способ захоронения отходов бурения

Формула изобретения

СПОСОБ ЗАХОРОНЕНИЯ ОТХОДОВ БУРЕНИЯ, включающий разрушение перемычки между земляным амбаром-накопителем и сооруженными в пониженных местах от амбара-накопителя узкими траншеями, пропуск отходов бурения из амбара-накопителя в траншеи, восстановление перемычки и засыпку отходов бурения в амбаре-накопителе и траншеях водоупорным грунтом и плодородной почвой, отличающийся тем, что перед перепуском отходов бурения из амбара-накопителя в траншеях сооружают противофильтрационный экран укладыванием опорожненных бумажных мешков, при этом бумажные мешки укладывают внахлест, образуя корытный профиль, а перед присыпкой отходов в траншее водоупорным грунтом на горизонтальную поверхность отходов укладывают внахлест опорожненные бумажные мешки.

Описание изобретения к патенту

Изобретение относится к защите окружающей среды, в частности к способам захоронения отходов бурения нефтяных и газовых скважин.

Известен способ захоронения отходов бурения и рекультивации земель, заключающийся в удалении из амбара-накопителя отходов бурения части осветленной жидкой фазы путем естественного испарения и последующей засыпке загущенной фазы минеральным грунтом (Стетюха Е. Лютенко В. Охрана и рекультивация земли буровыми предприятиями Украины // Нефтяник. 1977. N 9. с. 15-16). Недостатком известного способа является низкая эффективность окружающей природной среды, обусловленная продолжительным контактом отходов с грунтом и атмосферой до подсыхания содержимого амбара. Другим недостатком является пpименимость способа только в районах с превышением объема испарения над объемом выпадения атмосферных осадков.

Наиболее близким техническим решением, выбранным в качестве прототипа, является способ захоронения отходов бурения, включающий отрывку узких траншей в пониженных местах от амбара-накопителя, разрушение перемычки между траншеями и амбаром, заполнение траншей отходами бурения, восстановление перемычки, присыпку отходов в траншее и осадка отходов в земляном амбаре-накопителе водоупорным грунтом и плодоpодной почвой [2] Недостатком данного способа является загрязнение грунтовых вод в результате фильтрации жидких отходов бурения через стенки и дно траншеи, обусловленной практической невозможностью возведения противофильтрационного экрана в условиях ограниченного пространства траншеи.

Целью изобретения является повышение эффективности способа путем снижения фильтрации отходов бурения из траншей с одновременной утилизацией бумажной мешкотары.

Поставленная цель достигается тем, что в известном способе захоронения отходов бурения, включающем отрывку узких траншей в пониженных местах от земляного амбара-накопителя, разрушение перемычки между амбаром-накопителем и траншеями, перепуск отходов бурения из амбара-накопителя в траншеи, восстановление перемычки, присыпку отходов в траншее и осадка отходов в земляном амбаре-накопителе водоупорным грунтом и плодородной почвой, согласно изобретению, перед перепуском отходов из амбара-накопителя в траншее по ее профилю возводят противофильтрационный экран последовательной укладкой внахлест опорожненных бумажных мешков, причем бумажные мешки укладывают в траншее, образуя корытный профиль в сечении, а предварительно присыпке отходов в траншее водоупорным грунтом и плодородной почвой на свободную поверхность отходов бурения укладывают внахлест опорожненные бумажные мешки.

Сопоставительный анализ заявляемого решения с прототипом показывает, что заявляемый способ отличается от известного тем, что перед перепуском отходов из амбара-накопителя в траншее по ее профилю возводят противофильтрационный экран последовательной укладкой внахлест опорожненных бумажных мешков, бумажные мешки укладывают в траншее, образуя корытный профиль в сечении, а предварительно присыпке отходов в траншее водоупорным грунтом и плодородной почвой на свободную поверхность отходов бурения укладывают внахлест опорожненные бумажные мешки.

Возведение в траншее по ее профилю перед перепуском в нее отходов бурения из амбара-накопителя противофильтрационного экрана последовательной укладкой внахлест опорожненных бумажных мешков, образуя корытный профиль в сечении, и укладка внахлест опорожненных бумажных мешков на свободную поверхность отходов бурения в траншее предварительно присыпке отходов водоупорным грунтом и плодородной почвой позволяют снизить фильтрацию отходов из траншеи и утилизировать бумажную мешкотару.

На фиг. 1 представлен вид сверху амбара-накопителя отходов бурения с траншеями для захоронения отходов; на фиг. 2 попеpечное сечение траншеи.

Способ осуществляют следующими действиями в порядке изложения:

отрывают узкие траншеи в пониженных местах от амбара-накопителя отходов бурения;

возводят противофильтрационный экран по профилю траншеи путем последовательной укладки внахлест опорожненных бумажных мешков с образованием корытного профиля в сечении;

разрушают перемычку между амбаром-накопителем и траншеями;

перепускают отходы бурения из амбара-накопителя в траншеи;

восстанавливают перемычку между земляным амбаром-накопителем и траншеями;

укладывают в траншеях на свободную поверхность отходов бурения внахлест опорожненные бумажные мешки;

присыпают отходы бурения в траншеях и осадка отходов в земляном амбаре-накопителе водоупорным грунтом и плодородной почвой.

В пониженных местах от земляного амбара-накопителя 1 отходов бурения имеются узкие траншеи 2, разделенные перемычками 3. По профилю траншеи 2 на ее дне 4 корытообразно уложены опорожненные бумажные мешки 5, вертикально стоящие мешки 6 на стенках 7 траншеи 2, отходы бурения 8, опорожненные бумажные мешки 9, водоупорный грунт 10 и плодородная почва 11. Ниже дна 4 траншеи 2 залегают грунтовые воды с уровнем 12.

П р и м е р. В земляном амбаре-накопителе 1 размерами 50х40х4 м складированы отходы бурения объемов 7000 м³. В пониженных местах от амбара-накопителя 1 механизированным способом, например, при помощи экскаватора (не показан), отрывают узкие траншеи 2 параллельными рядами. Глубина траншеи 2 зависит от уровня залегания грунтовых вод 12. Согласно требованиям санитарных служб между отметкой дна 4 траншеи для захоронения отходов 8 и уровнем грунтовых вод 12 должна быть грунтовая прослойка мощностью не менее 1-2 м. Ширина траншей 2 определяется шириной ковша экскаватора и составляет 0,6-0,8 м. Длина траншей 2 зависит от объема захороняемых отходов 8, глубины траншеи и границ земельного отвода для строительства скважины. Отходами бурения 8 заполняют траншеи 2 на 1/3-1/2 их глубины.

На дно 4 траншеи 2 последовательно укладывают внахлест опорожненные бумажные мешки 5, образуя корытный профиль. В зависимости от литологического разреза площадки для захоронения отходов 8 бумажные мешки 5 размещают корытообразно только на дне 4 траншеи 2 при их отрывке в труднопроницаемых грунтах. При захоронении отходов 8 в проницаемых грунтах дополнительно на боковых стенках 7 траншеи 2 вертикально устанавливают бумажные мешки 6 с превышением их верхней кромки уровня захороняемых отходов 8. Для обеспечения устойчивости на стенках 7 опорожненных бумажных мешков 6 могут быть использованы различные устройства, например скобы (не показаны), вбиваемые в верхней части мешков 6 в стенки 7 траншеи 2 или распорки (не показаны).

При помощи, например, экскаватора разрушают перемычку 3 между земляным амбаром-накопителем 1 отходов бурения 8 и траншеей 2. После заполнения отходами бурения 1/3-1/2 глубины траншеи 2 экскаватором восстанавливают перемычку 3. На свободную поверхность отходов бурения 8 в траншеи 2 укладывают внахлест опорожненные бумажные мешки 9.

Оставшуюся часть отходов бурения 8 в виде загущенного осадка в амбаре-накопителе 1 и отходы бурения 8 в траншеях 2 присыпают водоупорным грунтом 10, например глиной, мощностью не менее 0,5 м, а затем плодородной почвой 11 мощностью 0,5-0,7 м из отвалов временного хранения ( не показаны).

Бумажные мешки, изготовленные, например, по ГОСТ 2226-88 накапливаются в большом количестве на территории буровой площадки и захламляют ее после использования хранящихся в них порошкообразных реагентов и материалов, например, глинопорошка, портландцемента, карбоксиметилцеллюлозы (КМЦ) и других, применяемых при строительстве скважины. Указанные мешки, изготовленные из многослойной мешочной бумаги со специальной пропиткой по ГОСТ 2228-81 для обеспечения сохранности материалов от воздействия влаги, после опорожнения повторно не используются, а сжигание их загрязняет атмосферу и запрещается санитарными и природоохранными службами. После бурения скважины глубиной 6000 м в некоторых случаях на территории буровой площадки накапливается несколько тысяч опорожненных бумажных мешков.

Неизбежное наличие щелей и неплотностей между укладываемыми в траншее 2 опорожненными бумажными мешками 5,6,9, образующими противофильтрационный экран, не позволяет обеспечить полную герметизацию захороняемых отходов 8 и предотвращение загрязнения грунтовых вод 12. Но отходы бурения 8 имеют плотность от 1,1 до 1,8 г/см³, обладают тиксотропными свойствами, т.е. способностью превращаться в спокойном состоянии в гель, подвижность которого крайне незначительна; содержание нефти в основном компоненте отходов отработанном буровом растворе, как правило, не превышает 5-7% а захоронение отработанного бурового раствора на нефтяной основе запрещено санитарными и природоохранными службами. Поэтому захоронение отходов бурения 8 в траншее 2, оснащенной противофильтрационным экраном из опорожненных бумажных мешков обеспечит значительное снижение фильтрации отходов и загрязнения грунтовых вод. При этом исключается применение строительных материалов для возведения противофильтрационного экрана и утилизируется бумажная мешкотара с безопасным для окружающей природной среды захоронением.