Ступени очистки бурового раствора
Определяющими факторами, обуславливающими необходимость высокоэффективной ступенчатой очистки буровых растворов, являются: сравнительно высокая стоимость буровых растворов; обеспечение требуемой рентабельности процесса бурения; минимизация объемов сбрасываемых загрязненных стоков и вредных выбросов в окружающую среду.
При строительстве современных нефтедобывающих скважин, как правило, закладывается безамбарный принцип бурения, когда используется прогрессивная четырехступенчатая система очистки буровых растворов, что позволяет эффективно восстанавливать технологический функционал промывочных жидкостей, перечисленный выше. Также четырехступенчатая схема очистки растворов обеспечивает максимальное благоприятствование экологической обстановке данного промышленного региона. Также возможна и несколько упрощенная схема очистки буровых растворов – трехступенчатая.
Трехступенчатая (амбарная) система очистки бурового раствора
При трехступенчатой схеме очистки буровых растворов, загрязненных выбуренной породой, последовательно применяют следующие технологические ступени:
- 1-я ступень – выводимый из скважины загрязненный шламом буровой раствор подается непосредственно на вибросито, где проходит грубую очистку от наиболее крупных частиц породы;
- 2-я ступень – с помощью шламового насоса буровой раствор пропускается через систему гидроциклонов с целью удаления из него частиц песка (блок оборудования, применяемого на данной ступени очистки, называется пескоотделителем);
- 3-я ступень – полуочищенный буровой раствор пропускается через илоотделитель, в процессе чего из раствора удаляются сравнительно мелкие частицы в виде глинистой составляющей и прочая мелочь; после прохождения илоотделителя очищенный таким образом раствор вновь подается в буровую скважину и далее технологический цикл повторяется по кругу.
Главной особенностью трехступенчатой системы очистки бурового раствора от шлама является накопительный процесс сбора отходов бурения в специальном шламовом амбаре – отсюда и происходит название данной системы очистки (амбарная).
Использование трехступенчатой системы очистки не обеспечивает эффективную изоляцию окружающей среды от проникновения в нее выделенных из раствора загрязнителей, поскольку из шламовых амбаров составные вещества шлама неизбежно попадают в грунтовые воды в виду недостаточной гидроизоляции боковых стенок и донной части амбара. Таким образом, трехступенчатая система очистки не обеспечивает надежную защиту прилегающих грунтов от насыщения отходами бурения.
С целью исключения недостатков трехступенчатой амбарной системы очистки в последнее время разработана четырехступенчатая (безамбарная) система очистки буровых растворов, которая получила повсеместное распространение.
Четырехступенчатая (безамбарная) система очистки бурового раствора
В условиях повышения интенсивности работы системы очистки буровых растворов от шлама наиболее эффективно использовать именно безамбарный способ отделения и сбора буровых загрязнений во время рабочего процесса бурения.
Четырехступенчатая система очистки предполагает следующие последовательные ступени очистки:
- 1-я ступень – вибросито;
- 2-я ступень – пескоотделитель;
- 3-я ступень – илоотделитель
- 4-я ступень – центрифуга.
Также опционно по желанию заказчика в систему очистки может быть включено дополнительное оборудование в виде блока коагуляции и блока флокуляции.
Возможности четырехступенчатой (безамбарной) системы очистки:
- эффективный и четко организованный сбор всех возможных видов бурильных отходов и их накопление в специально отведенном месте;
- очистка до нормированного уровня загрязненных стоковых вод в зависимости от последующего способа их утилизации; при этом возможны следующие варианты утилизации: задействование в оборотном водоснабжении буровой установки; накопление в нефтепромысловом коллекторе; разрешенный сброс на открытой местности;
- эффективное обезвреживание буровых растворов и выделенных из них отходов бурения методами отверждения или загущения с последующим сбросом отходов в виде экологически безопасной концентрированной массы в специально организованные траншеи, сооружаемые по периметру насыпи буровой площадки с последующей засыпкой траншей с отходами природным минеральным грунтом.
Наиболее эффективной является четырехступенчатая система очистки с встроенными блоками коагуляции и флокуляции.