Тема: «Биодеструкция буровых растворов» Проблема: Подбор рецептуры буровых растворов. Снижение долговременного воздействия буровых растворов на окружающую среду. Работу выполнили: Инголов А. Савельева Я. Сафаргалин С. Семенов А. Семенов С. Чуксина В.
Промывка скважин Для удаления выбуренной породы с забоя скважины и транспортировки ее на поверхность создают замкнутую циркуляцию через скважину технологического (циркуляционного) агента – жидкости или газа. При использовании жидкости технологический процесс ее циркуляции через скважину называется промывкой, а при промывкой использовании газа – продувкой. Как правило, продувкой применяется промывка скважин. Технологическую жидкость, прокачиваемую через скважину, называют промывочной (ПЖ) или буровым раствором (БР). ПЖ БР
Схема общей промывки нефтяных скважин
Виды буровых растворов При вращательном бурении нефтяных и газовых скважин в качестве промывочных жидкостей используются: агенты на водной основе (техническая вода, естественные буровые растворы, глинистые и неглинистые растворы); агенты на углеводородной основе; агенты на основе эмульсий; газообразные и аэрированные агенты.
Функции буровых растворов Основные функции: Основные функции удалять выбуренную породу с забоя скважины; транспортировать выбуренную породу (буровой шлам) на поверхность; охлаждать долото. передавать гидравлическую энергию забойному двигателю.
Требования к БПЖ не растворять и не разупрочнять породы в стенках скважины, сохраняя ее номинальный диаметр; обладать устойчивостью к действию электролитов, температуры и давления; обладать низкими пожаро и взрыво опасностью и токсичностью, высокими гигиеническими свойствами; быть экономичной, обеспечивая низкую стоимость метра проходки. Ни одна из известных ПЖ не является универсальной
Технологические отходы бурения скважины Так же Характерными и неизбежными отходами при всех видах буровых работ являются буровые шламы, которые представляют собой измельченную горную породу, выбуренную в процессе прохождения ствола скважины и вынесенную на поверхность с циркулирующей промывочной жидкостью. Буровые сточные воды представляют собой многокомпонентные системы. Загрязняющие свойства буровых сточных вод зависят от химических реагентов, применяемых для приготовления и обработки буровых растворов, и состава разбуриваемых пород.
Классификация источников загрязнения
Методы утилизации и обезвреживания отходов бурения Один из способов утилизации буровых отходов включает рытье котлована в минеральном грунте. Извлеченный грунт используется для обвалования котлована и гидроизоляции полости котлована слоем глины. Затем котлован заполняется отходами бурения, проходит процесс расслоения отходов бурения на загущенную и жидкую фазы. Амбары освобождают от жидкой фазы, которую направляют в систему сбора и подготовки нефти с последующим использованием ее в системе поддержания пластового давления. Вода из жидкой фазы может удаляться путем испарения. Затем загущенные отходы бурения засыпают минеральным грунтом. Другой способ ликвидации буровых отходов предусматривает сооружение котлованов в минеральном грунте с гидроизоляцией металлическими листами, или синтетической пленкой, или железобетонными плитами, или деревянными щитами с битумным покрытием, или композициями на основе глины, извести, цемента.
Методы утилизации и обезвреживания отходов бурения
Нормативная документация, регламентирующая применение химических веществ ГОСТ ТУ Паспорт безопасности вещества Регистр химических веществ Гигиеническое заключение Пример: КМЦ ТУ У 24. 1 05761620. 018 2001 ГОСТ 25131 82
Экологический паспорт предприятия Экологический паспорт промышленного предприятия — нормативно технический документ, включающий данные по использованию предприятием ресурсов (природных, вторичных и др. ) и определению влияния его производства на окружающую среду. В экологическом паспорте предприятия отражены его экономические, технологические характеристики, вопросы использования природных ресурсов и воздействия на окружающую среду.
Платежи за загрязнение окружающей среды В соответствии с Законом РСФСР "Об охране окружающей природной среды" постановлено: «Обязать предприятия, учреждения вносить плату, которая является налоговой формой компенсации загрязнения окружающей природной среды на основании лимитов на выбросы, сбросы загрязняющих веществ в окружающую природную среду и размещение отходов» .
Мероприятия по охране недр и защите от загрязнения Охрана недр — это совокупность мероприятий по наиболее полному извлечению полезного ископаемого или максимально возможному сокращению его потерь, наиболее рациональному использованию минеральных ресур сов, исключающих неоправданные потери минерального сырья и топлива, а также отрицательные воздействия на природу. Сохранение окружающей среды в нефтегазодобывающей промышленности на экологически безопасном (нормативном) уровне имеет свои особенности, которые необходимо учиты вать при строительстве скважин, разработке и эксплуатации месторождений нефти и газа.
Экологический мониторинг нефтяных загрязнений Применяемая ныне технология строительства скважин вызывает как техногенные нарушения на поверхности земли, так и изменения физико химических условий на глубине при вскрытии пластов коллекторов в процессе бурения. Загрязнителями окружающей среды при проходке и оборудовании скважин являются многочисленные химические реагенты, применяемые для приготовления буровых растворов. К настоящему времени не все реагенты, входящие в состав буровых растворов, имеют установленные ПДК и лимитирующие показатели вредности.
Биоразлагаемые буровые растворы Идея создания биоразлагаемых материалов находится в центре внимания ученых всего мира уже более 30 лет, однако наиболее интенсивные исследования в этой области начали проводиться в последнее десятилетие. Это связано с огромным производством полимерных материалов во всем мире, и при использовании этих материалов образуются миллионы тонн отходов, которые начинают оказывать отрицательное влияние на окружающую среду. Под биоразлагаемостью полимеров мы понимаем способность материала разрушаться в естественных условиях на составные, безвредные для окружающей среды вещества под действием микроорганизмов, УФ облучения, света, солнечной радиации и других природных факторов.
Биоразлагаемые буровые растворы на основе крахмала В ЗАО «Полицелл» разработан и освоен промышленный способ получения карбоксиметилоксиэтилкрахмала, выпускаемого под названием «Полицелл ПСБ» . По сравнению с моноэфирами этот смешанный эфир обладает определенными преимуществами за счет наличия карбоксиметильных (ионогенных) групп, необходимых для создания структуры буровых растворов, и одновременно наличия гидроксиэтильных групп, повышающих стойкость эфира крахмала в условиях полиминеральной агрессии. При действии на крахмал из восковидной кукурузы аллилглицидиловым эфиром в растворе Nа. ОН и Na 2 SO 4 синтезировано производное крахмала, содержащее ненасыщенные двойные связи.
Биоразлагаемые буровые растворы на основе крахмала Безглинистый буровой раствор для вскрытия продуктивных пластов, содержащий крахмал, биополимер, карбонатный утяжелитель, спирт, поверхностно активное вещество и воду, содержит в качестве спирта полигликоль, в качестве поверхностно активного вещества гидрофобизирующее поверхностно активное вещество ПКД 515 и дополнительно смазочную добавку реагент ДСБ 4 ТТ продукт конденсации моноэтаноламина и сырых талловых масел в смеси с керосином, моноэтаноламином и флотореагентом оксалем при следующем соотношении ингредиентов, мас. %: крахмал 1, 0 1, 5; биополимер 0, 2 0, 3; карбонатный утяжитель 5 10; полигликоль 3 5; указанное поверхностно активное вещество 1, 5 2, 0; указанная смазочная добавка 0, 5 1, 0; вода остальное.
Биоразлагаемые буровые растворы на основе ксантана Для достижения технического результата используют биополимерный буровой раствор, содержащий полимерный понизитесь фильтрации, биополимер ксантанового типа, поверхностно активное вещество, смазочную добавку и воду, отличающийся тем, что он содержит в качестве поверхностно активного вещества и смазочной добавки этилендиамиды жирных кислот продукт конденсации этилендиамина и фосфатидного концентрата, в качестве полимерного понизителя фильтрации полианионную целлюлозу или карбоксиметилцеллюлозу, или карбоксиметилоксиэтилцеллюлозу, или гидролизованный полиакрилонитрил и дополнительно гуматы щелочных металлов углещелочной реагент УЩР или гуматно калиевый реагент ГКР и соли щелочных и/или щелочноземельных металлов KCl, Na. Cl, Ca. Cl 2, Mg. Cl 2, бишофит при следующем соотношении компонентов, мас. %: указанный понизитель фильтрации 0, 1 1, 0 биополимер ксантанового типа 0, 2 0, 5 указанные этилендиамиды жирных кислот 0, 05 3, 0 УЩР или ГКР 3, 0 6, 0 указанные соли 3, 0 40, 0 вода остальное
Биоразлагаемые буровые растворы на основе ксантана В предложенном техническом решении этилендиамиды жирных кислот выполняют функцию ПАВ, что обеспечивает высокие ингибирующие свойства благодаря гидрофобизации поверхности частичек, снижение степени их гидратации и диспергирования, и функцию смазочной и противоприхватной добавки благодаря способности к адсорбции и образованию плотного мономолекулярного слоя, что позволяет эффективно использовать его при низких концентрациях. Исследованиями установлено, что этилендиамиды на основе природных неразветвленных с четным числом углеродных атомов жирных кислот, кроме вышеприведенных свойств, выполняют антиферментативную функцию, являются биоразлагаемыми, нетоксичными и не вредными для окружающей среды и таким образом предотвращают ферментативную деструкцию полимерных (полисахаридных) реагентов.
Биоразлагаемые буровые растворы на основе КМЦ Основное их преимущество это отсутствие в них твердой (глинистой) фазы, обуславливающей образование фильтрационной корки, а в пористой среде коллектора трудноудаляемой зоны кольматации. Но, с другой стороны, отсутствие глинистой корки при использовании безглинистого полимерного раствора приводит к проникновению в коллектор больших объемов фильтрата, что вызывает значительное повышение водонасыщенности призабойной зоны продуктивного пласта и ухудшение фазовой проницаемости для нефти. В качестве полимерной основы взята комбинация целлюлозосодержащего полимера (КМЦ) и полисахаридного полимера (крахмала), которые в большей степени подвержены кислотному и биологическому разложению, чем акриловые полимеры.
Биоразлагаемые буровые растворы на основе КМЦ Технический результат достигается тем, что безглинистый буровой раствор для вскрытия продуктивных пластов, содержащий крахмал, биополимер, карбонатный утяжелитель, спирт, поверхностно активное вещество и воду, содержит в качестве спирта полигликоль, в качестве поверхностно активного вещества ПКД 515 и дополнительно смазочную добавку реагент ДСБ 4 ТТ продукт конденсации моноэтаноламина и сырых талловых масел в смеси с керосином, моноэтаноламином и флотореагентом оксалем при следующем соотношении ингредиентов, мас. %: Крахмал 1, 0 1, 5 Биополимер 0, 2 0, 3 Карбонатный утяжелитель 5 10 Полигликоль 3 5 Указанное поверхностно активное вещество 1, 5 2, 0 Указанная смазочная добавка 0, 5 1, 0 Вода Остальное
Скачать презентацию Тема Биодеструкция буровых растворов Проблема Подбор рецептуры буровых
кейс.pptx