способ утилизации нефтезагрязненного проппанта

Формула изобретения

Способ утилизации нефтезагрязненного проппанта на существующем оборудовании, включающий отмывку проппанта в моющем растворе с использованием поверхностно-активных веществ при вращательном перемешивании до полного очищения от нефтепродуктов, сушку при температуре 100-300°С, нанесение на прогретые до температуры 120-180°С гранулы проппанта покрытия - фенол-формальдегидной смолы-новолачной с последующим остыванием, отверждением и фракционированием и использование полученного проппанта при гидравлическом разрыве пласта.

Описание изобретения к патенту

Изобретение относится к нефтедобывающей промышленности и может найти применение при утилизации нефтезагрязненного проппанта и гидравлическом разрыве пласта (ГРП).

Проппант - огнеупорный гранулообразный алюмосиликатный материал с диаметром гранул от 0,4 до 2,0 мм, предназначенный для повышения эффективности отдачи нефтяных скважин. Проппант является неотъемлемым компонентом технологии ГРП, используется как расклинивающий заполнитель для повышения эффективности отдачи скважин и способствует увеличению способности скважин пропускать пластовые жидкости.

После ГРП использованный загрязненный проппант включает в свой состав нефтепродукты и химические реагенты, представляющие опасность для окружающей среды, таким образом, вопрос утилизации нефтезагрязненного проппанта является актуальным.

Известны способы переработки и утилизации, в основном, жидких нефтяных отходов (шламов). Например, способ переработки жидких шламов фирмы FLOTTWEG, включающий подогрев нефтешлама и последующее механическое центробежное разделение шлама в декантере на нефтяную, водную и твердую фазы (рекламный листок фирмы FLOTTWEG).

Известен способ переработки нефтяных шламов (патент РФ № 2026831, опубл. 20.01.1995 г.), включающий забор, подготовку, перекачивание нефтешлама и измельчение механических примесей.

Известен также способ подготовки нефтяного шлама к переработке (патент РФ № 2261894, опубл. 10.10.2005 г.) на известных промышленных установках с использованием центробежного разделения шлама в декантере, включающий разогрев шлама до температуры не менее 70°С, подачу нагретого шлама на вибросито и отделение механических примесей размером более 0,15 мм, направление стока очищенной нефтесодержащей жидкости в промежуточную емкость и подачу подготовленного к переработке шлама в сырьевую емкость известных установок или непосредственно в декантер.

Известен способ производства проппанта (патент РФ № 2267010, опубл. 27.12.2005 г.) путем спечения двухкомпонентного алюмосиликатного сырья, с получением гранул имеющих плотностью 2,2-3,0 г/см³ и размерами 0,2-2,5 мм, состоящих из ядра и оболочки, в котором один из компонентов алюмосиликатного сырья, образующий ядро гранулы - низкоглиноземистое вещество, содержащее менее 30,0 мас.% оксида алюминия, - зола от сжигания углей, предварительно обожженные каолин, нефелин, нефелиновый сиенит, полевой шпат, сланец или шламовые отходы глиноземного производства, а другой компонент алюмосиликатного сырья, образующий оболочку гранулы - высокоглиноземистое вещество, содержащее более 70,0 мас.% оксида алюминия - глиноземная пыль электрофильтров печей кальцинации гидрооксида алюминия, промышленный глинозем, предварительно обожженные боксит, отработанные катализаторы на основе активной формы оксида алюминия.

Недостатком данного изобретения является сложность процесса производства проппанта и необходимость применения различного дорогостоящего оборудования.

Известен проппант с композитным покрытием, выбранный заявителем в качестве прототипа (п. США № 5597784). Покрытие состоит из внутреннего и внешнего слоя и армирующей субстанции, связывающей слои между собой. Для создания внутреннего и внешнего слоев используются смолы: резол и новолак. Покрытие наносится на песок и более дорогие виды проппанта.

Известные способы не предназначены для переработки и утилизации нефтезагрязненного проппанта.

Задачей, на решение которой направлено предлагаемое изобретение, является разработка способа, позволяющего эффективно с наименьшими затратами утилизировать нефтезагрязненный проппант и снизить стоимость производства проппанта, используемого при ГРП.

Изобретение заключается в эффективной утилизации нефтезагрязненного проппанта и производство нового (регенерированного) на существующем оборудовании, что позволяет значительно улучшить состояние окружающей среды и снизить стоимость производства проппанта, используемого при ГРП.

Технический результат достигается тем, что способ утилизации нефтезагрязненного проппанта на существующем оборудовании включает отмывку проппанта в моющем растворе с использованием поверхностно-активных веществ при вращательном перемешивании до полного очищения от нефтепродуктов, сушку проппанта при температуре 100-300°С. Процесс регенерации очищенного проппанта заключается в нанесении на гранулы проппанта покрытия путем доведения гранул до температуры плавления смолы. А именно: после достижения гранулами температуры 120-180°С, последовательно добавляют при постоянном перемешивании гранул сухую новолачную смолу от 4 до 10% от массы проппанта, затем охлаждают гранулы.

Способ утилизации нефтезагрязненного проппанта осуществляется следующим образом.

После гидравлического разрыва пласта (ГРП) использованный нефтезагрязненный проппант отмывают от нефтепродуктов в емкостях типа бетономешалка с вращением лопастей не менее 15 оборотов в минуту для принудительного перемешивания проппанта в моющем растворе, содержащем поверхностно-активные вещества (ПАВ), до полного очищения проппанта от нефтепродуктов. После тщательной промывки проппант сушат в сушильных камерах при температуре 100-300°С до полной его просушки, далее прогретые гранулы проппанта поступают в смеситель, где в проппант последовательно добавляется фенол-формальдегидная смола (новолак) и при постоянном перемешивании происходит остывание гранул и твердение смолы. После остывания гранул проппанта, он по конвейеру поступает на вибросито и фракционируется. После фракционирования проппант используется как расклинивающий заполнитель при ГРП.

Использование предлагаемого изобретения позволяет эффективно, с наименьшими затратами, на существующем оборудовании, утилизировать нефтезагрязненный проппант и снизить стоимость производства проппанта, используемого при ГРП, что улучшает экологическую обстановку и экономит средства при ГРП.