Определением «буровой шлам» принято именовать водные взвеси, содержащие разноразмерные твёрдые частицы. Кроме этого, в составе его твёрдой составляющей иногда встречаются глинистые минералы (в случае использования для промывки растворов из группы глинистых).
Химический состав бурового шлама определяется:
-
Литологическим составом пластов, в которых ведётся бурение;
-
Комплексом компонентов, вносимых в раствор.
Под последними понимаются гасители пены, средства повышения текучести применяемого раствора и иные материалы; -
Кроме компонентов, имеющих неорганическое происхождение (кремний, различные металлы в незначительных количествах) в шламе, практически всегда, содержится определённое количество углеводородов парафино-нафтеновых.
Буровой шлам относится к четвёртому классу опасности.
Классификация
Прежде, чем выбрать технологию утилизации, определяется класс шлама (с учётом присущих ему показателей). Причем рассматриваются не только количественные, но и качественные значения.
В первую очередь анализ выполняется по следующим позициям:
-
физико-химическим параметрам;
-
составу компонентов, содержащихся в шламе;
-
агрегатному состоянию вещества, подлежащего утилизации.
Свойства, поименованные в первом пункте, определяются геологическим составом пробуриваемых пород, и задачами, для решения которых в раствор вводились вспомогательные компоненты (смазка бурового инструмента, его охлаждение, упрощение выноса на-гора удаляемой породы и целый ряд иных).
На выбор технологии утилизации влияют имеющиеся в растворе:
· стабилизаторы температуры;
· разнообразные ПАВ;
· утяжелители;
· материалы, повышающие текучесть, и т.д.
В шламах есть парафиновые осадки и металлы.
С учётом фактического агрегатного состояния выделяют:
-
Твёрдые (имеют ≥ 85% твёрдых фракций);
-
Полужидкие (40-84)%. Иное наименование — пастообразные;
-
Жидкие (<40%).
Существующие методы утилизации
По правилам безопасности все нефтесервисные компании (например, “Нафтагаз”) обязаны утилизировать буровой шлам. Промышленная экология предусматривает несколько вариантов обезвреживания данных материалов, выполняемого до момента утилизации:
-
Термический — наиболее востребованный. Вся отработка обжигается в специальных печах (либо непосредственно в амбарах). На выходе получается масса, не имеющая органических включений, из которой получается битум;
-
Биологический – предусматривает использование специальных микроорганизмов. В процессе своей жизнедеятельности они перерабатывают отходы. На выходе образуются вещества, захоронение которых не оказывает негативного влияния на экологию.
-
Существенным плюсом варианта является возможность его применения непосредственно на местах захоронения шламов и их утилизации.
-
Химический – очищенная порода экстрагируется за счёт двухэтапной обработки исходного материала. Сначала используются растворители, потом, отвердители (последние могут иметь добавки в виде полиуретанов, смол, глины или цемента);
-
Физический – с использованием флокуляции и центрифугирования жидкая и твёрдая фракция разделяются, после чего обрабатываются раздельно;
-
Комбинированный – с учётом типа шлама выбирается комплект реагентов, позволяющих придать материалу после обработки требуемые физические свойства. Это позволяет использовать его для вторичного производства.
Продукт переработки шлама используют при изготовлении бордюров и тротуарной плитки, шлакоблоков (с требуемой несущей функцией), смесей для дорожного покрытия, применяют в качестве добавок в бетон.