Введение

Фрагменты горных пород, полученные при бурении. Скважины, пробуренные таким образом, включают нефтяные или газовые скважины, водопроводные скважины и скважины, пробуренные для геотехнических исследований или разведки полезных ископаемых. Обычно буровые вырезы исследуются для записи (буровой журнал) проникнувших на различную глубину подземных материалов. В нефтяной промышленности это часто называют грязевым бревенком. Сверловые отрезки образуются при разрыве скалы сверлом, продвигающимся через скалу или почву; отрезки обычно переносятся на поверхность сверловой жидкостью, циркулирующей вверх от сверла. Станционные отрезки могут быть отделены от жидкой буровой жидкости с помощью сланцевых шейкеров, центрифуг или циклоновых сепараторов, последние также эффективны для воздушного бурения. При бурении кабельным инструментом сверлочные отрезки периодически выкачиваются из дна отверстия. При бурении с помощью шланга, отрезки переносятся на поверхность на шланговых рельсах. Один из методов бурения, который не производит вырезания скважин, - это бурение ядра, которое вместо этого производит твердые цилиндры из камня или почвы.

Управление отрезками скважин

Срезки, перенесенные грязью (сверлительная жидкость), обычно извлекаются на поверхности платформы, где они проходят через шейкеры или вибрирующие машины, чтобы отделить отрезки от сверлительной жидкости. Этот процесс позволяет циркулирующей жидкости вновь войти в процесс бурения. Образцы из отсеков затем изучаются грязезаготовителями и геологами скважин. В нефтегазовой промышленности оператору, вероятно, потребуется набор образцов для дальнейшего анализа в своих лабораториях. Многие национальные правила предусматривают, что для любой пробуренной скважины, набор образцов должен быть зарегистрирован в национальном органе. Например, в случае с Великобританией с Британской геологической службой (BGS). Большая часть отрезков требует уничтожения. Методика удаления зависит от типа используемой буровой жидкости. Для буровой жидкости на водной основе (WBM) без особо опасных добавок, отрезки могут быть сброшены за борт (в оффшорном сценарии). Однако, если используется буровой жидкость на нефтяной основе (OBM), то отрезки должны быть обработаны до удаления. Либо в катках и транспортируются в специальное учреждение (также известный как катка и корабль), или теперь есть мобильные заводы, которые могут обрабатывать их на буровой площадке сжигания загрязнения буровой жидкости. Это позволяет сэкономить на логистике и транспортировке такого количества саженцев. Хотя это может быть неинтересная тема, в случае спуска и перемещения судна зависимость от работы кранов для перемещения скипов может привести к ситуациям, когда плохая погода останавливает бурение, поскольку обработка отрезков не может продолжаться.

Похороны

Захоронение - это размещение отходов в искусственных или естественных выработках, таких как ямы или свалки. Захоронение является наиболее распространенным методом захоронения на суше, используемым для удаления отходов от бурения (молота и отрезков). Как правило, твердые вещества зарываются в ту же яму (резервную яму), которая используется для сбора и временного хранения отходов и отсеков после того, как жидкость испаряется. Погребение в яме - это недорогой, низкотехнологичный метод, который не требует транспортировки отходов из месторождения скважины, и, следовательно, очень привлекателен для многих операторов. Похороны - это наиболее неправильно понятный или неправильно применяемый метод удаления. Простое перетаскивание стен резервной ямы над пробуренными отрезками, как правило, неприемлемо. Глубина или расположение погребальной камеры имеет значение. На погребенных отрезках следует установить предельное содержание влаги, а также определить химический состав. Погребение в яме на месте может быть не лучшим выбором для отходов, которые содержат высокую концентрацию нефти, соли, биологически доступных металлов, промышленных химикатов и других материалов с вредными компонентами, которые могут мигрировать из ямы и загрязнять водопользование. В некоторых районах нефтяных месторождений используются крупные свалки для утилизации отходов нефтяных месторождений из нескольких скважин. Захоронение обычно приводит к анаэробным условиям, что ограничивает дальнейшую деградацию по сравнению с отходами, которые обрабатываются на земле или распространяются на землю, где преобладают аэробные условия.

Применение на поверхности суши

Цель применения отходов бурения на земле - позволить естественному микробному населению почвы метаболизировать, преобразовывать и ассимилировать компоненты отходов на месте. Применение в земле является формой биоремедиации, описанной в отдельном информационном бюллетене. Для описания этого подхода к обращению с отходами, который можно рассматривать как обработку, так и утилизацию, используется несколько терминов. В целом, земледелие относится к многократному применению отходов на поверхности почвы, тогда как распространение и обработка почвы часто используются взаимозаменяемо для описания одноразового применения отходов на поверхности почвы. Некоторые практикующие не следуют одной и той же терминологической конвенции и могут взаимозаменяться всеми тремя терминами. Читателям следует сосредоточиться на технологиях, а не на конкретных названиях, присвоенных каждому процессу. Оптимальные методы применения на земле уравновешивают добавление отходов с способностью почвы ассимилировать компоненты отходов без разрушения целостности почвы, создания проблем загрязнения почвы под поверхностью или причинения других неблагоприятных воздействий на окружающую среду.

Земледелие

Разведка и добыча использует земледелие для обработки отходов нефтяной промышленности в течение многих лет. Земледелие - это контролируемое и многократное нанесение отходов на поверхность почвы, используя микроорганизмы в почве для естественного биологического разложения углеводородных компонентов, разбавления и ослабления металлов, а также преобразования и ассимиляции отходов. Земледелие может быть относительно недорогим методом управления отходами от бурения. Некоторые исследования показывают, что земледелие не оказывает негативного влияния на почвы и может даже принести пользу некоторым песчаным почвам, увеличивая их способность удерживать воду и уменьшая потери удобрений. Неорганические соединения и металлы разбавляются в почве, а также могут быть включены в матрицу (челацией, обменными реакциями, ковалентными связями или другими процессами) или могут стать менее растворимыми в результате окисления, осадков и эффектов рН. Уменьшение тяжёлых металлов (или поглощение металлов растениями) может зависеть от содержания глины и способности к катионному обмену. Оптимизация земледельческих операций: добавление воды, питательных веществ и других добавок (например, навоза, соломы) может увеличить биологическую активность и аэрацию почвы, тем самым предотвращая развитие условий, которые могут способствовать выщелачиванию и мобилизации неорганических загрязнителей. В периоды длительного сухого периода может потребоваться контроль влажности, чтобы свести к минимуму количество пыли. Периодическая обработка смеси (для увеличения аэрации) и добавление питательных веществ в смесь отходов почвы могут усилить аэробную биоразложение углеводородов. После нанесения отходов концентрация углеводородов контролируется для измерения прогресса и определения необходимости ускорения процессов биоразложения. Скорость подачи должна контролироваться, чтобы свести к минимуму вероятность оттока. Предоработка отходов путем компостирования и активизации аэробного биоразложения путем регулярного переворачивания (windrows) или принудительной вентиляции (biopiles) может уменьшить площадь, необходимую для земледелия (Morillon et al. 2002 г.). Пример: в 1995 году компания HS Resources, нефтегазовая компания, работающая в Колорадо, получила разрешение на некоммерческую земельную ферму для обработки и переработки не опасных отходов нефтяных месторождений компании, включая буровые грязи. На ферме отходы, смешанные с почвой, загрязненной углеводородами из других объектов, распределяются в слой толщиной 30 см или меньше. Естественное бактериальное действие усиливается путем периодического добавления коммерческих удобрений, ежемесячного обработки почвы (для добавления кислорода) и полива (для поддержания влажности 1015%). Обработка считается завершенной, когда уровни углеводородов достигают концентраций, указанных регулирующими агентствами; не все агентства используют одни и те же стандарты приемлемости. Вода и почва периодически контролируются для подтверждения того, что не произошло никакого неблагоприятного воздействия на почву или грунтовые воды, и ведутся записи о источнике и расположении рекультивированной почвы. Оценочные затраты на лечение, включающие транспортировку, распространение, поправки и мониторинг, составляют около $ 45 за кубический метр. Когда обработанный материал перерабатывается в качестве заправки, чистые затраты составляют около 1 доллара за кубический метр. Стоимость капитала (не включенная в расчеты затрат на лечение) была возмещена в течение первых восьми месяцев эксплуатации (Cole and Mark 2000). Применительно к применению: К преимуществам земледелия относятся его простота и низкая стоимость капитала, возможность применения нескольких отходов на одном и том же участке земли и потенциал улучшения условий почвы. Опасения, связанные с земледелием, связаны с его высокими затратами на обслуживание (например, для периодической обработки земли, удобрений); потенциально большие требования к земле; и необходимый анализ, испытания, демонстрация и мониторинг. Повышенная концентрация углеводородов в отходах скважины может ограничить скорость применения отходов на участке. Отходы, содержащие соль, также должны применяться к почве только с осторожностью. В отличие от углеводородов, соль не может биологически разлагаться, но может накапливаться в почве, которая имеет ограниченную способность принимать ...

Обработка земель

При обработке земель (также известной как рассеивание земель) процессы аналогичны процессам земледелия, где используются естественные почвенные процессы для биологического разложения органических компонентов в отходах. Однако при обработке земель отходы вводятся на земельный участок один раз. Цель состоит в том, чтобы удалять отходы таким образом, чтобы сохранить химические, биологические и физические свойства недр, ограничив накопление загрязняющих веществ и защитив качество поверхностных и подземных вод. Площадь распространения почвы определяется на основе расчетного уровня нагрузки, учитывающего абсолютную концентрацию соли, концентрацию углеводородов, концентрацию металлов и уровень pH после смешивания с почвой. Отходы от бурения распределяются по земле и включаются в верхнюю почвенную зону (обычно верхние 68 дюймов почвы), чтобы повысить испарение и биоразложение углеводородов. Земля обрабатывается таким образом, чтобы система почвы могла разлагать, транспортировать и усваивать составляющие отходов. Каждое место обработки почвы обычно используется только один раз. Оптимизация обработки почвы: добавление воды, питательных веществ и других добавок (например, навоза, соломы) может увеличить биологическую активность/аэрацию почвы и предотвратить развитие условий, которые могут способствовать выщелачиванию и мобилизации неорганических загрязнителей. В периоды длительного сухого периода может потребоваться контроль влажности, чтобы свести к минимуму количество пыли. Периодическая обработка смеси (для увеличения аэрации) и добавление питательных веществ в смесь отходов почвы могут способствовать аэробной биоразложению углеводородов, хотя на практике не все проекты по очистке земель включают повторную обработку. После применения отходов концентрации углеводородов могут контролироваться для измерения прогресса и определения необходимости ускорения процессов биоразложения. Учитывания при осуществлении: Поскольку на площадках для разброса отходов производится только однократное применение отходов, потенциал накопления компонентов отходов в почве снижается (по сравнению с земледелием, где отходы применяются неоднократно). Хотя на очистных площадках обычно не требуется использование облицовочных материалов и контроля за выщелачиванием, следует оценить топографию участка, гидрологию, а также физико-химический состав отходов и полученной отходов в почвенной смеси, контролируя скорость их применения, чтобы свести к минимуму возможность стока. Эксперименты, проведенные во Франции, показали, что после рассыпки на землелью грязевых отрезков на основе масла, последующего возделывания, обработки и удобрения, в почве остается примерно 10% от первоначального количества масла. Фитотоксические эффекты на прорастание и прорастание семян не наблюдались, но урожайность зерновых и пшеничных культур снизилась на 10%. Урожайность других культур не пострадала. Процент снижения углеводородов и урожайности культуры будет варьироваться от места до места в зависимости от многих факторов (например, продолжительность времени после применения, тип углеводорода, химическая структура почвы, температура). Расходы на распространение на землю обычно составляют от 2,50 до 3,00 долларов США за баррель буровых жидкостей на водной основе, не загрязненных нефтью, и они могут быть выше для нефтяных отходов, содержащих соли (Bansal и Sugiarto 1999). Расходы также зависят от требований к отбору проб и анализу. Преимущества рассеивания почвы заключаются в низкой стоимости обработки и возможности улучшения характеристик почвы. Распространение земли наиболее эффективно используется для бурения отходов, которые имеют низкий уровень углеводородов и солей. Возможные проблемы включают необходимость больших площадей земли; относительно медленный процесс деградации (скорость биоразложения контролируется присущими свойствами биоразложения компонентов отходов, температурой почвы, содержанием воды в почве и контактами между микроорганизмами и отходами); и необходимость анализа, испытаний и демонстраций. Кроме того, высокая концентрация растворимых солей или металлов может ограничить использование земли. При оценке распространения земель в качестве варианта управления отходами бурения следует учитывать несколько пунктов. К ним относятся топографические и геологические особенности территории; текущая и в...

Переработка

Некоторые отрезки могут быть полезно повторно использованы. Перед тем, как отрезки могут быть повторно использованы или переработаны, может потребоваться принять меры для обеспечения снижения содержания углеводородов и хлоридов до стандартов повторного использования соответствующих регулирующих органов. В некоторых районах разрешено повторное использование саженцев путем рассеивания на дороге. Для этого может потребоваться разрешение как соответствующих органов власти, так и владельцев земли. Также можно перерабатывать отходы скважин для использования в качестве сыпучих твердых строительных материалов, таких как дорожная основа для дорог и настилов. Сначала отрезки должны быть подвергнуты фильтрации и высушены, а затем обработаны в пугмилле или аналогичном способе смешивания. Отходы скважин также могут быть переработаны в смесях для других крупных, по существу монолитных специализированных бетонных конструкций.