбометилцеллюлозы (КМЦ), едкий натр, гипан, графитовая смазка, полиакриламид (ПАА), каустическая сода, калий, кальцинированная сода.Also, waste from drilling wells and oil and gas production include spent drilling fluids, which consist of 85-89% of water, bentonite clay powders - 10-11%, the remaining solutions of 1-5% may also include various lubricating, antiseptic, antifoam agents , antifiltration and water-repellent liquids. The most common are hydrophobized organosilicon liquid (GCR), sodium salt of carbomethyl cellulose (CMC), sodium hydroxide, hypane, graphite lubricant, polyacrylamide (PAA), caustic soda, potassium, soda ash.
Далее, отходы от бурения скважин и добычи нефти и газа включают буровые сточные воды, которые по составу в большинстве случаев представляют собой многокомпонентные системы. Загрязняющие свойства буровых сточных вод зависят от химических реагентов, применяемых для приготовления и обработки буровых растворов, и состава разбуриваемых пород.Further, the waste from drilling wells and oil and gas production includes drilling wastewater, which in composition in most cases are multicomponent systems. The polluting properties of drilling wastewater depend on the chemicals used to prepare and process the drilling fluids, and the composition of the drilled rocks.
Отходы от бурения скважин и добычи нефти и газа могут включать нефтезагрязненный грунт, растворы на углеводородной основе, нефтешлам.Waste from drilling wells and oil and gas production may include oil-contaminated soil, hydrocarbon-based solutions, oil sludge.
Таким образом в составе отходов при добыче нефти и газа могут присутствовать нефть и нефтепродукты, химические реагенты различной степени токсичности, растворимые минеральные соли и другие опасные вещества, иными словами, токсичные компоненты, неприемлемые для окружающей природной среды.Thus, oil and gas products may contain oil and oil products, chemical reagents of varying degrees of toxicity, soluble mineral salts and other hazardous substances, in other words, toxic components that are unacceptable to the environment in the waste composition.
Согласно изобретению, заявляемый техногенный грунт получен, помимо названных выше отходов, из инертного материала на основе минерального грунта. Говоря об инертном грунте, мы имеем в виду минеральный грунт, состоящий из неорганических веществ. Подходящим по целям настоящего изобретения грунт - это природный минеральный дисперсионный грунт, который состоит из геологических элементов различного происхождения и определяется по физико-химическим свойствам и геометрическим размерам частиц его составляющим. Такой грунт подразделяется на крупнообломочные, мелкообломочные и коллоидные грунты. При этом песчаный /мелкообломочный/ грунт - это несвязный минеральный грунт с массой частиц размером 0,05-2,0 мм более 50 процентов и числом пластичности менее 1 процента. Глинистый /коллоидный/ грунт - это связный грунт, состоящий в основном из пылевидных и глинистых /менее 3 процентов/ частиц, обладающий свойством пластичности >=1 процент. Инертный материал на основе минерального грунта указанных характеристик может быть из отвала, образованного при строительстве бурового шламового амбара и находиться на территории буровой площадки, либо, при его отсутствии, такой грунт специально привозят к месту производства заявляемого материала. В качестве завезенного грунта могут использоваться вскрытые породы природных глинистого и песчаного грунтов, их смеси в виде суглинков песчанистых. Также возможно использование в качестве инертного материала искусственных сертифицированных сыпучих строительных материалов с минеральной компонентой, образованных в результате утилизации отходов от добычи нефти и газа, например, строительный материал БУРОЛИТ, строительный материал ТЕХНОГРУНТ-S, строительный материал РЕСОИЛ и подобные.According to the invention, the claimed man-made soil is obtained, in addition to the waste mentioned above, from an inert material based on mineral soil. Speaking of inert soil, we mean mineral soil, consisting of inorganic substances. Suitable soil for the purposes of the present invention is a natural mineral dispersion soil, which consists of geological elements of various origins and is determined by the physicochemical properties and geometrical particle sizes of its constituents. Such soil is subdivided into coarse, finely fragmented and colloidal soils. At the same time, sandy / finely fragmented / soil is an incoherent mineral soil with a particle mass of 0.05-2.0 mm more than 50 percent and a ductility number of less than 1 percent. Clay / colloidal / soil is a cohesive soil, consisting mainly of dust and clay / less than 3 percent / particles, with a plasticity property> = 1 percent. An inert material based on mineral soil of the indicated characteristics may be from a dump formed during the construction of a drilling slurry barn and located on the territory of the drilling site, or, in its absence, such soil is specially brought to the place of production of the claimed material. Opened rocks of natural clay and sandy soils, their mixtures in the form of sandy loams can be used as imported soil. It is also possible to use artificial certified loose building materials with a mineral component as an inert material resulting from the disposal of waste from oil and gas production, for example, BUROLIT building material, TECHNOGRUNT-S building material, RESOIL building material and the like.
Согласно изобретению, заявляемый техногенный грунт получен, помимо названных выше отходов и инертного материала на основе минерального грунта, и из химического реагента - стабилизатора грунта на основе минеральной кислоты, преимущественно серной кислоты, и амфифильных поверхностно-активных веществ. Предлагаемый к использованию, согласно изобретению, стабилизатор грунта изменяет способность глинистых частиц отходов бурения скважин и добычи нефти и газа притягивать адсорбированную воду, удерживающуюся за счет электрического притяжения. Реагент предлагаемого типа способен вытеснять из матрицы глины слабо ионизированные молекулы воды с последующим замещением их на сильно ионизированные сульфаты, изменять водно-физические свойства глинистой составляющей отходов. Совершенно неожиданно было обнаружено, что реагент предлагаемого типа благодаря способности образовывать прочные химические связи в кристаллических решетках обеспечивает блокирование миграционной активности токсичных веществ, присутствующих в отходах, в том числе и тяжелых металлов, что позволяет в дальнейшем исключить загрязнение окружающей среды при использовании заявляемого техногенного грунта в качестве вторичного ресурса.According to the invention, the inventive man-made soil is obtained, in addition to the above waste and inert material based on mineral soil, and from a chemical reagent - soil stabilizer based on mineral acid, mainly sulfuric acid, and amphiphilic surfactants. Proposed for use, according to the invention, the soil stabilizer changes the ability of clay particles of waste drilling wells and oil and gas to attract adsorbed water, retained by electrical attraction. The reagent of the proposed type is able to displace weakly ionized water molecules from the clay matrix, followed by their replacement with highly ionized sulfates, and change the water-physical properties of the clay component of the waste. It was completely unexpectedly found that the reagent of the proposed type, due to the ability to form strong chemical bonds in the crystal lattices, provides the blocking of the migration activity of toxic substances present in the waste, including heavy metals, which further eliminates environmental pollution when using the inventive technogenic soil in as a secondary resource.
Примером реагента, обеспечивающего указанный эффект, может служить продукт на основе минеральной кислоты, преимущественно серной кислоты и амфифильных поверхностно-активных веществ, нетоксичный, взрыво-пожаро-радиационно безопасный материал, не выделяет летучих токсичных веществ, по степени воздействия на организм человека относится к веществам 4-го класса опасности по ГОСТ 12.1.007, а именно, например, «Стабилизатор грунта Polybond» с уд.массой (h20=1): 1,70; рН 1,0; «Стабилизатор грунта Сателлит» с удельным весом 1,00-1,07, рН 11,00-12,00; «Добавка укрепляющая грунт (стабилизатор грунта) ARS» с удельным весом 1,00-1,07, рН 4,00-6,00; «Компонент, стабилизирующий грунт CSS» с удельным весом 1,00-1,07, рН 4,5-6,5; «Стабилизатор глинистых грунтов SUPREN» с удельным весом 1,00-1,07, рН 3,5-6,5.An example of a reagent providing this effect can be a product based on mineral acid, mainly sulfuric acid and amphiphilic surfactants, a non-toxic, explosive, fire and radiation safe material that does not emit volatile toxic substances; by its degree of exposure to the human body, it refers to substances 4th hazard class according to GOST 12.1.007, namely, for example, “Polybond soil stabilizer” with specific mass (h20 = 1): 1.70; pH 1.0; "Satellite soil stabilizer" with a specific gravity of 1.00-1.07, pH 11.00-12.00; "Additive reinforcing soil (soil stabilizer) ARS" with a specific gravity of 1.00-1.07, pH 4.00-6.00; "Component, stabilizing the soil CSS" with a specific gravity of 1.00-1.07, pH 4.5-6.5; "SUPREN clay soil stabilizer" with a specific gravity of 1.00-1.07, pH 3.5-6.5.
«Стабилизатор грунта Сателлит» при взаимодействии с компонентами техногенного грунта, изменяет их водно-физические свойства, способствует образованию прочных химических связей в кристаллических решетках. Техногенный грунт приобретает гидрофобные свойства, не подвержен набуханию и размоканию и образованию сложных коллоидных растворов.The “soil stabilizer satellite”, when interacting with the components of technogenic soil, changes their water-physical properties and promotes the formation of strong chemical bonds in crystal lattices. Man-made soil acquires hydrophobic properties, is not subject to swelling and soaking and the formation of complex colloidal solutions.
«Стабилизатор грунта Сателлит», входящий в состав техногенного грунта, обеспечивает способность герметизировать полигоны, места размещения отходов, хранилища опасных веществ; способствует повышению рентабельности и производительности изготовления техногенного грунта без дополнительной его предподготовки, при этом происходит экономия вяжущих материалов, за счет чего достигается снижение транспортно-эксплуатационных затрат и экономия производства техногенного грунта в целом.“Satellite Soil Stabilizer”, which is part of technogenic soil, provides the ability to seal landfills, waste disposal sites, and hazardous substance storage facilities; helps to increase the profitability and productivity of man-made soil production without additional pre-treatment, while there is a saving of cementitious materials, thereby reducing transport and operating costs and saving man-made soil in general.
«Добавка укрепляющая грунт (стабилизатор грунта) ARS» предназначена для изменения водно-физических свойств глинистого грунта. При этом увеличивается его гидрофобность. За счет уменьшения коэффициента фильтрации снижается его водопроницаемость. Также снижаются, вплоть до полного исключения, пучинистость и набухаемость грунтов. Стабилизация обеспечивает высокую степень уплотнения грунтов, образующихся при утилизации буровых отходов, отходов, связанных со строительством скважин, шламов, за счет вытеснения свободной воды на поверхность границы фаз. Применение названной добавки обеспечивает экономию вяжущих материалов, за счет чего достигается снижение транспортно-эксплуатационных затрат и экономия в целом. «Добавка укрепляющая грунт (стабилизатор грунта) ARS» является продуктом, получаемым при взаимодействии минеральной кислоты и гидрофильных поверхностно-активных веществ. Действие добавки состоит в способствовании образования прочных химических связей в кристаллических решетках, в результате техногенный материал приобретает гидрофобные свойства, не подвержен к набуханию и размоканию и образованию сложных коллоидных растворов.“Additive strengthening soil (soil stabilizer) ARS” is intended to change the water-physical properties of clay soil. At the same time, its hydrophobicity increases. By reducing the filtration coefficient decreases its permeability. The heaving and swelling of soils are also reduced, up to a complete exception. Stabilization provides a high degree of compaction of soils generated during the disposal of drilling waste, waste associated with the construction of wells, sludge, due to the displacement of free water on the surface of the phase boundary. The use of this additive provides savings in binders, thereby reducing transport and operating costs and saving in general. “Soil strengthening additive (soil stabilizer) ARS” is a product obtained by the interaction of mineral acid and hydrophilic surfactants. The action of the additive is to promote the formation of strong chemical bonds in the crystal lattices; as a result, the technogenic material acquires hydrophobic properties, and is not prone to swelling and soaking and the formation of complex colloidal solutions.
«Компонент, стабилизирующий грунт CSS» представляет собой пластифицирующий компонент, позволяющий достигать более высоких показателей уплотнения грунта. По своей химической природе является анионоактивным ПАВ-стабилизатором. «Компонент, стабилизирующий грунт CSS» позволяет изменять в сторону увеличения прочностные и деформационные характеристики техногенных грунтов, образующихся при утилизации буровых отходов, отходов связанных со строительством скважин, шламов.CSS Soil Stabilizing Component is a plasticizing component that allows for better soil compaction. By its chemical nature, it is an anionic surfactant stabilizer. “CSS soil stabilization component” allows you to change the strength and deformation characteristics of man-made soils generated during the disposal of drilling waste, waste associated with well construction, and sludge.
ПАВ-стабилизатор «Компонент, стабилизирующий грунт CSS» обеспечивает более высокую несущую способность техногенного грунта и выполненного из него дорожного основания по сравнению с традиционными решениями, что, в свою очередь, ведет к увеличению межремонтного срока эксплуатации дорог.Surfactant stabilizer “Component stabilizing soil CSS” provides a higher bearing capacity of man-made soil and the road base made from it compared to traditional solutions, which, in turn, leads to an increase in the overhaul life of roads.
Структурообразование глинистой составляющей заявляемого грунта при взаимодействии с добавкой «CSS» обусловлено блокированием активных гидрофильных центров дисперсных минералов, что приводит к снижению удельной поверхности грунта, катионной емкости и повышению гидрофобности.The structure formation of the clay component of the claimed soil when interacting with the CSS additive is due to the blocking of active hydrophilic centers of dispersed minerals, which leads to a decrease in the specific surface of the soil, cationic capacity and increased hydrophobicity.
При этом техногенный грунт теряет способность набухать, а при его уплотнении капиллярная и пленочная вода легко отделяются из смеси, создавая условия высокой уплотняемости грунтовой смеси.At the same time, technogenic soil loses its ability to swell, and when it is compacted, capillary and film water can easily be separated from the mixture, creating conditions for high compaction of the soil mixture.
«Стабилизатор глинистых грунтов SUPREN» является многокомпонентной системой, содержащей в своем составе поверхностно-активные вещества, обладающие свойствами гидрофобизаторов, полимеров и структурообразователей и применяемые для обработки грунтов с целью изменения их водно-физических и физико-механических свойств. «Стабилизатор глинистых грунтов SUPREN» представляет собой анионный (анионактивный) водорастворимый стабилизатор грунта в виде жидкого концентрата на основе ПАВ и серной кислоты.“SUPREN clay soil stabilizer” is a multicomponent system containing surfactants that have the properties of hydrophobizing agents, polymers and structure-forming agents and are used to treat soils in order to change their water-physical and physico-mechanical properties. “SUPREN clay soil stabilizer” is an anionic (anionic) water-soluble soil stabilizer in the form of a liquid concentrate based on surfactants and sulfuric acid.
«Стабилизатор глинистых грунтов SUPREN» способствует изменению в положительную сторону практически всего комплекса водно-физических свойств грунта, а именно, увеличивается гидрофобность грунта; за счет уменьшения коэффициента фильтрации снижается водопроницаемость грунта; снижаются, вплоть до полного исключения, пучинистость и набухаемость грунтов; уменьшается высота капиллярного поднятия и оптимальная влажность грунта с одновременным ростом максимальной плотности при стандартном уплотнении.“SUPREN clay soil stabilizer” contributes to a positive change in almost the entire complex of water-physical properties of the soil, namely, the hydrophobicity of the soil increases; by reducing the filtration coefficient decreases the permeability of the soil; the heaving and swelling of soils are reduced, up to a complete exception; the height of the capillary rise and the optimum soil moisture are reduced while the maximum density is increased with standard compaction.
Реагенты предлагаемого типа, благодаря способности образовывать прочные химические связи в кристаллических решетках, совершенно неожиданно обеспечивают блокирование миграционной активности токсичных веществ, присутствующих в отходах, в том числе и тяжелых металлов, что позволяет в дальнейшем исключить загрязнение окружающей среды при использовании заявляемого техногенного грунта в качестве вторичного ресурса.The reagents of the proposed type, due to the ability to form strong chemical bonds in crystal lattices, completely unexpectedly block the migration activity of toxic substances present in the waste, including heavy metals, which further eliminates environmental pollution when using the inventive technogenic soil as a secondary resource.
Помимо этого, необходимо сказать что указанные реагенты, обеспечивающие блокирование миграционной активности токсичных веществ и указанную специфичную стабилизацию грунта, возможно применять при получении целевого продукта как по отдельности, так и в сочетании один с другим.In addition, it must be said that these reagents, which block the migration activity of toxic substances and the specified specific stabilization of the soil, can be used to obtain the target product both individually and in combination with one another.
В соответствии с изобретением, заявляемый техногенный грунт получен из вышеназванных ингредиентов, взятых в следующем соотношении:In accordance with the invention, the claimed technogenic soil is obtained from the above ingredients, taken in the following ratio:
Как показали проведенные исследования, только при выполнении заявленных соотношений компонентов техногенного грунта возможно обеспечить оптимальное разбавление концентрации токсичных компонентов отходов названным инертным материалом и, что определяюще важно, обеспечить нейтрализацию экотоксикантов названным химическим стабилизатором и свести к минимуму их миграционную активность. Присутствие в указанной пропорции названного стабилизатора в среде отходов от бурения скважин и добычи нефти и газов приводит к дестабилизации глинистых взвесей, присутствующих в названных отходах, с нейтрализацией среды получаемого минерально-шламового продукта - техногенного грунта. Превышение верхнего значения - 250 мл - содержания стабилизатора не приводит к дальнейшему усилению достигнутого эффекта и не целесообразно, при содержании стабилизатора менее нижнего значения - 85 мл - не удается: обеспечить путем блокирования миграционной активности токсичных веществ, присутствующих в отходах, нейтрализацию среды получаемого минерально-шламового продукта - техногенного грунта, а также дестабилизацию глинистых взвесей, присутствующих в исходных отходах.As the studies showed, only when fulfilling the declared ratios of the components of the technogenic soil it is possible to ensure optimal dilution of the concentration of toxic components of the waste with the said inert material and, which is crucial, ensure the neutralization of ecotoxicants by the said chemical stabilizer and minimize their migration activity. The presence in the specified proportion of the named stabilizer in the environment of waste from drilling wells and oil and gas production leads to the destabilization of clay suspensions present in the said waste, with the neutralization of the environment of the resulting mineral-sludge product - man-made soil. Exceeding the upper value - 250 ml - of the stabilizer does not lead to further enhancement of the achieved effect and is not feasible, when the stabilizer contains less than the lower value - 85 ml - it is not possible to: by blocking the migration activity of toxic substances present in the waste, neutralization of the environment obtained mineral sludge product - technogenic soil, as well as destabilization of clay suspensions present in the initial waste.
Предлагаемый в настоящей заявке техногенный грунт обеспечивает решение следующих прикладных задач, а именно, эффективной переработки отходов, ведущей к снижению затрат на содержание и рекультивацию шламовых амбаров и полигонов, улучшение экологической обстановки в районах добычи нефти и газа; расширения номенклатуры грунтов/материалов, пригодных для строительства промысловых дорог.The technogenic soil proposed in this application provides a solution to the following applied problems, namely, efficient waste processing, leading to lower costs for the maintenance and reclamation of sludge pits and landfills, improving the environmental situation in oil and gas production areas; expanding the range of soils / materials suitable for the construction of fishing roads.
Предлагаемый техногенный грунт, который получен из названных ингредиентов, взятых в следующем соотношении:The proposed technogenic soil, which is obtained from the above ingredients, taken in the following ratio:
найдет применение при засыпке и рекультивации шламовых амбаров, шламонакопителей, карьеров, производственных участков, полигонов для твердых бытовых отходов и твердых коммунальных отходов и, как искусственных, так и природных земляных выемок и других объектов накопления и размещения отходов.It will find application in the filling and reclamation of sludge pits, sludge collectors, quarries, industrial sites, landfills for municipal solid waste and municipal solid waste and both artificial and natural excavation and other waste storage and disposal facilities.
Предлагаемый техногенный грунт, который получен из названных ингредиентов, взятых в следующем соотношении:The proposed technogenic soil, which is obtained from the above ingredients, taken in the following ratio:
найдет применение как при засыпке и рекультивации шлаковых амбаров, шламонакопителей, карьеров, производственных участков, полигонов для твердых бытовых отходов и твердых коммунальных отходов, искусственных и природных земляных выемок и других объектов накопления и размещения отходов, так и при использовании в дорожном строительстве, а именно, при сооружении земляного полотна, дополнительных слоев оснований автомобильных дорог II-V категорий, устройстве дорожных одежд на внутри-промысловых дорогах IV-V категорий; сооружении насыпных оснований и грунтовых обжалований строительных и производственных площадок нефтегазовых месторождений в I-V дорожно-климатических зонах; обвале и отсыпке дорог и обочин производственных площадок нефтегазовых месторождений; для строительства, ремонта и укрепления обвалования и пандусов на кустовых площадках.it will be used both for backfilling and reclamation of slag barns, sludge collectors, quarries, production sites, landfills for municipal solid waste and municipal solid waste, artificial and natural excavations and other waste storage and disposal facilities, as well as for use in road construction, namely , during the construction of the subgrade, additional layers of the foundations of motor roads of II-V categories, the arrangement of pavement on inland roads of IV-V categories; the construction of bulk bases and soil appeals of construction and production sites of oil and gas fields in I-V road-climatic zones; collapse and dumping of roads and roadsides of production sites of oil and gas fields; for the construction, repair and strengthening of debris and ramps on cluster sites.
Разработанный техногенный грунт получен химическим методом путем дозированного разбавления инертным материалом - минеральным грунтом природного или/и искусственного происхождения концентрации токсичных компонентов в отходах от бурения скважин и добычи нефти и газа и обработкой полученной смеси химическим стабилизатором грунта.The developed technogenic soil was obtained by the chemical method by metered dilution with an inert material - mineral soil of natural and / or artificial origin, the concentration of toxic components in the waste from drilling wells and oil and gas production and processing the resulting mixture with a chemical soil stabilizer.
В качестве инертного материала, используемого для разбавления концентрации токсического действия отходов бурения скважин и добычи нефти и газа служит, как указано выше, минеральный грунт из отвала, образованного при строительстве бурового шлакового амбара, либо минеральный грунт, представляющий собой вскрытые породы глинистого и песчаного грунтов, их смеси в виде суглинков песчаных, либо сертифицированный искусственный сыпучий строительный материал, образованный в результате утилизации отходов от добычи нефти и газа, например, строительный материал Бурлит, материал Техногрунт-S, строительный материал РЕСОИЛ. Предпочтительно использование наиболее доступного природного или намывного песка, грунта, вскрытых пород, разработка и использование которых наносит наименьший экологический ущерб.As the inert material used to dilute the concentration of the toxic effect of drilling waste and oil and gas production, as described above, there is mineral soil from a dump formed during the construction of a drilling slag barn, or mineral soil, which is exposed rocks of clay and sandy soils, mixtures thereof in the form of sandy loams, or certified artificial bulk building material resulting from the disposal of waste from oil and gas production, for example, Burlit building material, Technogrunt-S material, RESOIL building material. It is preferable to use the most accessible natural or alluvial sand, soil, and exposed rocks, the development and use of which causes the least environmental damage.
Стабилизатор грунта на основе минеральной кислоты и поверхностно-активных веществ, выбранный среди продуктов, названных выше, обеспечивает нейтрализацию токсикантов и благодаря присутствующим в составе стабилизатора поверхностно-активных веществ обеспечивает также стабилизацию и укрепление грунта. Результатом присутствия в заявляемом техногенном грунте выбранного стабилизатора грунта является образование однородной смеси /даже в случае переувлажненного грунта/, в которой минимизирована миграционная активность токсичных компонентов отходов от бурения скважин и добычи нефти и газа. Также благодаря присутствию в заявляемом грунте названного стабилизатора грунта наблюдают изменение физико-механических свойств грунта за счет ионного замещения связанной пленочной воды на поверхности пылевидных частиц грунта ионами присутствующего стабилизатора с водоотталкивающим действием. Кроме того, оптимальная трамбовочная влажность такого грунта заметно снижена и, значит, повышена максимальная плотность стандартного уплотнения, что суммарно обеспечивает повышение несущих свойств заявляемого грунта, увеличению коэффициента уплотнения.A soil stabilizer based on mineral acid and surfactants, selected among the products mentioned above, ensures the neutralization of toxicants and, thanks to the surfactants present in the stabilizer, also stabilizes and strengthens the soil. The result of the presence of the selected soil stabilizer in the claimed technogenic soil is the formation of a homogeneous mixture (even in the case of waterlogged soil), in which the migration activity of toxic components of waste from drilling wells and oil and gas production is minimized. Also, due to the presence of the named soil stabilizer in the claimed soil, a change in the physical and mechanical properties of the soil is observed due to the ionic substitution of the bound film water on the surface of the dusty soil particles by the ions of the present stabilizer with a water-repellent effect. In addition, the optimal ramming humidity of such soil is markedly reduced and, therefore, the maximum density of the standard compaction is increased, which in total provides an increase in the load-bearing properties of the inventive soil and an increase in the compaction coefficient.
При смешивании любого названного стабилизатора грунта с отходами от бурения скважин и добычи нефти и газа происходит растворение стабилизатором минеральных солей с формированием естественных уплотняющих свойств - закристаллизовавшись в минеральные соли отходы от бурения скважин и добычи нефти, содержащие токсичные компоненты, совместно с таким инертным материалом как, например, песок образуют прочный грунт, обладающий хорошей несущей способностью и долговечностью. В таком грунте, благодаря изобретению, достигнуто значительное снижение подвижности присутствующих в отходах токсичных загрязняющих веществ, в том числе тяжелых металлов, что обеспечивает общее снижение токсичности разработанного техногенного грунта. Благодаря присутствию предлагаемого стабилизатора техногенный грунт приобретает гидрофобные свойства, не подвержен к набуханию и размоканию и образованию сложных коллоидных растворов. Замена слабо ионизированных молекул воды на сильно ионизированные сульфаты в смеси отходов и стабилизатора обеспечивает заявляемому техногенному грунту высокую устойчивость к проникновению воды и снижает его водонасыщение.When mixing any of the mentioned soil stabilizers with waste from drilling wells and extracting oil and gas, the stabilizer dissolves the mineral salts with the formation of natural sealing properties - crystallizing into mineral salts the waste from drilling wells and oil production containing toxic components, together with such an inert material as for example, sand forms a strong soil with good bearing capacity and durability. In this soil, thanks to the invention, a significant reduction in the mobility of toxic pollutants present in the waste, including heavy metals, has been achieved, which provides an overall reduction in the toxicity of the developed technogenic soil. Due to the presence of the proposed stabilizer, technogenic soil acquires hydrophobic properties, is not susceptible to swelling and soaking, and the formation of complex colloidal solutions. Replacing weakly ionized water molecules with highly ionized sulfates in a mixture of waste and a stabilizer provides the inventive technogenic soil with high resistance to water penetration and reduces its water saturation.
Таким образом изменения водно-физических свойств глинистой составляющей отходов от бурения скважин и добычи нефти и газа и изменения структуры смеси ингредиентов позволяет создать техногенный грунт, который стабильно исключает загрязнение окружающей среды при его использовании в качестве вторичного ресурса и при этом обладает высокой плотностью и прочностью.Thus, changes in the water-physical properties of the clay component of the waste from drilling wells and oil and gas production and changes in the structure of the mixture of ingredients allows you to create a technogenic soil that stably eliminates environmental pollution when it is used as a secondary resource and at the same time has a high density and strength.
Техногенный грунт, согласно заявляемому изобретению, представляет собой грунтоподобную смесь рыхлой консистенции, пригодную для возможной последующей корректировки. Влажность свежеприготовленного материала находится в пределах 40-80%. Заявляемый продут является взрыво- и пожаробезопасным материалом, не выделяет летучих токсических веществ, не пылит.Man-made soil, according to the claimed invention, is a soil-like mixture of loose consistency, suitable for possible subsequent adjustment. Humidity of freshly prepared material is in the range of 40-80%. The inventive product is explosion and fireproof material, does not emit volatile toxic substances, does not dust.
Производство заявляемого грунта возможно осуществлять методом перемешивания малочисленных исходных компонентов на площадках, отводимых для строительства скважин, на территории прилегающей к амбарам с отходами от бурения скважин и добычи нефти и газа, в шламовых амбарах и шламонакопителях, иных площадных объектах подобного типа. По окончанию перемешивания производят отбор проб для испытания и подтверждения пригодности полученного грунта для использования.The inventive soil can be produced by mixing small initial components at sites designated for well construction, in the area adjacent to barns with waste from drilling wells and oil and gas production, in sludge barns and sludge collectors, and other areal facilities of a similar type. At the end of mixing, samples are taken for testing and confirming the suitability of the obtained soil for use.
То есть производство заявляемого грунта одностадийное, не требует предварительной обработки и подготовки компонентов, что крайне важно в полевых условиях, учитывая объемы производства, и относительно незатратное.That is, the production of the claimed soil is single-stage, does not require pre-treatment and preparation of components, which is extremely important in the field, given the volume of production, and relatively inexpensive.
Подобранный, согласно изобретению, состав техногенного грунта при испытаниях на токсичность методом биотестирования в соответствии с «Критериями…», утвержденными приказом МПР России от 15.06.2001 №511, обеспечивает IV-V класс опасности. Благодаря предлагаемому техногенному грунту на основе указанного сочетания исходных компонентов, взятых в указанных соотношениях, обеспечена возможность исключить загрязнение окружающей среды за счет достигнутой минимизации миграционной активности экотоксинов используемых отходов и химического уплотнения целевого техногенного грунта. Таким образом успешна решена задача по экобезопасной утилизации на местах больших объемов отходов от бурения скважин и добычи нефти и газа.The composition of man-made soil, according to the invention, when tested for toxicity by the bioassay method in accordance with the "Criteria ...", approved by Order of the Ministry of Natural Resources of Russia dated 06.15.2001 No. 511, provides an IV-V hazard class. Thanks to the proposed man-made soil based on the specified combination of the starting components taken in the indicated ratios, it is possible to eliminate environmental pollution due to the achieved minimization of the migration activity of the ecotoxins of the waste used and the chemical compaction of the target man-made soil. Thus, the problem of ecologically safe disposal of large volumes of waste from drilling wells and oil and gas production on the ground has been successfully solved.
Пример 1.Example 1
Техногенный грунт, полученный из следующих ингредиентов, взятых в следующем соотношении:Man-made soil obtained from the following ingredients, taken in the following ratio:
Техногенный грунт, полученный из указанных ингредиентов, представляет собой грунтоподобную смесь рыхлой консистенции влажностью около 50%; имеет плотность около 1,61 т/м3.Man-made soil obtained from these ingredients is a soil-like mixture of loose consistency with a moisture content of about 50%; has a density of about 1.61 t / m3.
Техногенный грунт указанного состава может быть использован при засыпке и рекультивации шламовых амбаров, шламонакопителей, карьеров, производственных участков, полигонов для твердых бытовых отходов и твердых коммунальных отходов и, как искусственных, так и природных земляных выемок и других объектов накопления и размещения отходов.Man-made soil of the specified composition can be used for backfilling and reclamation of sludge pits, sludge collectors, quarries, production sites, landfills for municipal solid waste and municipal solid waste and both artificial and natural excavation and other waste storage and disposal facilities.
Пример 2.Example 2
Техногенный грунт, полученный из следующих ингредиентов, взятых в следующем соотношении:Man-made soil obtained from the following ingredients, taken in the following ratio:
Техногенный грунт, полученный из указанных ингредиентов, представляет собой грунтоподобную смесь рыхлой консистенции влажностью около 79%; имеет плотность около 1,3 т/м3.Man-made soil obtained from these ingredients is a soil-like mixture of loose consistency with a moisture content of about 79%; has a density of about 1.3 t / m3.
Техногенный грунт указанного состава может быть использован при засыпке и рекультивации шламовых амбаров, шламонакопителей, карьеров, производственных участков, полигонов для твердых бытовых отходов и твердых коммунальных отходов и, как искусственных, так и природных земляных выемок и других объектов накопления и размещения отходов.Man-made soil of the specified composition can be used for backfilling and reclamation of sludge pits, sludge collectors, quarries, production sites, landfills for municipal solid waste and municipal solid waste and both artificial and natural excavation and other waste storage and disposal facilities.
Пример 3.Example 3
Техногенный грунт, полученный из следующих ингредиентов, взятых в следующем соотношении:Man-made soil obtained from the following ingredients, taken in the following ratio:
Техногенный грунт, полученный из указанных ингредиентов, представляет собой грунтоподобную смесь рыхлой консистенции влажностью около 80%; имеет плотность около 1,35 т/м3.Man-made soil obtained from these ingredients is a soil-like mixture of loose consistency with a moisture content of about 80%; has a density of about 1.35 t / m3.
Техногенный грунт указанного состава может быть использован при засыпке и рекультивации шламовых амбаров, шламонакопителей, карьеров, производственных участков, полигонов для твердых бытовых отходов и твердых коммунальных отходов и, как искусственных, так и природных земляных выемок и других объектов накопления и размещения отходов.Man-made soil of the specified composition can be used for backfilling and reclamation of sludge pits, sludge collectors, quarries, production sites, landfills for municipal solid waste and municipal solid waste and both artificial and natural excavation and other waste storage and disposal facilities.
Пример 4.Example 4
Техногенный грунт, полученный из следующих ингредиентов, взятых в следующем соотношении:Man-made soil obtained from the following ingredients, taken in the following ratio:
Техногенный грунт, полученный из указанных ингредиентов, представляет собой грунтоподобную смесь рыхлой консистенции влажностью около 30%; имеет плотность около 1,7 т/м3.Man-made soil obtained from these ingredients is a soil-like mixture of loose consistency with a moisture content of about 30%; has a density of about 1.7 t / m3.
Техногенный грунт указанного состава может быть использован как при засыпке и рекультивации шлаковых амбаров, шламонакопителей, карьеров, производственных участков, полигонов для твердых бытовых отходов и твердых коммунальных отходов, искусственных и природных земляных выемок и других объектов накопления и размещения отходов, так и при использовании в дорожном строительстве, а именно, при сооружении земляного полотна, дополнительных слоев оснований автомобильных дорог II-V категорий, устройстве дорожных одежд на внутрипромысловых дорогах IV-V категорий; сооружении насыпных оснований и грунтовых обжалований строительных и производственных площадок нефтегазовых месторождений в I-V дорожно-климатических зонах; обвале и отсыпке дорог и обочин производственных площадок нефтегазовых месторождений; для строительства, ремонта и укрепления обвалования и пандусов на кустовых площадках.Technogenic soil of the specified composition can be used both during backfilling and reclamation of slag barns, sludge collectors, quarries, production sites, landfills for municipal solid waste and municipal solid waste, artificial and natural excavation and other waste storage and disposal facilities, and when used in road construction, namely, in the construction of the subgrade, additional layers of the foundations of highways of II-V categories, the construction of pavement on infield roads of IV-V categories; the construction of bulk bases and soil appeals of construction and production sites of oil and gas fields in I-V road-climatic zones; collapse and dumping of roads and roadsides of production sites of oil and gas fields; for the construction, repair and strengthening of debris and ramps on cluster sites.
Пример 5.Example 5
Техногенный грунт, полученный из следующих ингредиентов, взятых в следующем соотношении:Man-made soil obtained from the following ingredients, taken in the following ratio:
Техногенный грунт, полученный из указанных ингредиентов, представляет собой грунтоподобную смесь рыхлой консистенции влажностью около 50%; имеет плотность около 2,2 т/м3.Man-made soil obtained from these ingredients is a soil-like mixture of loose consistency with a moisture content of about 50%; has a density of about 2.2 t / m3.
Техногенный грунт указанного состава может быть использован как при засыпке и рекультивации шлаковых амбаров, шламонакопителей, карьеров, производственных участков, полигонов для твердых бытовых отходов и твердых коммунальных отходов, искусственных и природных земляных выемок и других объектов накопления и размещения отходов, так и при использовании в дорожном строительстве, а именно, при сооружении земляного полотна, дополнительных слоев оснований автомобильных дорог II-V категорий, устройстве дорожных одежд на внутрипромысловых дорогах IV-V категорий; сооружении насыпных оснований и грунтовых обжалований строительных и производственных площадок нефтегазовых месторождений в I-V дорожно-климатических зонах; обвале и отсыпке дорог и обочин производственных площадок нефтегазовых месторождений; для строительства, ремонта и укрепления обвалования и пандусов на кустовых площадках.Technogenic soil of the specified composition can be used both during backfilling and reclamation of slag barns, sludge collectors, quarries, production sites, landfills for municipal solid waste and municipal solid waste, artificial and natural excavation and other waste storage and disposal facilities, and when used in road construction, namely, in the construction of the subgrade, additional layers of the foundations of highways of II-V categories, the construction of pavement on infield roads of IV-V categories; the construction of bulk bases and soil appeals of construction and production sites of oil and gas fields in I-V road-climatic zones; collapse and dumping of roads and roadsides of production sites of oil and gas fields; for the construction, repair and strengthening of debris and ramps on cluster sites.
Пример 6.Example 6
Техногенный грунт, полученный из следующих ингредиентов, взятых в следующем соотношении:Man-made soil obtained from the following ingredients, taken in the following ratio:
Техногенный грунт, полученный из указанных ингредиентов, представляет собой грунтоподобную смесь рыхлой консистенции влажностью около 50%; имеет плотность около 2,08 т/м3.Man-made soil obtained from these ingredients is a soil-like mixture of loose consistency with a moisture content of about 50%; has a density of about 2.08 t / m3.
Техногенный грунт указанного состава может быть использован как при засыпке и рекультивации шлаковых амбаров, шламонакопителей, карьеров, производственных участков, полигонов для твердых бытовых отходов и твердых коммунальных отходов, искусственных и природных земляных выемок и других объектов накопления и размещения отходов, так и при использовании в дорожном строительстве, а именно, при сооружении земляного полотна, дополнительных слоев оснований автомобильных дорог II-V категорий, устройстве дорожных одежд на внутрипромысловых дорогах IV-V категорий; сооружении насыпных оснований и грунтовых обжалований строительных и производственных площадок нефтегазовых месторождений в I-V дорожно-климатических зонах; обвале и отсыпке дорог и обочин производственных площадок нефтегазовых месторождений; для строительства, ремонта и укрепления обвалования и пандусов на кустовых площадкаTechnogenic soil of the specified composition can be used both during backfilling and reclamation of slag barns, sludge collectors, quarries, production sites, landfills for municipal solid waste and municipal solid waste, artificial and natural excavation and other waste storage and disposal facilities, and when used in road construction, namely, in the construction of the subgrade, additional layers of the foundations of highways of II-V categories, the construction of pavement on infield roads of IV-V categories; the construction of bulk bases and soil appeals of construction and production sites of oil and gas fields in I-V road-climatic zones; collapse and dumping of roads and roadsides of production sites of oil and gas fields; for the construction, repair and strengthening of the debris and ramps on the well pad
Благодаря заявленному изобретению при использовании предлагаемого техногенного грунта возможно обеспечить минимальную миграционную активность токсичных компонентов отходов от бурения скважин и добычи нефти и газа и не загрязнять окружающую среду при использовании в качестве вторичного ресурса целевого продукта с достигнутыми при этом его высокими характеристиками по прочности и плотности, при этом предлагаемый грунт несравненно более рентабелен так как не предусматривает ни предварительной подготовки исходных ингредиентов, ни использования в больших объемах промышленных продуктов, доставка которых к месту производства затратна и технологически сложна; также предлагаемый техногенный грунт более удобен для практического использования, так как имеет рыхлую консистенцию и не представляет собой жесткую застывшую структуру, не пригодную для корректировки.Thanks to the claimed invention, when using the proposed technogenic soil, it is possible to ensure the minimum migration activity of toxic components of waste from drilling wells and oil and gas production and not to pollute the environment when using the target product with its high strength and density characteristics achieved while In this case, the proposed soil is incomparably more cost-effective since it does not provide for either preliminary preparation of the starting ingredients or use in large volumes of industrial products, the delivery of which to the production site is costly and technologically difficult; Also, the proposed technogenic soil is more convenient for practical use, as it has a loose consistency and does not constitute a rigid, frozen structure, not suitable for adjustment.
Claims (10)
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2019137980A RU2725534C1 (en) | 2019-11-25 | 2019-11-25 | Technogenic soil |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2019137980A RU2725534C1 (en) | 2019-11-25 | 2019-11-25 | Technogenic soil |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| RU2725534C1 true RU2725534C1 (en) | 2020-07-02 |
Family
ID=71510323
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| RU2019137980A RU2725534C1 (en) | 2019-11-25 | 2019-11-25 | Technogenic soil |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| RU (1) | RU2725534C1 (en) |
Citations (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR20080101145A (en) * | 2007-05-16 | 2008-11-21 | 한국지질자원연구원 | Shielding layer and method of multilayer soil addition restoring using the same |
| RU2439018C2 (en) * | 2009-10-19 | 2012-01-10 | Общество с ограниченной ответственностью Научно-производственное предприятие "Союзгазтехнология" | Mixture for producing construction material |
| RU2508170C1 (en) * | 2012-06-19 | 2014-02-27 | федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Тюменский государственный университет" | Method of drilling wastes reclamation |
| RU2541009C2 (en) * | 2013-06-24 | 2015-02-10 | Общество с ограниченной ответственностью "Сибпромстрой" | Improved road-building soil |
| RU2616304C1 (en) * | 2015-11-26 | 2017-04-14 | Общество с ограниченной ответственностью "Научно-технический центр "Технологии XXI века" | Universal method of complex well-drilling waste neutralization to produce anthropogenic reinforced soil (ars) building composite |
| RU2631681C1 (en) * | 2017-03-10 | 2017-09-26 | Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Тюменский индустриальный университет" (ТИУ) | Method for disposing drilling mud when producing man-made soil |
-
2019
- 2019-11-25 RU RU2019137980A patent/RU2725534C1/en active
Patent Citations (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR20080101145A (en) * | 2007-05-16 | 2008-11-21 | 한국지질자원연구원 | Shielding layer and method of multilayer soil addition restoring using the same |
| RU2439018C2 (en) * | 2009-10-19 | 2012-01-10 | Общество с ограниченной ответственностью Научно-производственное предприятие "Союзгазтехнология" | Mixture for producing construction material |
| RU2508170C1 (en) * | 2012-06-19 | 2014-02-27 | федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Тюменский государственный университет" | Method of drilling wastes reclamation |
| RU2541009C2 (en) * | 2013-06-24 | 2015-02-10 | Общество с ограниченной ответственностью "Сибпромстрой" | Improved road-building soil |
| RU2616304C1 (en) * | 2015-11-26 | 2017-04-14 | Общество с ограниченной ответственностью "Научно-технический центр "Технологии XXI века" | Universal method of complex well-drilling waste neutralization to produce anthropogenic reinforced soil (ars) building composite |
| RU2631681C1 (en) * | 2017-03-10 | 2017-09-26 | Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Тюменский индустриальный университет" (ТИУ) | Method for disposing drilling mud when producing man-made soil |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| Khodary et al. | Geotechnical properties of the soils contaminated with oils, landfill leachate, and fertilizers | |
| Lim et al. | Critical review of innovative soil road stabilization techniques | |
| RU2631681C1 (en) | Method for disposing drilling mud when producing man-made soil | |
| US9022698B2 (en) | Natural analog system for reducing permeability of ground | |
| RU2541009C2 (en) | Improved road-building soil | |
| RU2303011C1 (en) | Building material "burolit" | |
| Oluremi et al. | Oil contaminated soil as potential applicable material in civil engineering construction | |
| RU2471737C1 (en) | Composite structural material | |
| US11697043B2 (en) | Method and reagents for treating materials contaminated with mercury, PFAS, or other contaminants | |
| Devarangadi | Correlation studies on geotechnical properties of various industrial byproducts generated from thermal power plants, iron and steel industries as liners in a landfill-a detailed review | |
| RU2508170C1 (en) | Method of drilling wastes reclamation | |
| Harsh et al. | State-of-the-art review on the role and applicability of select nano-compounds in geotechnical and geoenvironmental applications | |
| RU2551564C2 (en) | Processing method of drilling wastes on territory of cluster site | |
| Amadi | Hydraulic conductivity tests for evaluating compatibility of lateritic soil—fly ash mixtures with municipal waste leachate | |
| Sivapullaiah | Surprising soil behaviour: is it really!!! | |
| US20080032901A1 (en) | Subsurface reactive sealant product | |
| RU2551560C2 (en) | Road-building composite material | |
| RU2593289C1 (en) | Construction material resoil | |
| RU2725534C1 (en) | Technogenic soil | |
| Oyediran et al. | Crude oil effects on some engineering properties of sandy alluvial soil | |
| RU2520145C1 (en) | Man-made peaty soil for reclamation of oil-contaminated and disturbed lands | |
| Amadi et al. | Performance of cement kiln dust in stabilizing lateritic soil contaminated with organic chemicals | |
| RU2503635C1 (en) | Composite building material | |
| Lim et al. | Changes in mobility and speciation of heavy metals in clay-amended incinerator fly ash | |
| RU2767535C1 (en) | Method for treating drilling waste |