Способ утилизации отработанного глинистого бурового раствора

 

Способ относится к нефте- и газодобывающей промышленности и применим при ликвидации отработанных глинистых буровых растворов на основе дэмана. Способ включает введение в него отвердителя тампонажного раствора, содержащего цемент и цементную пыль в соотношении цементной фазы к глинистой фазе бурового раствора соответственно 2,25 15,7 1. 1 табл.

Изобретение относится к области бурения нефтяных и газовых скважин и может быть использовано при ликвидации отработанных буровых растворов.

Известные способы ликвидации и утилизации отработанных буровых растворов связаны с высаждением твердой фазы, отстоем в емкостях значительных объемов, обезвоживанием и использованием большого количества реагентов, коммуникаций и аппаратуры (Утилизация отходов при проводке нефтяных и газовых скважин Drilling, 1986, v. N 47, N 7, р.3, 16-21. Газовая промышленность, 1987, N 23, с. 2). И это является их недостатком.

Наиболее близким к предлагаемому является способ утилизации отработанных буровых растворов, связанный с применением отверждающих реагентов (А.с. СССР N 1076434, кл. С 09 К 7/02).

Недостатком известного способа является необходимость привлечения большого количества реагентов и аппаратуры, что приводит к тому, что для утилизации отработанного раствора создается новая высоко затратная технология, не способствующая оздоровлению экологии.

Сущность настоящего изобретения состоит в том, что предлагается использовать отработанный глинистый высококоллоидальный буровой раствор, стабилизированный дэманом, для получения облегченного влагоемкого быстроотверждающегося материала, который можно использовать на хозяйственные нужды (для отсыпки дорог и площадок). Материал не обладает прочностью, но является нетоксичным и состоит из цемента, цементной пыли и высококоллоидальной глинистой фазы. Именно сочетание этих трех компонентов приводит к образованию влагоемкой быстросхватывающейся системы, относящейся к гельцементам. В роли высококоллоидальной глинистой фазы используется отработанный глинополимерный раствор, стабилизированный дэманом (а.с. СССР N 1447831, кл. С 09 К 7/02).

Целью изобретения является снижение затрат на утилизацию бурового раствора и получение экологически безопасного материала.

Способ утилизации отработанного бурового раствора на основе дэмана, включающий его отверждение введением в него отвердителя, состоит в том, что в качестве отвердителя используют тампонажный раствор, содержащий цемент и цементную пыль, в соотношении его к буровому раствору 1:2,25-1:15,7.

Технология отверждения растворов в лабораторных условиях состояла в смешении глинополимерного (на основе цемента и цементной пыли). В лаборатории использованы свежеприготовленные растворы, а также произведена серия опытов на отработанных растворах, полученных с буровых. Все реагенты соответствовали требованиям стандартов: глинопорошок бентонитовый ТУ 39-043-74; дэман модифицированный моноэтаноламином полиметилметакрилат ИУ 6-01-873-86; цемент ГОСТ 1581-85; цементная пыль или пыль-цемент, облегченный цемент отход производства цемента из магнезиального известняка Стерлитамакского цементного завода.

П р и м е р 1 (таблица). Готовят два раствора по 100 г каждый: I. Глинопорошок 10,0 г Дэман 6 мл (2 сухого дэмана, 4,0 мл воды) Вода 84 мл II. Цемент 60,0 г Цементная пыль 30,0 г Вода 10,0 мл Оба раствора тщательно перемешивают, полученный состав, содержит мас. Глинопорошок 5,0 Дэман 1,0 Цемент 30,0 Цементная пыль 15,0 Вода 49,0 В/Ц=1 Сроки схватывания, ч-мин: начало 0-34; конец 23-00.

Прочностью полученный материал не обладает, соотношение глина: цементные компоненты=1:9.

П р и м е р 2 (пример 4 в таблице). Готовят два раствора по 100 мл каждый: I. Глина 40 г Дэман 2,7 мл (0,8 дэма- на; 1,9 мл воды) Вода 55,4 мл II. Цемент 60,0 г Цементная пыль 30,0 г Вода 10 мл После тщательного перемешивания получили состав, содержащий мас. Глина 20,0 Дэман 0,4 Цемент 30,0 Цементная пыль 15,0 Вода 33,65 Соотношение глина:цементные компоненты 1:2,25, В/Ц=0,51.

Сроки схватывания, ч-мин: начало 0-05; конец 1-10. Прочностью не обладает.

П р и м е р 3 (пример 3 в таблице). Готовят два раствора по 100 мл каждый: I. Глинопорошок 30,0 г Дэман 3 мл (1 г дэма- на, 2 мл воды) Вода 67,0 мл II. Цемент 60,0 г Цементная пыль 10,0 г Вода 40,0 мл Оба раствора перемешивают. Полученная смесь имеет состав и свойства, мас. Глина 15,0 Дэман 0,5 Цемент 30,0 Цементная пыль 10,0 Вода 54,5 В/Ц= 0,98.

Соотношение глина:цементные компоненты 1:2,3.

Сроки схватывания, ч-мин: начало 1-55; конец 16-36.

Прочностью полученный материал не обладает, легко рассыпается.

Остальные примеры приведены в таблице. Из представленных данных видно, что при смешении глинополимерного раствора, стабилизированного дэманом, и тампонажного раствора на основе цемента и цементной пыли в соотношении 1: 2,25-1: 15,7 образуется влагоемкие (облегченные) быстросхватывающиеся смеси. Образующийся материал нетоксичен и может быть использован на обсыпку дорог, площадок и т.д.

При смещении соотношения компонентов за пределы указанного диапазона образующийся материал приобретает прочность камня, что затрудняет его применение.

Формула изобретения

СПОСОБ УТИЛИЗАЦИИ ОТРАБОТАННОГО ГЛИНИСТОГО БУРОВОГО РАСТВОРА на основе дэмана, включающий введение в него отвердителя, отличающийся тем, что в качестве отвердителя используют тампонажный раствор, содержащий цемент и цементную пыль при соотношении цементной фазы и глинистой фазы бурового раствора соответственно (2,25 15,7) 1.

РИСУНКИ

Рисунок 1