RU2728607C1 - Минеральный грунт и способ его изготовления - Google Patents
Минеральный грунт и способ его изготовления Download PDFInfo
- Publication number
- RU2728607C1 RU2728607C1 RU2020104282A RU2020104282A RU2728607C1 RU 2728607 C1 RU2728607 C1 RU 2728607C1 RU 2020104282 A RU2020104282 A RU 2020104282A RU 2020104282 A RU2020104282 A RU 2020104282A RU 2728607 C1 RU2728607 C1 RU 2728607C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- soil
- drilling waste
- volume
- amount
- glauconite
- Prior art date
Links
Images
Classifications
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B09—DISPOSAL OF SOLID WASTE; RECLAMATION OF CONTAMINATED SOIL
- B09B—DISPOSAL OF SOLID WASTE
- 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
- B09C1/08—Reclamation of contaminated soil chemically
Abstract
Заявляемая группа изобретений относится к области восстановления загрязненной выбуренной породы. Решаемой технической проблемой является необходимость оптимизации состава компонентов минерального грунта и способа его получения в зимний период. Минеральный грунт содержит отходы бурения (2), песчаный или почвенный грунт (3) в количестве 10-50 % от объёма отходов бурения (2), фосфогипс (5) и глауконит. Сорбция токсичных элементов повышается за счет того, что минеральный грунт содержит торф (4), количество которого не превышает 5-15% от объёма отходов бурения (2). При этом содержание остальных компонентов смеси составляет, % от массы отходов бурения (2): фосфогипс (5) 1,5, глауконит 0,5, гумат калия до 0,1. Для повышения эффективности заявляемого способа и обеспечения его проведения в зимний период перед смешиванием компонентов в вышеуказанных количествах в накопителе (1) отходы бурения (2) накрывают пологом. Затем в объем отходов бурения (2) вводят пар. Кроме того, после смешения компонентов укрывают полученную смесь пологом и подают пар в полость между пологом и поверхностью минерального грунта. Повышается эффективность сорбции токсичных элементов. Повышается эффективность способа изготовления минерального грунта и обеспечивается возможность проведения способа в зимний период. 2 н. и 2 з.п. ф-лы, 1 ил.
Description
Область техники.
Заявляемая группа изобретений относится к области восстановления загрязненной выбуренной породы и предназначена для вовлечения в полезное использование отходов бурения и/или выбуренной породы с элементами бурового раствора, образующихся в ходе бурения разведочных, поисковых или эксплуатационных скважин.
Уровень техники.
Известен, например, композиционный строительный материал «Гумиком» (патент РФ на изобретение № 2575950, МПК C04B18/00, C04B28/00, B09B3/00, опуб. 27.02.2016, [1]). Указанный материал [1] содержит буровой шлам и от веса бурового шлама в качестве минеральной добавки - песок (20-30 вес. %) и гуматы (0,01-0,05 вес. %).
Строительный материал [1] также содержит в качестве осушителя - перлит (до 5 вес. %), в качестве ускорителя - формиат кальция (до 2,5 вес. %), в качестве отвердителя - цемент (2,5-5,0 вес. %), и дополнительно – глауконит (2,0-2,5 вес. %) и дрожжи (0,05-0,1 вес.%). Глауконит добавлен в качестве агента, сорбирующего тяжелые металлы и нефтепродукты.
Известна смесь почвенная шламово-грунтовая (ГШС) для рекультивации карьеров и нарушенных земель (патент РФ на изобретение № 2631391, МПК B09B1/00, опуб. 21.09.2017, [2]), содержащая торфопесчаную смесь, буровой шлам, активные обезвреживающие и мелиорирующие добавки. Для связывания токсикантов смесь содержит торфогуминовое удобрение в количестве 100-1000 г/т.
При этом содержание компонентов в смеси составляет, мас.%: буровой шлам - 35-50, песок или супесчаный грунт - 25-30, торф марки А, Б - 25-30.
Также известен техногенный грунт (патент РФ на изобретение № 2631681, МПК B09C1/08, опуб. 26.09.2017, [3]). Указанный аналог [3] содержит буровой шлам, песок в количестве 25% от объемной доли бурового шлама, фосфогипс, гуминовый препарат в количестве 200-400 л/га и минеральный сорбент глауконит.
Фосфогипс добавлен в количестве 3-5% от массы бурового шлама, глауконит в количестве 5-10% от объемной доли бурового шлама. В качестве гуматов использован препарат «Росток».
Указанный аналог [3] является по совокупности существенных признаков наиболее близким аналогом того же назначения к заявляемому минеральному грунту. Поэтому он принят в качестве прототипа.
Из аналога [1] известен способ получения строительного материала «Гумиком». При производстве строительного материала [1] обработку шламового амбара производят на месте его расположения. В буровой шлам добавляют песок и реагенты: песок (20-30 вес. %), гуматы (0,01-0,05 вес. %), перлит (до 5 вес. %), формиат кальция (до 2,5 вес. %), цемент (2,5-5,0 вес. %), глауконит (2,0-2,5 вес. %) и дрожжи (0,05-0,1 вес.%). Перемешивание содержимого амбара и вводимых в него добавок производят экскаватором. Полученная смесь схватывается в течение суток.
В способе, известном из аналога [2] при производстве ГШС подготавливают площадку для обработки бурового шлама. На рабочую площадку выгружают компоненты смеси: буровой шлам - 35-50%, песок или супесчаный грунт - 25-30% и торф марки А, Б - 25-30 %. Затем перемешивают упомянутые компоненты смеси.
В качестве прототипа к заявляемому способу выбран аналог [3]. При производстве техногенного грунта по способу [3] подготавливают шламовый амбар или временный накопитель. В накопителе предварительно размещают буровой шлам. В буровой шлам добавляют песок и реагенты: фосфогипс в количестве 3-5% от массы бурового шлама, гуминовый препарат в количестве 200-400 л/га и минеральный сорбент глауконит в количестве 5-10% от объемной доли бурового шлама. Механически перемешивают смесь до получения однородной массы.
Технической проблемой, решение которой обеспечивается при осуществлении или использовании группы технических решений является необходимость оптимизации состава компонентов минерального грунта и способа его получения в зимний период.
У аналогов [1, 2] и прототипа [3] неизвестно как осуществляют способ в зимнее время. При этом аналог [1] в качестве сорбирующего агента содержит только компонент глауконит в количестве 2,0-2,5 вес. %, который обладает невысокой нефтеемкостью. В составе аналога [2] отсутствуют мелиорант и агент, сорбирующий тяжелые металлы и нефтепродукты. Прототип [3] в качестве сорбентов содержит в больших количествах фосфогипс и глауконит, что приводит к удорожанию смеси. При этом сорбционная способность упомянутых сорбентов недостаточна.
Раскрытие заявляемого технического решения.
Техническим результатом, обеспечиваемым заявляемой группой технических решений, является повышение эффективности сорбции токсичных элементов.
Другими техническими результатами являются повышение эффективности способа изготовления минерального грунта и обеспечение возможности проведения способа в зимний период.
Сущность заявленного технического решения состоит в том, что минеральный грунт содержит отходы бурения, песчаный или почвенный грунт в количестве 10-50 % от объёма отходов бурения, фосфогипс и глауконит. Отличается тем, что содержит торф, количество которого не превышает 5-15% от объёма отходов бурения, при этом содержание остальных компонентов смеси составляет, % от массы отходов бурения: фосфогипс - 1,5, глауконит- 0,5, гумат калия до 0,1.
Вышеуказанная сущность является совокупностью существенных признаков заявленного технического решения, обеспечивающих достижение заявленного технического результата «повышение эффективности сорбции токсичных элементов».
Сущность заявленного способа состоит в том, что перемешивают в накопителе отходы бурения и песчаный или почвенный грунт в количестве 10-50 % от объёма отходов бурения, фосфогипс и глауконит. Отличается тем, что
- со смесью дополнительно перемешивают торф, количество которого не превышает 5-15% от объёма отходов бурения, и остальные компоненты, количество которых в смеси составляет, % от массы отходов бурения: фосфогипс - 1,5, глауконит- 0,5, гумат калия до 0,1;
- в зимний период перед смешиванием компонентов отходы бурения накрывают пологом, затем в объем отходов бурения вводят пар, кроме того после смешения компонентов укрывают полученную смесь пологом и подают пар в полость между пологом и поверхностью минерального грунта.
В частных случаях заявленный способ осуществляют следующим образом.
В начале работ подготавливают накопитель, который может представлять собой три примыкающих друг другу приямка. При этом первый приямок используют для отходов бурения, второй – для приема жидкой фазы из первого приямка, третий – для перемешивания.
В начале работ подготавливают накопитель, который может представлять собой обвалованную площадку со сборным гидроизолированным приямком.
Вышеуказанная сущность является совокупностью существенных признаков заявленного способа, обеспечивающих достижение всех заявленных технических результатов.
Авторами технических решений заявленной группы изготовлены опытные образцы этих решений, испытания которых подтвердили достижение технических результатов.
Краткое описание чертежей.
На фигуре показан накопитель с компонентами грунта до перемешивания.
Осуществление технического решения.
Минеральный грунт применяется для вовлечения в полезное использование отходов бурения и представляет собой однородную по цвету и составу грунтоподобную смесь от текуче-пластичной до рыхлой консистенции. В состав минерального грунта входят перемешанные в накопителе (1), компоненты: отходы бурения (2), песчаный или почвенный грунт (3), торф (4), фосфогипс (5) и мелиорирующие добавки (6).
Отходы бурения (2) представляют собой совокупность бурового шлама, отработанного бурового раствора и буровые сточные воды. Буровой шлам является преимущественно твердой фазой отходов бурения. Плотность бурового шлама составляет до 2,2 кг/дм3.
Песчаный или почвенный грунт (3) является структурообразователем, повышает прочностные свойства и снижает сжимаемость. Количество песчаного или почвенного грунта (3) составляет 10-50 % от объёма отходов бурения.
Торф (4) является сорбентом и составляет 5-15% от объёма отходов бурения (2).
Фосфогипс (5) является химическим мелиорантом и нейтрализует щелочную среду отходов бурения. Количество фосфогипса (5) составляет 1,5% от массы отходов бурения.
Мелиорирующие добавки (6) необходимы для детоксикации и нормализации отходов бурения (2). Компонентами упомянутых добавок (6) являются:
- сорбент глауконит в количестве 0,5 % от массы отходов бурения;
- сорбент и стимулятор роста полезной почвенной микрофлоры гумат калия, количество которого составляет до 0,1% от массы отходов бурения.
Применение фосфогипса (5) совместно с глауконитом в указанных количествах обеспечивает сорбцию токсичных элементов и тяжелых металлов за короткий промежуток времени и соответственно снижает поступление токсикантов в окружающую среду.
Применение глауконита совместно с торфом (4) в указанных количествах, для ремидиации почв, грунтов, буровых шламов обеспечивает связывание тяжелых металлов в труднорастворимые комплексы и детоксикацию отходов бурения.
Примеры конкретного выполнения.
Пример 1. В качестве песчаного грунта (3) использован песок по ГОСТ 8736-93.
Пример 2. В качестве торфа (4) использован торф по ГОСТ Р 51661.3-2000.
Реализация заявляемого технического решения не ограничивается приведенными выше примерами.
Порядок изготовления.
В начале работ подготавливают накопитель (1). Затем в накопителе (1) размещают отходы бурения (2). По поверхности отходов бурения (2) послойно распределяют песчаный или почвенный грунт (3), торф (4), фосфогипс (5) и мелиорирующие добавки (6). После этого многократно перемешивают смесь в накопителе (1) до полной гомогенизации массы. Перемешивание осуществляют экскаватором (7). Выдерживают полученный минеральный грунт в течение суток.
В зимний период отходы бурения (2) накрывают пологом, например, бурукрытием. Затем в объем отходов бурения (2) вводят пар и прогревают участок. После прогрева полог убирают и по поверхности отходов бурения (2) распределяют песчаный или почвенный грунт (3), торф (4), фосфогипс (5) и мелиорирующие добавки (6). Затем осуществляют перемешивание. После этого укрывают полученный минеральный грунт и подают пар в полость между укрытием и поверхностью минерального грунта.
Осуществление способа.
При изготовлении минерального грунта в начале работ подготавливают накопитель (1), который может представлять собой:
- выемку (шламовый амбар) в теле площадки для строительства скважины, либо в открытом грунте;
- три примыкающих друг другу приямка, при этом первый приямок используют для отходов бурения, второй – для приема жидкой фазы из первого приямка, третий – для перемешивания;
- обвалованную площадку со сборным гидроизолированным приямком;
- быстросборные емкости.
Затем в накопителе (1) размещают утилизируемые отходы бурения (2). Затем по поверхности отходов бурения (2) распределяют:
- структурообразующий песчаный или почвенный грунт (3) в количестве 10-50 % от объёма отходов бурения (2);
- сорбент торф (4) в количестве 5-15% от объёма отходов бурения;
- химический мелиорант фосфогипс (5) в количестве 1,5% от массы отходов бурения;
- мелиорирующие добавки (6) для детоксикации и нормализации отходов бурения (2).
Компонентами упомянутых добавок (6) являются:
- сорбент глауконит в количестве 0,5 % от массы отходов бурения (2);
- сорбент и стимулятор роста полезной почвенной микрофлоры гумат калия, количество которого составляет до 0,1% от массы отходов бурения (2).
Затем многократно перемешивают смесь в накопителе (1) до полной гомогенизации массы. Перемешивание осуществляют экскаватором (7). Выдерживают полученный минеральный грунт в течение суток.
В зимний период отходы бурения (2) накрывают пологом, например, бурукрытием. Затем в объем отходов бурения (2) вводят пар и прогревают участок. После прогрева полог убирают и по поверхности отходов бурения (2) распределяют песчаный или почвенный грунт (3), торф (4), фосфогипс (5) и мелиорирующие добавки (6). Затем осуществляют перемешивание. После этого укрывают полученную смесь пологом и подают пар в полость между пологом и поверхностью минерального грунта.
Промышленная применимость.
Заявляемая группа технических решений реализована с использованием промышленно выпускаемых устройств и материалов и найдет широкое применение в нефтегазовой отрасли при утилизации отходов бурения.
Claims (6)
1. Минеральный грунт, содержащий отходы бурения, песчаный или почвенный грунт в количестве 10-50 % от объёма отходов бурения, фосфогипс и глауконит, отличающийся тем, что содержит торф, количество которого не превышает 5-15% от объёма отходов бурения, при этом содержание остальных компонентов смеси составляет, % от массы отходов бурения: фосфогипс 1,5, глауконит 0,5, гумат калия до 0,1.
2. Способ изготовления минерального грунта, включающий перемешивание в накопителе отходов бурения и песчаного или почвенного грунта в количестве 10-50 % от объёма отходов бурения, фосфогипса и глауконита, отличающийся тем, что
- со смесью дополнительно перемешивают торф, количество которого не превышает 5-15% от объёма отходов бурения, и остальные компоненты, количество которых в смеси составляет, % от массы отходов бурения: фосфогипс 1,5, глауконит 0,5, гумат калия до 0,1;
- в зимний период перед смешиванием компонентов отходы бурения накрывают пологом, затем в объем отходов бурения вводят пар, кроме того, после смешения компонентов укрывают полученную смесь пологом и подают пар в полость между пологом и поверхностью минерального грунта.
3. Способ по п. 2, отличающийся тем, что в начале работ подготавливают накопитель, который представляет собой три примыкающих друг другу приямка, при этом первый приямок используют для отходов бурения, второй - для приема жидкой фазы из первого приямка, третий - для перемешивания.
4. Способ по п. 2, отличающийся тем, что в начале работ подготавливают накопитель, который представляет собой обвалованную площадку со сборным гидроизолированным приямком.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2020104282A RU2728607C1 (ru) | 2020-01-31 | 2020-01-31 | Минеральный грунт и способ его изготовления |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2020104282A RU2728607C1 (ru) | 2020-01-31 | 2020-01-31 | Минеральный грунт и способ его изготовления |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| RU2728607C1 true RU2728607C1 (ru) | 2020-07-30 |
Family
ID=72085247
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| RU2020104282A RU2728607C1 (ru) | 2020-01-31 | 2020-01-31 | Минеральный грунт и способ его изготовления |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| RU (1) | RU2728607C1 (ru) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| RU2764413C1 (ru) * | 2021-05-18 | 2022-01-17 | Общество с ограниченной ответственностью «ЭКОСИСТЕМА» | Способ производства материала рекультивационного строительного инертного |
Citations (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US20030155158A1 (en) * | 2002-02-20 | 2003-08-21 | Szymocha Kazimierz S. | Thermal process for treating hydrocarbon-contaminated drill cuttings |
| RU2575950C1 (ru) * | 2014-10-15 | 2016-02-27 | Общество с ограниченной ответственностью "Межрегиональный центр биологических и химических технологий" | Композиционный строительный материал "гумиком" |
| RU2596781C1 (ru) * | 2015-05-15 | 2016-09-10 | Владимир Васильевич Слюсаренко | Способ обезвреживания отработанных буровых шламов и почв, загрязненных нефтепродуктами |
| RU2631391C2 (ru) * | 2015-10-18 | 2017-09-21 | Общество с ограниченной ответственностью "Сибпромсервис" | Смеси грунтошламовые для рекультивации нарушенных земель и способ рекультивации земель с использованием смесей грунтошламовых |
| RU2631681C1 (ru) * | 2017-03-10 | 2017-09-26 | Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Тюменский индустриальный университет" (ТИУ) | Способ утилизации бурового шлама при производстве техногенного грунта |
-
2020
- 2020-01-31 RU RU2020104282A patent/RU2728607C1/ru active
Patent Citations (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US20030155158A1 (en) * | 2002-02-20 | 2003-08-21 | Szymocha Kazimierz S. | Thermal process for treating hydrocarbon-contaminated drill cuttings |
| RU2575950C1 (ru) * | 2014-10-15 | 2016-02-27 | Общество с ограниченной ответственностью "Межрегиональный центр биологических и химических технологий" | Композиционный строительный материал "гумиком" |
| RU2596781C1 (ru) * | 2015-05-15 | 2016-09-10 | Владимир Васильевич Слюсаренко | Способ обезвреживания отработанных буровых шламов и почв, загрязненных нефтепродуктами |
| RU2631391C2 (ru) * | 2015-10-18 | 2017-09-21 | Общество с ограниченной ответственностью "Сибпромсервис" | Смеси грунтошламовые для рекультивации нарушенных земель и способ рекультивации земель с использованием смесей грунтошламовых |
| RU2631681C1 (ru) * | 2017-03-10 | 2017-09-26 | Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Тюменский индустриальный университет" (ТИУ) | Способ утилизации бурового шлама при производстве техногенного грунта |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| RU2764413C1 (ru) * | 2021-05-18 | 2022-01-17 | Общество с ограниченной ответственностью «ЭКОСИСТЕМА» | Способ производства материала рекультивационного строительного инертного |
| WO2022245255A1 (ru) * | 2021-05-18 | 2022-11-24 | Олег Олегович ФОТИЕВ | Способ производства материала рекультивационного строительного инертного |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| RU2491135C1 (ru) | Смесь почвенная шламово-грунтовая (варианты) для рекультивации нарушенных земель и способ рекультивации карьеров и нарушенных земель | |
| Haering et al. | Changes in mine soil properties resulting from overburden weathering | |
| CN107459336B (zh) | 一种利用水基钻井钻屑制备烧结砖的方法 | |
| RU2631681C1 (ru) | Способ утилизации бурового шлама при производстве техногенного грунта | |
| RU2522317C1 (ru) | Грунтошламовая смесь | |
| Tay et al. | Engineering properties of incinerator residue | |
| RU2631391C2 (ru) | Смеси грунтошламовые для рекультивации нарушенных земель и способ рекультивации земель с использованием смесей грунтошламовых | |
| EP2979768B1 (en) | Method of reclaiming mine excavations | |
| RU2728607C1 (ru) | Минеральный грунт и способ его изготовления | |
| RU2508170C1 (ru) | Способ утилизации буровых отходов | |
| RU2625494C1 (ru) | Способ изготовления литифицированного искусственного грунта | |
| RU2520145C1 (ru) | Грунт техногенный заторфованный для рекультивации нефтезагрязненных и нарушенных земель | |
| JPH02500500A (ja) | 特に堆積処分場造成のための水密土層形成方法 | |
| RU2617693C1 (ru) | Способ производства продукта из отходов производства и потребления и продукт из отходов производства и потребления (варианты) | |
| RU2490224C1 (ru) | Смесь для получения строительного материала | |
| RU2593289C1 (ru) | Строительный материал ресоил | |
| RU2486166C2 (ru) | Способ обезвреживания нефтезагрязненных грунтов, способ обезвреживания отработанных буровых шламов | |
| RU2596781C1 (ru) | Способ обезвреживания отработанных буровых шламов и почв, загрязненных нефтепродуктами | |
| KR100356344B1 (ko) | 폐기물 매립장 차수벽의 설치방법 | |
| RU2767535C1 (ru) | Способ переработки отходов бурения | |
| RU2503635C1 (ru) | Композиционный строительный материал | |
| RU2378233C2 (ru) | Способ получения известкового удобрения | |
| RU2646882C2 (ru) | Способ получения грунта при обезвреживании шламов с последующей рекультивацией | |
| RU2293103C2 (ru) | Композиция для рекультивации карьеров и нарушенных земель | |
| Al-Ansary et al. | Stabilisation/solidification of synthetic North Sea drill cuttings containing oil and chloride |