Освоение передовых технологий по обработке жидких отходов бурения: Блок коагуляции флокуляции БКФ-2М

В последнее время вопрос об экологии в мире становится все более актуальным и значимым. Степень и скорость распространения загрязнения окружающей среды в результате человеческой деятельности в последние годы достигла катастрофических масштабов. Понимая серьёзность сложившейся ситуации, ведущие страны, а за ними и компании всё чаще задумываются об изменении отношения к данной проблеме.

Тенденции последних нескольких лет говорят нам о том, что и в нефтегазодобывающей отрасли все больше внимания уделяется новым технологиям утилизации вредного шлама. Стараясь идти в ногу со временем, компания Нефтегазмаш - Технологии разработала и реализовала ряд проектов по утилизации отходов бурения. В рамках модернизации существующей технологии хотелось бы более подробно остановиться на новом блоке коагуляции флокуляции БКФ-2М.

Для начала определимся с терминами.

Что же такое коагуляция и флокуляция?

Коагуляция - физико-химический процесс слипания коллоидных частиц.

На примере системы очистки воды французской компанией SNF Floerger это будет выглядеть следующим образом:

Во время коагуляции происходит дестабилизация коллоидных частиц. Само слово происходит от латинского (coagulate) что обозначает - агломерировать, слипаться, скапливаться. При обработке воды коагуляция достигается путем добавления химических реагентов в водяную суспензию, где рассеянные коллоидные частицы собираются в большие агрегаты, называемые микрохлопьями. Коагуляция - это промежуточный, но очень важный этап процесса физико-химической очистки. Это первый этап удаления коллоидных частиц, основная функция которого заключается в дестабилизации частиц. Дестабилизация главным образом, состоит в нейтрализации электрического заряда, присутствующего на поверхности частицы, что способствует слипанию коллоидов.

Флокуляция - вид коагуляции, при которой мелкие частицы, находящиеся во взвешенном состоянии в жидкой или газовой среде, образуют рыхлые хлопьевидные скопления, т. н. флоккулы. Во время этого этапа дестабилизированные коллоидные частицы, образованные на стадии коагуляции, собираются в агрегаты - крупные хлопья. Флокуляция - это этап логически следующий за коагуляцией.

В нашем случае данная технология применяется для обработки жидких отходов бурения растворами химреагентов на водной основе, в том числе полимерными, с целью преобразования мелкодисперсной взвеси в укрупненные хлопьевидные частицы, доступные для последующего удаления на центрифуге. Подготовка жидких отходов бурения к обработке, с целью преобразования мелкодисперсной взвеси в укрупненные хлопьевидные частицы, доступные для последующего их удаления на центрифуге, производится путем смешивания их в коллекторе в необходимых объёмах с водными растворами химреагентов: кислоты, коагулянтов и флокулянтов.

Основные химреагенты, применяемые для обработки буровых растворов:
- кислота соляная, фосфорная или серная концентрации 10 - 20%;
- коагулянт - водный раствор поливалентной соли (сернокислый алюминий, хлористый алюминий, оксихлорид алюминия, сернокислое железо и т.п.);
- флокулянт - водный раствор высокомолекулярного полимера или сополимера акриламида, полиметилакрилата, полиакриловой кислоты и т.п.
Обработанный раствор подается на центрифугу установки тонкой очистки.

Применение центрифуг для декантирования в сочетании с коагулянтом и/или полимерными флокулянтами является стандартным методом обезвоживания всех типов шламов, образующихся в процессе бурения. Центрифуга дает возможность достигать более высоких темпов обработки в сравнении с другим оборудованием удаления твердых отходов без ухудшения прозрачности вытекающего потока или сухости твердого шлама. Путем регулирования различных параметров машины и системы подачи материала в машину можно достичь оптимальных показателей сухости и осветления. Последние достижения в исследованиях возможностей полимерных материалов в обеспечении флокуляции твердых отходов под действием силы тяжести позволили улучшить характеристики обезвоживания.

БКФ-2М представляет собой комплексную установку.

В ее состав входят: смесительный коллектор, система кислоты, система коагулянта, система хранения воды и разбавления, полимерная система.

Конструктивно блок БКФ-2М выполнен в 30-ти футовом контейнере и разделен на два отсека - реакторный и лабораторный.

Представленная технология в настоящее время пользуется спросом у ведущих Российских буровых компаний. Это дает надежду на то, что вкладывая сегодня в улучшение экологической обстановки мы сохраним нашу планету для будущих поколений.