Разработка вопросов совершенствования технологии безамбарного бурения на Шершнёвском месторождении

 
 
 
 

   Илоотделители и пескоотделители.

   Вибросито в среднем удаляет 50% шлама, остальное в виде песка и ила остаётся в растворе. Для более тонкой очистки шлама размером 20-40мкм используют гидроциклонные пескоотделители, что позволяет увеличить степень очистки бурового раствора до 70-80%.

   Для удаления шлама с размером частиц до 25мкм используют гидроциклонные илоотделители, что позволяет повысить степень очистки до 90% и выше. На месторождении используются гидроциклонные песко-илоотделители  фирмы «SWACO».

   Гидроциклоны  представляют собой инерционно-гравитационные классификаторы твёрдых частиц. В бурении гидроциклоны отделяют грубодисперсионный шлам из бурового раствора. 

   Центрифуга.

   Твёрдые частицы в буровом растворе, как  правило, необходимы, но они всегда существенно затрудняют процесс бурения скважины. Твёрдые частицы в растворе приводят к повышению его вязкости, увеличению гидравлических сопротивлений, к усиленному износу деталей гидравлического оборудования, в первую очередь буровых насосов, элементов подземного оборудования, бурильных труб и циркуляционной системы, к возрастанию расхода топлива или электроэнергии. Это также ведёт к ухудшению показателей бурения.

   На  Шершнёвском месторождении получила широкое применение шнековая центрифуга фирмы «SWACO».

     С помощью неё можно удалять  частицы любого размера и регулировать  содержание твёрдой фазы в любом диапазоне, не нарушая при этом свойств бурового раствора. Также с помощью центрифуги производят переработку отработанного бурового раствора в тех. воду, которую либо пускают во вторичное использование, либо закачивают в нагнетательную скважину. Оставшийся буровой раствор используется при строительстве последующих скважин в кусте. 

   Флокуляционная  станция 

   (ФСУ-флокуляционная  смесительная установка).

   Флокуляционная  станция фирмы «SWACO» в соединении с центрифугой создаёт избирательную возможность для очистки либо бурового раствора, либо местной загрязнённой воды от включений посторонних частиц.

   С этой целью подлежащая очистке среда  закачивается с помощью расширительного винтового насоса и подаётся через интегрированную в блок флокуляции смесительную трубу к центрифуге.

   В блоке флокуляции к этой среде  можно дозировано добавлять различные  добавки (присадки): флокулянты, коагулянты и кислоты.

   Благодаря которым очень мелкие частицы  объединяются в крупные и удаляются.

   Для очистки  буровых растворов и буровых сточных вод на Шершнёвском месторождении используется блок очистки «SWACO». Блок обеспечивает очистку буровых растворов от шлама, переочистку на центрифуге сливов песко- и илоотделителя с выделением шлама пониженной влажности, выделения из раствора избытка коллоидной фазы, переработку избытков бурового раствора с его разделением на оборотную воду и шламы пониженной влажности. Схема размещения оборудования для очистки бурового раствора показана в графическом приложении 4.  

       3.6. Повышение экологичности  процесса строительства нефтяных

скважин  на Шершнёвском месторождении на различных этапах ведения работ. 

Подготовительные  работы, выполняемые  перед началом  бурения скважины, для сведения до минимума нанесение вреда окружающей среде:

   - Территория площадки, отведённая под строительство скважины, очищается от леса. Лес рубят и вывозят. Пни выкорчёвывают и сжигают. Несгоревшие остатки захороняют. В целях сохранения плодородного слоя почвы при производстве земляных работ предусматривается технический этап рекультивации. Плодородный слой почвы снимается с полосы, подлежащей рекультивации и перемещается во временный отвал, располагаемый в полосе нормативного отвода за пределами полосы, предназначенной для отвала минерального грунта, на расстоянии от него достаточном для обеспечения работы машин для засыпки траншей. Срезка и перемещение плодородного слоя  в отвал производится бульдозером.

   Снятие  плодородного слоя почвы производится на всю толщину за один проход. При  этом не допускается смешивание плодородного слоя с минеральным грунтом. Снятие плодородного слоя почвы, как правило, производится до наступления зимы. По согласованию с землепользователями и органами, осуществляющими государственный контроль за использованием земель, допускается снятие плодородного слоя почвы в зимних условиях. Такое согласование производится при отводе земель.

   При выполнении работ по снятию плодородного слоя почвы в зимних условиях, мёрзлый грунт следует разрабатывать бульдозером с предварительным применением рыхлителей. Рыхление должно производится на глубину, не превышающую толщину снимаемого плодородного слоя почвы. Для снятия и перемещения плодородного слоя почвы могут применяться в зимнее время роторные траншейные экскаваторы. Глубина погружения ротора при этом не должна превышать толщину снимаемого плодородного слоя почвы.

   На  болотистых участках необходима выторфовка и укладка настила из брёвен, площадки строятся на насыпном грунте. Планировка создаётся путём подсыпки гравия.

   Площадка  по периметру обваловывается минеральным  грунтом, снимаемым при планировке, для защиты от ливневых и паводковых вод, а также для предохранения прилегающей территории от загрязнения сточными водами.

   Для оборотного водоснабжения предусматривается  ёмкость объёмом 50 м³ с системой обогрева и обвязкой с насосами НБ-32 или НБ-50.

   - Для предупреждения стока минерализованной  воды буровых растворов за  пределы буровой, и попадания  их в водоемы и реки предусматривается  замкнутая желобная система вокруг каждого объекта буровой установки с вкопанной ёмкостью для накопления отходов, исключающих сброс жидкости и шлама за пределы буровой площадки. Накопительная ёмкость выполнена таким образом, чтоб при её наполнении была возможность беспрепятственно производить выгрузку шлама либо для  переработки, либо для вывозки шлама за пределы буровой на шламохранилище.

    -Основными загрязнителями территории  площадки при бурении скважины  являются буровой раствор, буровые сточные воды и буровой шлам. Для защиты территории от загрязнения монтажная схема буровой установки БУ-2500 ЭП и БУ-2500 ЭУК предусматривает хранение рабочего объема бурового раствора в приемных мерниках буровых насосов. Циркуляция бурового раствора осуществляется по замкнутой герметичной системе. Для предотвращения загрязнения и переувлажнения грунта, площадки под вышечным блоком, под насосным блоком и блоком очистки бетонируются.

   -Сыпучие  материалы и химические реагенты, используемые в процессе бурения, хранятся в закрытых помещениях или на огражденных площадках с гидроизолированным настилом и снабженных навесом. Объёмы и виды работ по охране почв и водных объектов при подготовительных работах и в процессе бурения приведены в таблице 3.4.1. Материалы и технические средства, используемые при проведении работ по охране почв и водных объектов при подготовительных работах и в процессе бурения приведены в таблице 3.4.2.

   Таблица 3.4.1.

 
 

   Таблица 3.4.2.

   Для предотвращения загрязнения окружающей среды в процессе освоения скважин  необходимо перед началом работ  проверить и обеспечить герметичность и надёжность выкидных линий, замерных устройств, герметичность ёмкостей для приёма продуктов освоения. Нефть направляют в нефтепровод.

   Таким образом, схема монтажа бурового оборудования обеспечивает эффективную защиту территории площадки от загрязнения буровыми растворами, сточными водами и шламом. 

   3.7 Этапы очистки, переработки и утилизации продуктов

   строительства скважины. 

   Принципиальная  схема очистки буровых растворов  от шлама и утилизация отходов  бурения показана на рис. 6 

   1.Очистка  бурового раствора от шлама.

   Для очистки бурового раствора от шлама  используют комплекс различных механических устройств:

   • вибрационные сита-(удаление частиц размером 40-150мкм.).

   • гидроциклонные шламоотделители (песко  и илоотделители)-( удаление частиц раз-мером 25-75мкм.).

   • в благоприятных условиях перед  очисткой от шлама буровой раствор  обрабатывают реагентами-флокулянтами, которые позволяют повысить эффективность работы очистных устройств.

   • центрифуга-(удаление частиц размером 0-40мкм.). 

  
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 

   Рис .6 
 
 

   2.Регулирование  содержания твёрдой фазы в  буровом растворе.

   Твёрдые частицы в буровом растворе, как  правило, необходимы, но они всегда существенно затрудняют процесс бурения скважины. Твёрдые частицы в растворе приводят к повышению его вязкости, увеличению гидравлических сопротивлений, к усиленному износу деталей гидравлического оборудования, в первую очередь буровых насосов, элементов подземного оборудования, бурильных труб и циркуляционной системы, к возрастанию расхода топлива или электроэнергии.

   Для регулирования и состава твёрдой фазы используется шнековая центрифуга. Регулирование содержания твёрдой фазы в буровом растворе производится регулированием подачи жидкости в приёмную трубу центрифуги, частотой вращения шнека и отношения частоты вращения центрифуги к частоте вращения шнека. 

   3.Очистка  и обезвреживание буровых сточных  вод и отработанного бурового раствора.

   Буровые сточные воды и отработанный буровой раствор могут быть загрязнены минеральными солями, химическими реагентами и нефтепродуктами. Очистка буровых сточных вод и отработанного бурового раствора проводится с целью их повторного использования в системе оборотного водоснабжения. А также для закачки в нагнетательные скважины. Сброс даже очищенных буровых жидкостей на рельеф местности не допускается. Использование очищенных буровых жидкостей для технологических нужд бурения допускается при соответствии их качества следующим требованиям:

   Содержание  взвешенных веществ не более –250 мг/л

   Содержание  нефти и нефтепродуктов – 25 мг/л

   Минеральный состав (сухой остаток) – не более 10000 мг/л

   ХПК – не более 400 мг/л

   Химические  вещества – в пределах ПДК или  ОДУ

   Технология  очистки при бурении и после показана в таблице 3.4.3.