RU2673684C2 - Способ строительства морской нефтегазовой скважины с "нулевым" сбросом отходов бурения в море - Google Patents
Способ строительства морской нефтегазовой скважины с "нулевым" сбросом отходов бурения в море Download PDFInfo
- Publication number
- RU2673684C2 RU2673684C2 RU2017111764A RU2017111764A RU2673684C2 RU 2673684 C2 RU2673684 C2 RU 2673684C2 RU 2017111764 A RU2017111764 A RU 2017111764A RU 2017111764 A RU2017111764 A RU 2017111764A RU 2673684 C2 RU2673684 C2 RU 2673684C2
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- drilling
- waste
- offshore
- disposal
- platform
- Prior art date
Links
- 238000005553 drilling Methods 0.000 title claims abstract description 189
- 239000002699 waste material Substances 0.000 title claims abstract description 106
- 238000010276 construction Methods 0.000 title claims abstract description 36
- 238000000034 method Methods 0.000 title claims abstract description 31
- 239000002351 wastewater Substances 0.000 claims abstract description 33
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Substances O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 28
- 239000007791 liquid phase Substances 0.000 claims abstract description 26
- 238000005520 cutting process Methods 0.000 claims abstract description 21
- 230000015572 biosynthetic process Effects 0.000 claims abstract description 19
- 239000000463 material Substances 0.000 claims abstract description 13
- 238000009825 accumulation Methods 0.000 claims abstract description 10
- 238000006386 neutralization reaction Methods 0.000 claims abstract description 10
- 230000000737 periodic effect Effects 0.000 claims abstract description 10
- 239000012071 phase Substances 0.000 claims abstract description 9
- 239000011435 rock Substances 0.000 claims abstract description 9
- 238000011161 development Methods 0.000 claims abstract description 8
- 238000012360 testing method Methods 0.000 claims abstract description 8
- 238000003860 storage Methods 0.000 claims abstract description 7
- 238000012546 transfer Methods 0.000 claims abstract description 7
- 238000004140 cleaning Methods 0.000 claims abstract description 6
- 239000000701 coagulant Substances 0.000 claims abstract description 6
- 239000013505 freshwater Substances 0.000 claims abstract description 5
- 239000008394 flocculating agent Substances 0.000 claims abstract description 4
- 238000011197 physicochemical method Methods 0.000 claims abstract 2
- 239000012530 fluid Substances 0.000 claims description 33
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 claims description 10
- 238000011010 flushing procedure Methods 0.000 claims description 9
- 239000000843 powder Substances 0.000 claims description 5
- 238000007669 thermal treatment Methods 0.000 claims description 4
- 238000004065 wastewater treatment Methods 0.000 claims description 3
- 239000007787 solid Substances 0.000 claims description 2
- 238000000926 separation method Methods 0.000 claims 1
- 230000007613 environmental effect Effects 0.000 abstract description 9
- 230000008569 process Effects 0.000 abstract description 7
- 239000000126 substance Substances 0.000 abstract description 6
- 230000009467 reduction Effects 0.000 abstract description 4
- 230000009849 deactivation Effects 0.000 abstract description 3
- 238000004064 recycling Methods 0.000 abstract description 2
- 238000005406 washing Methods 0.000 abstract 2
- 230000000694 effects Effects 0.000 abstract 1
- 238000000746 purification Methods 0.000 abstract 1
- 239000007790 solid phase Substances 0.000 abstract 1
- 239000007789 gas Substances 0.000 description 38
- 238000005516 engineering process Methods 0.000 description 9
- 239000003344 environmental pollutant Substances 0.000 description 5
- 230000033001 locomotion Effects 0.000 description 4
- 230000003472 neutralizing effect Effects 0.000 description 4
- 231100000719 pollutant Toxicity 0.000 description 4
- 238000012545 processing Methods 0.000 description 4
- 238000005119 centrifugation Methods 0.000 description 3
- 230000009931 harmful effect Effects 0.000 description 3
- 231100001261 hazardous Toxicity 0.000 description 3
- 229930195733 hydrocarbon Natural products 0.000 description 3
- 150000002430 hydrocarbons Chemical class 0.000 description 3
- 239000000203 mixture Substances 0.000 description 3
- 239000004215 Carbon black (E152) Substances 0.000 description 2
- 239000003153 chemical reaction reagent Substances 0.000 description 2
- 238000005202 decontamination Methods 0.000 description 2
- 230000003588 decontaminative effect Effects 0.000 description 2
- 238000013461 design Methods 0.000 description 2
- 239000002440 industrial waste Substances 0.000 description 2
- 239000007788 liquid Substances 0.000 description 2
- 239000002245 particle Substances 0.000 description 2
- 238000002360 preparation method Methods 0.000 description 2
- 230000001105 regulatory effect Effects 0.000 description 2
- 239000013535 sea water Substances 0.000 description 2
- 239000010802 sludge Substances 0.000 description 2
- 239000000243 solution Substances 0.000 description 2
- 231100000331 toxic Toxicity 0.000 description 2
- 230000002588 toxic effect Effects 0.000 description 2
- 239000003643 water by type Substances 0.000 description 2
- 230000009471 action Effects 0.000 description 1
- 125000000129 anionic group Chemical group 0.000 description 1
- 229920006318 anionic polymer Polymers 0.000 description 1
- 238000009933 burial Methods 0.000 description 1
- 125000002091 cationic group Chemical group 0.000 description 1
- 229920006317 cationic polymer Polymers 0.000 description 1
- 241000902900 cellular organisms Species 0.000 description 1
- 238000005345 coagulation Methods 0.000 description 1
- 239000004020 conductor Substances 0.000 description 1
- 239000000356 contaminant Substances 0.000 description 1
- 238000011109 contamination Methods 0.000 description 1
- 238000001816 cooling Methods 0.000 description 1
- 239000013256 coordination polymer Substances 0.000 description 1
- 230000001934 delay Effects 0.000 description 1
- 238000010790 dilution Methods 0.000 description 1
- 239000012895 dilution Substances 0.000 description 1
- 238000007599 discharging Methods 0.000 description 1
- 238000003912 environmental pollution Methods 0.000 description 1
- 230000010006 flight Effects 0.000 description 1
- 229910052500 inorganic mineral Inorganic materials 0.000 description 1
- 238000009434 installation Methods 0.000 description 1
- 230000003993 interaction Effects 0.000 description 1
- 150000002500 ions Chemical class 0.000 description 1
- 238000011068 loading method Methods 0.000 description 1
- 230000007774 longterm Effects 0.000 description 1
- 229920002521 macromolecule Polymers 0.000 description 1
- 230000007246 mechanism Effects 0.000 description 1
- 239000011707 mineral Substances 0.000 description 1
- 231100000252 nontoxic Toxicity 0.000 description 1
- 230000003000 nontoxic effect Effects 0.000 description 1
- 239000012254 powdered material Substances 0.000 description 1
- 238000001556 precipitation Methods 0.000 description 1
Classifications
-
- E—FIXED CONSTRUCTIONS
- E21—EARTH OR ROCK DRILLING; MINING
- E21B—EARTH OR ROCK DRILLING; OBTAINING OIL, GAS, WATER, SOLUBLE OR MELTABLE MATERIALS OR A SLURRY OF MINERALS FROM WELLS
- E21B21/00—Methods or apparatus for flushing boreholes, e.g. by use of exhaust air from motor
- E21B21/06—Arrangements for treating drilling fluids outside the borehole
-
- E—FIXED CONSTRUCTIONS
- E21—EARTH OR ROCK DRILLING; MINING
- E21B—EARTH OR ROCK DRILLING; OBTAINING OIL, GAS, WATER, SOLUBLE OR MELTABLE MATERIALS OR A SLURRY OF MINERALS FROM WELLS
- E21B21/00—Methods or apparatus for flushing boreholes, e.g. by use of exhaust air from motor
- E21B21/06—Arrangements for treating drilling fluids outside the borehole
- E21B21/063—Arrangements for treating drilling fluids outside the borehole by separating components
- E21B21/065—Separating solids from drilling fluids
- E21B21/066—Separating solids from drilling fluids with further treatment of the solids, e.g. for disposal
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
- Geology (AREA)
- Mining & Mineral Resources (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- Physics & Mathematics (AREA)
- Environmental & Geological Engineering (AREA)
- Fluid Mechanics (AREA)
- General Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
- Geochemistry & Mineralogy (AREA)
- Earth Drilling (AREA)
Abstract
Изобретение относится к строительству морских нефтяных и газовых скважин, в частности, к способам обращения с отходами бурения и защиты морской среды от загрязнения. Предложен способ строительства морской нефтегазовой скважины с «нулевым» сбросом отходов бурения в море, включающий буксировку и постановку на точке предстоящего бурения в акватории моря передвижной буровой или стационарной нефтегазовой платформы, подготовительные к бурению работы, задавливание водоотделяющей колонны в дно моря с использованием сваебойного оборудования, выбуривание горной породы из полости водоотделяющей колонны с промывкой по замкнутому циклу без контакта с морской средой, сопровождающееся образованием и накоплением на морской платформе отходов бурения, раздельный сбор отходов бурения в инвентарных маркированных контейнерах и емкостях на морской платформе, углубление скважины внутри водоотделяющей колонны с промывкой по замкнутому циклу, сопровождающееся образованием и накоплением на морской платформе отходов бурения, раздельный сбор и складирование на морской платформе выбуренной породы и отработанного бурового раствора в инвентарных маркированных контейнерах, раздельный сбор и складирование на морской платформе буровых сточных вод и жидкой фазы отработанного бурового раствора, приготовленного на водной основе, в инвентарных маркированных емкостях, периодическую эвакуацию из морской платформы отходов бурения в инвентарных маркированных контейнерах и емкостях с использованием судов обеспечения на береговые предприятия для обезвреживания и утилизации отходов, крепление, испытание и освоение скважины. При этом морскую нефтегазовую платформу дополнительно оснащают комплексом оборудования для последовательной многоцикловой обработки отходов бурения в процессе строительства скважины непосредственно на морской платформе, путем последовательного очищения буровых сточных вод и жидкой фазы отработанного бурового раствора на водной основе физико-химическим методом с использованием флокулянтов и коагулянтов, центрифугирования отходов с разделением на твердую и жидкую фазы. Кроме того, осуществляют вовлечение очищенной сточной воды и жидкой фазы отработанного бурового раствора в оборотное техническое водоснабжение строительства скважины, снижая объем потребления свежей воды и водоотведения. Также осуществляют термическое обезвреживание выбуренной породы и загущенной фазы отработанного бурового раствора с переводом их в сухой порошкообразный инертный материал. Периодически эвакуируют буровые сточные воды и жидкую фазу отработанного бурового раствора после трех-четырех циклов их очистки в инвентарных емкостях на береговые предприятия для обезвреживания и утилизации. Периодически эвакуируют обезвреженный сухой порошкообразный инертный материал в инвентарных контейнерах на береговые предприятия для утилизации, причем очистку и утилизацию сточных вод и термическое обезвреживание выбуренной породы и загущенной фазы отработанного бурового раствора осуществляют на морской платформе предварительно эвакуации отходов на судах обеспечения на береговые предприятия. Применение предложенного способа, на достижение которого направлено заявляемое изобретение, заключается в снижении трудоемкости, объемов и стоимости эвакуации отходов бурения с морской нефтегазовой платформы на береговые предприятия, снижении числа рейсов транспортно-буксирных судов и риска аварий с экологическим ущербом в процессе строительства скважины путем утилизации и обезвреживания отходов бурения непосредственно на месте их образования на морской платформе до эвакуации отходов бурения на береговые предприятия. 1 з.п. ф-лы.
Description
Изобретение относится к строительству морских нефтяных и газовых скважин, в частности, к способам обращения с отходами бурения и защиты морской среды от загрязнения.
Известен способ строительства морской скважины на Северо-Восточном шельфе Сахалина (Проект «Сахалин-1»), включающий постановку на точке предстоящего бурения в акватории моря передвижной буровой или стационарной нефтегазовой платформы, подготовительные работы, бурение скважины, сопровождающееся образованием отходов бурения, сброс отходов бурения в морскую среду, крепление, испытание и освоение скважины (см. Балаба В.И. Обеспечение экологической безопасности строительства скважин в море // Бурение и нефть. - 2004. - №1.- С. 18).
Несмотря на то, что нормативными документами (ГОСТ 17.1.3.02-77 (п. 4.2), ОСТ 51.01-06-85 (п. 2.1.6); РД 158-39-031-98, п. 8.1) допускается сброс вредных веществ в море, недостатком данного способа является загрязнение морской среды отходами бурения, содержащими вредные химические реагенты, возможность использования сброса отходов исключительно в глубоководных акваториях, где возможно лучшее разбавление загрязняющих веществ в большом объеме морской воды, и запрет на сброс в море отходов при бурении скважин в мелководных акваториях.
Низкая экологичность данного способа обусловлена токсическим воздействием сбрасываемых отходов бурения на морскую биоту, повышением мутности морской среды. В Каспийском море, изолированном от Мирового океана, и особенно в российском секторе, приуроченном к Северной мелководной части Каспия, действует запрет на сброс любых отходов в морскую среду.
Известен способ строительства морских скважин в мелководном российском секторе Каспийского моря на основе технологии «нулевых» сбросов, включающий постановку на точке предстоящего бурения в акватории моря передвижной буровой или стационарной нефтегазовой платформы, содержащей оборудование бурового, эксплуатационного, энергетического комплексов, а также жилой модуль, подготовительные к бурению работы, бурение скважины, сопровождающееся образованием отходов бурения, сброс отходов бурения в морскую среду при бурении скважины в первом интервале под водоотделяющую колонну с наибольшим диаметром (до 914,4 мм) без замкнутой системы циркуляции бурового раствора, испытание и освоение скважины, эвакуация отходов бурения скважины, образовавшиеся при углублении скважины на береговые предприятия для обезвреживания и утилизации (Балаба В.И. Обеспечение экологической безопасности строительства скважин в море // Бурение и нефть. - 2004. - №1. - С. 18-21).
Недостатком данного способа является то, что он лишь несколько сокращает объем сброса выбуренной породы в морскую среду при бурении первого интервала скважины под водоотделяющую колонну и не исключает полностью загрязнение морской среды отходами бурения.
Наиболее близким способом того же назначения к заявленному изобретению по совокупности признаков является способ строительства морской нефтегазовой скважины в мелководном российском секторе Каспийского моря на основе технологии «нулевых» сбросов отходов бурения в море, включающий буксировку и постановку на точке предстоящего бурения в акватории моря передвижной буровой или стационарной нефтегазовой платформы, содержащей оборудование бурового, эксплуатационного, энергетического комплексов, а также жилой модуль, подготовительные к бурению работы, задавливание водоотделяющей колонны в дно моря с использованием сваебойного оборудования, выбуривание горной породы из полости водоотделяющей колонны с промывкой по замкнутому циклу без контакта с морской средой, сопровождающееся образованием и накоплением на морской платформе отходов бурения, раздельный сбор отходов бурения в инвентарных маркированных контейнерах и емкостях на морской платформе, углубление скважины внутри водоотделяющей колонны с промывкой по замкнутому циклу, сопровождающееся образованием и накоплением на морской платформе отходов бурения, раздельный сбор и складирование на морской платформе выбуренной породы и отработанного бурового раствора в инвентарных маркированных контейнерах, раздельный сбор и складирование на морской платформе буровых сточных вод и жидкой фазы отработанного бурового раствора в инвентарных маркированных емкостях, периодическую эвакуацию из морской платформы отходов бурения в инвентарных маркированных контейнерах и емкостях с использованием судов обеспечения на береговые предприятия для обезвреживания и утилизации отходов, крепление, испытание и освоение скважины (см. Экологическая политика ОАО «ЛУКОЙЛ» на Каспийском море, т. 2, Охрана окружающей среды при поиске, разведке и добыче углеводородного сырья в Северной части Каспийского моря - Астрахань, 2003. - С. 119-128.).
К причинам, препятствующим получению технического результата, который обеспечивается предлагаемым техническим решением, относится то, что в известном способе, принятым за прототип, для предотвращения загрязнения морской среды все образующиеся на морской платформе объемы отходов бурения периодически эвакуируют на береговые предприятия, используя при этом транспортные суда, и, по сути, переносят вопросы обезвреживания и утилизации отходов с места их образования на морской платформе на береговые предприятия.
Кроме этого, реализация технологии «нулевого» сброса отходов отличается высокой сложностью, трудоемкостью и стоимостью. При этом не исключены задержки движения судов обеспечения, используемых для эвакуации отходов на береговые предприятия, вследствие штормов или сложной ледовой обстановки, которые значительно ограничивают его применение.
Технический результат, на достижение которого направлено заявляемое изобретение, заключается в снижении трудоемкости, объемов и стоимости эвакуации отходов бурения с морской нефтегазовой платформы на береговые предприятия, снижении числа рейсов транспортно-буксирных судов и риска аварий с экологическим ущербом в процессе строительства скважины путем утилизации и обезвреживания отходов бурения непосредственно на месте их образования на морской платформе до эвакуации отходов бурения на береговые предприятия.
Для достижения указанного технического результата в предлагаемом изобретении, включающем буксировку и постановку на точке предстоящего бурения в акватории моря передвижной буровой или стационарной нефтегазовой платформы, содержащей оборудование бурового, эксплуатационного, энергетического комплексов, а также жилой модуль, подготовительные к бурению работы, задавливание водоотделяющей колонны в дно моря с использованием сваебойного оборудования, выбуривание горной породы из полости водоотделяющей колонны с промывкой по замкнутому циклу без контакта с морской средой, сопровождающееся образованием и накоплением на морской платформе отходов бурения, раздельный сбор отходов бурения в инвентарных маркированных контейнерах и емкостях на морской платформе, углубление скважины внутри водоотделяющей колонны с промывкой по замкнутому циклу, сопровождающееся образованием и накоплением на морской платформе отходов бурения, раздельный сбор и складирование на морской платформе выбуренной породы и отработанного бурового раствора в инвентарных маркированных контейнерах, раздельный сбор и складирование на морской платформе буровых сточных вод и жидкой фазы отработанного бурового раствора в инвентарных маркированных емкостях, периодическую эвакуацию из морской платформы отходов бурения в инвентарных маркированных контейнерах и емкостях с использованием судов обеспечения на береговые предприятия для обезвреживания и утилизации отходов, крепление, испытание и освоение скважины, особенность состоит в том, что, морскую нефтегазовую платформу дополнительно оснащают комплексом оборудования для обезвреживания и утилизации отходов бурения в процессе строительства скважины непосредственно на морской платформе, очищают буровые сточные воды и жидкую фазу отработанного бурового раствора физико-химическими и другими методами, вовлекают очищенную сточную воду и жидкую фазу отработанного бурового раствора в оборотное техническое водоснабжение строительства скважины, снижая объем потребления свежей воды и водоотведения, подвергают термическому обезвреживанию выбуренную породу и загущенную фазу отработанного бурового раствора с переводом их в сухой порошкообразный инертный материал, эвакуируют периодически буровые сточные воды и жидкую фазу отработанного бурового раствора после трех-четырех циклов их очистки в инвентарных емкостях на береговые предприятия для обезвреживания и утилизации, периодически эвакуируют обезвреженный сухой порошкообразный инертный материал в инвентарных контейнерах на береговые предприятия для утилизации, причем очистку и утилизацию сточных вод и термическое обезвреживание выбуренной породы и загущенной фазы отработанного бурового раствора осуществляют на морской платформе предварительно эвакуации отходов на судах обеспечения на береговые предприятия.
Периодическую эвакуацию буровых сточных вод и жидкой фазы отработанного бурового раствора, а также обезвреженного сухого порошкообразного инертного материала осуществляют одновременно.
Кроме этого, комплекс оборудования для обезвреживания и утилизации отходов бурения демонтируют на стационарной морской нефтегазовой платформе после завершения строительства скважины или куста скважин.
Отличительными признаками предложенного способа являются:
- дополнительное оснащение буровой или стационарной морской нефтегазовой платформы, комплексом оборудования для утилизации и обезвреживания отходов бурения непосредственно на месте их образования на морской платформе и до их эвакуации на береговые специальные предприятия;
- очистка буровых сточных вод и жидкой фазы отработанного бурового раствора физико-химическими и другими методами непосредственно на морской платформе;
- вовлечение (утилизация) очищенной сточной воды и жидкой фазы отработанного бурового раствора в оборотное техническое водоснабжение строительства скважины непосредственно на морской платформе;
- снижение объема потребления свежей воды и водоотведения при строительстве скважины непосредственно на морской платформе;
- термическое обезвреживание выбуренной породы и загущенной фазы отработанного бурового раствора с переводом их в сухой порошкообразный инертный материал непосредственно на морской платформе;
- периодическая эвакуация с морской нефтегазовой платформы буровых сточных вод и жидкой фазы отработанного бурового раствора после трех-четырех циклов их очистки в инвентарных емкостях на береговые предприятия для обезвреживания и утилизации;
- периодическая эвакуация с морской нефтегазовой платформы сухого порошкообразного инертного материала, полученного в результате термического обезвреживания выбуренной породы и загущенной фазы отработанного бурового раствора в инвентарных контейнерах на береговые предприятия;
- демонтаж на стационарной морской нефтегазовой платформе комплекса оборудования для обезвреживания и утилизации отходов бурения после завершения строительства куста скважин.
Сущность изобретения.
Строительство нефтяных и газовых скважин сопровождается неизбежным образованием отходов бурения, которые включают выбуренную породу - буровой шлам, отработанный буровой раствор и буровые сточные воды. Наибольший объем (до 60-75%) среди них составляют буровые сточные воды. Под буровыми сточными водами понимаются воды, нарабатываемые в процессе строительства скважины и эксплуатации оборудования, представляющие собой буровой раствор, разбавленный технической водой и атмосферными осадками.
Загрязняющая способность бурового раствора, являющегося источником загрязнения отходов бурения, зависит от применяемых для его приготовления компонентов.
Под отработанным буровым раствором понимается раствор, использованный в технологическом процессе и непригодный для бурения скважины в дальнейшем.
Буровой шлам представляет собой смесь выбуренной породы с буровым раствором. Эта смесь поступает в накопитель или контейнер после очистки ее в циркуляционной системе различными очистными устройствами. Выбуренная порода по минеральному составу нетоксична, но диспергируя в среде обработанного химреагентами бурового раствора, частицы ее адсорбируют на своей поверхности токсичные компоненты, вследствие этого она также становится загрязнителем компонентов окружающей среды. Отходы бурения нефтегазовых скважин при использовании буровых растворов, приготовленных на водной основе, по степени вредного воздействия на окружающую среду относятся, как правило, к III (умеренно опасные) или IV (малоопасные) классу опасности по ГОСТ 12.1.007-76.
Предотвращение негативного воздействия строительства нефтегазовых скважин при освоении российского сектора Каспийского моря было обеспечено путем реализации технологии «нулевого» сброса ("zero" discharge) отходов бурения в морскую среду, в соответствии с которой все производственные отходы, образующиеся на морской нефтегазовой платформе, за исключением воды из системы охлаждения внешнего контура энергетических установок, собирают и эвакуируют на береговые предприятия для дальнейшей переработки и утилизации.
Однако, технология «нулевых» основана на концепции "end of pipe" («на конце трубы»), т.е. предусматривает решение проблем отходов за счет совершенствования методов и средств их переработки и утилизации на суше. Данная технология сопряжена со значительным удорожанием стоимости освоения морских месторождений углеводородов, вовлечением в процесс строительства скважин дополнительных специальных судов (барж) для транспортировки отходов на берег и, по сути, переносит проблемы обращения с отходами с шельфа на сушу.
Кроме этого, имеются и другие недостатки технологии «нулевых» сбросов, связанные с эвакуацией отходов бурения на специализированные береговые предприятия:
а) увеличение количества погрузочно-разгрузочных механизмов (кранов, подъемников), а также барж и вспомогательных судов для перемещения отходов производства, вследствие чего возрастает риск аварий и технических инцидентов, как на береговой базе, так и на самом буровом комплексе;
б) увеличение времени проходки скважины из-за перерывов на операции по перемещению отходов;
в) увеличение количества технического персонала, задействованного на морской платформе и на суше для транспортировки производственных отходов;
г) возрастание интенсивности судового движения вследствие транспортировки дополнительных объемов груза;
д) увеличение интенсивности движения сухопутного транспорта, обеспечивающего перемещение отходов от береговой зоны к местам их переработки, утилизации и захоронения;
е) увеличение числа барж, контейнеров для жидких стоков и сухогрузных емкостей, в том числе непосредственно на морской платформе;
ж) возрастание эмиссии выхлопных газов в атмосферу из-за увеличения продолжительности строительства скважины и привлечения дополнительных транспортных средств;
з) возрастание потенциальной опасности разливов загрязняющих веществ в мелководной акватории и в прибрежной зоне из-за увеличения интенсивности транспортного движения и длительности строительства скважины;
и) резкое увеличение трудоемкости и стоимости работ по обращению с отходами, образующимися в процессе строительства морских нефтегазовых скважин, и их эвакуации на береговые предприятия.
Основными задачами при выработке способов обращения с отходами бурения являются создание условий для минимизации их объемов на стадии разработки рабочего проекта и образования отходов в процессе строительства скважины, максимальная утилизация, снижение класса их опасности по ГОСТ 12.1.007-76, снижение величины соотношения: отходы / вторичные материальные ресурсы и экологически безопасное захоронение.
Минимизация негативного воздействия на компоненты окружающей среды предусматривает совершенствование технологии строительства скважин в направлении минимизации объемов отходов на самой ранней стадии их образования и до того, как они становятся опасными для окружающей среды, накоплены избыточные объемы отходов на морской платформе, имеющей определенные площадные ограничения, и эвакуируются судами обеспечения на береговые предприятия для переработки и утилизации.
Способ осуществляют следующими последовательными действиями в порядке изложения:
- дополнительно оснащают морскую нефтегазовую платформу комплексом оборудования для обезвреживания и утилизации отходов бурения непосредственно на месте их образования на морской нефтегазовой платформе до их эвакуации на береговые предприятия;
- буксируют морскую платформу, содержащую оборудование бурового, эксплуатационного, энергетического комплексов, а также жилой модуль, комплекс оборудования для обезвреживания и утилизации отходов бурения непосредственно на месте их образования на морской нефтегазовой платформе на точку предстоящего бурения в акватории моря;
- устанавливают морскую платформу на точке предстоящего бурения в акватории моря;
- осуществляют подготовительные к бурению работы;
- залавливают водоотделяющую колонну в дно моря с использованием сваебойного оборудования;
- выбуривают горную породу из полости водоотделяющей колонны с промывкой по замкнутому циклу без контакта с морской средой с выносом на блок очистки бурового раствора, установленный на морской нефтегазовой платформе;
- осуществляют раздельный сбор отходов бурения в инвентарных маркированных контейнерах и емкостях на морской платформе,
- углубляют скважину внутри водоотделяющей колонны с промывкой по замкнутому циклу, сопровождающееся образованием и накоплением на морской нефтегазовой платформе отходов бурения;
- осуществляют раздельный сбор и складирование в инвентарных маркированных контейнерах на морской платформе выбуренной породы и отработанного бурового раствора в инвентарных контейнерах, установленных на морской нефтегазовой платформе;
- осуществляют раздельный сбор и складирование буровой сточной воды и жидкой фазы отработанного бурового раствора в инвентарных маркированных емкостях, установленных на морской нефтегазовой платформе;
- очищают (осветляют) буровые сточные воды и жидкую фазу отработанного бурового раствора физико-химическим и другими методами на морской нефтегазовой платформе;
- вовлекают (утилизируют) очищенную (осветленную) сточную воду и жидкую фазу отработанного бурового раствора в оборотное техническое водоснабжение строительства морской нефтегазовой скважины, снижая объем потребления свежей воды и водоотведения;
- подвергают термическому обезвреживанию выбуренную породу и отработанный буровой раствор, складированных в инвентарных контейнерах, с переводом их в сухой порошкообразный инертный материал;
- осуществляют периодическую эвакуацию с использованием судов обеспечения из морской платформы в инвентарных емкостях буровые сточные воды и жидкую фазу отработанного бурового раствора после того, как вода аккумулировала загрязняющие вещества и перестает поддаваться очистке на морской нефтегазовой платформе при любой дозировке коагулянта и флокулянта, на береговые предприятия для обезвреживания и утилизации;
- осуществляют периодическую эвакуацию с использованием судов обеспечения из морской платформы в инвентарных контейнерах обезвреженный на морской платформе сухой порошкообразный инертный материал на береговые предприятия для утилизации;
- осуществляют крепление скважины;
- осуществляют испытание скважины;
- осуществляют освоение скважины;
- демонтируют комплекс оборудования для обезвреживания и утилизации отходов бурения на стационарной морской нефтегазовой платформе после завершения строительства скважины или куста скважин.
Пример конкретного выполнения (промышленной применимости).
Государственным стандартом ГОСТ 16293-89 «Установки буровые комплектные для эксплуатационного и глубокого разведочного бурения. Основные параметры» и другими нормативными документами не предусмотрено оснащение морских платформ специальным оборудованием для минимизации объемов образующихся на морской нефтегазовой платформе отходов. Это обусловливает при строительстве скважин на основе технологии «нулевых» сбросов сложную и дорогостоящую процедуру эвакуации отходов бурения с морской платформы на береговые предприятия, то есть перенесение всех объемов отходов бурения с морской нефтегазовой платформы на береговые предприятия.
В связи с этим морскую нефтегазовую платформу дополнительно оснащают комплексом оборудования, выполненном в блочно-модульном исполнении, для обезвреживания и утилизации отходов бурения непосредственно на месте их образования на морской платформе.
Геологическая служба нефтяной компании выдает координаты точки бурения разведочной скважины глубиной 4600 м, расположенной на лицензионном участке в российском секторе Каспийского моря.
С помощью буксирных судов доставляют на точку предстоящего бурения и устанавливают на дне моря морскую самоподъемную буровую установку (СПБУ) при глубине моря 21 м. Проводят подготовительные к бурению работы. С использованием сваебойного оборудования залавливают (забивают) в дно моря на глубину 120 м водоотделяющую колонну диаметром 762 мм. Выбуривают горную породу из полости водоотделяющей колонны с промывкой по замкнутому циклу без контакта с морской средой с выносом на блок очистки бурового раствора, установленный на морской нефтегазовой платформе, и складируют выбуренную породу в инвентарные маркированные контейнеры, установленные на СПБУ. При этом исключают сброс выбуренной породы в морскую среду. Углубляют (бурят) скважину внутри водоотделяющей колонны с промывкой по замкнутому циклу без контакта с морской средой с образованием и накоплением на СПБУ отходов бурения. Раздельно собирают и складируют на буровой платформе выбуренную породу и отработанный буровой раствор в инвентарных маркированных контейнерах. Собирают и складируют на СПБУ буровые сточные воды и жидкую фазы отработанного бурового раствора в маркированных инвентарных емкостях.
По мере образования на СПБУ отходов подвергают физико-химической обработке буровые сточные воды и жидкую фазу отработанного бурового раствора специально подобранными флокулянтами (коагулянтами) и далее методом центрифугирования разделяют на твердую и жидкую фазы. Для этих целей используют флокуляционно-коагуляционную установку, в основу которой и заложен этот метод.
В качестве флокулянтов (коагулянтов) применяют, например, полимерные реагенты катионоактивные (Greendrill-CP) и анионоактивные (Greendrill FL). Принцип их действия основан на связывании в агрегаты тонкодисперсных частиц за счет взаимодействия противоположно заряженных ионов катионоактивных высокомолекулярных соединений и их укрупнение анионоактивными полимерами.
В результате физико-химической обработки и центрифугирования получают очищенную (осветленную) воду, которую вовлекают в оборотное водоснабжение строительства скважины (для приготовления свежего бурового раствора, другие технические нужды). При этом снижается объем потребления свежей технической воды и водоотведение. Однако многократное использование очищенных вод в оборотном водоснабжении строительства скважины затрудняет процесс очистки буровых сточных вод, что обусловлено аккумулированием загрязняющих веществ, препятствующих нормальному прохождению процесса очистки. То есть, после неоднократных циклов использования, вода перестает поддаваться очистке при любой дозировке коагулянта и флокулянта. В результате даже при замкнутом цикле водоснабжения строительства скважины последовательно возобновляемая очистка буровых сточных вод возможна лишь при трех-четырехкратном использовании очищенных вод. При многократном (более четырех раз) применении буровые сточные воды не очищаются и переходят в категорию отходов, которые складируют в инвентарные емкости на морской нефтегазовой платформе и эвакуируют на береговые предприятия для утилизации.
Для снижения объемов образованных на морской платформе отходов используют блочно-модульную установку, например, УТД-2-800 для утилизации и термического обезвреживания выбуренной породы, загущенной фазы отработанного бурового раствора и осадка, полученного после физико-химической очистки и центрифугирования буровых сточных вод, которая позволяет полностью избавиться от жидкой фазы в этих отходах и составляющей наибольший объем в отходах. Производительность установки УТД-2-800 составляет до 1500 кг/час по перерабатываемым шламам.
В результате термического обезвреживания на установке УТД-2-800 на морской платформы получают сухой порошкообразный материал IV (малоопасный) или V (практически неопасный) класса опасности по ГОСТ 12.1.007-76.
Осуществляют периодическую эвакуацию с СПБУ отходов бурения в инвентарных маркированных контейнерах и емкостях с использованием судов обеспечения на Комплексную транспортно-производственную базу в пос.Ильинка Астраханской области для дальнейшего обезвреживания и утилизации отходов.
Продолжают бурение и крепление (тампонирование кольцевого пространства) скважины в интервалах бурения 120-350 м под кондуктор диаметром 508 мм; под промежуточную колонну 350-1797 м под обсадную колонну диаметром 339,7 мм; 1797-3072 м под обсадную колонну диаметром 244,5 мм, 3072-3300 м под потайную колонну (хвостовик) диаметром 177,8 мм.
Испытывают и осваивают скважину.
Использование способа на стационарной морской нефтегазовой платформе, предназначенной кроме бурения куста скважин еще и для долгосрочной (в некоторых случаях десятков лет) добычи углеводородного сырья, включает демонтаж и эвакуацию комплекса оборудования для обезвреживания и утилизации отходов бурения после завершения строительства всех кустовых скважин.
Таким образом, использование предложенного способа позволяет производить обезвреживание и утилизацию отходов бурения нефтегазовой скважины непосредственно на месте их образования - на морской платформе. Это обеспечивает снижение объемов водопотребления и водоотведения за счет утилизации отходов и переводу их из категории загрязнителей окружающей среды в материал для приготовления бурового раствора по принципу «отходы в доходы».
В результате термического обезвреживания отходов бурения снижают класс опасности обезвоженной выбуренной породы и снижают объем отходов, эвакуируемых на береговые предприятия, сокращая число рейсов судов обеспечения и риск загрязнения окружающей среды в результате аварийного попадания в морскую среду отходов с судов в процессе их движения по Северному Каспию (через Волго-Каспийский канал) и рукаву р. Волги - Бахтемиру на протяжении до 300 км.
При этом снижается трудоемкость и стоимость работ по обращению с отходами бурения морских нефтегазовых скважин.
Claims (2)
1. Способ строительства морской нефтегазовой скважины с «нулевым» сбросом отходов бурения в море, включающий буксировку и постановку на точке предстоящего бурения в акватории моря передвижной буровой или стационарной нефтегазовой платформы, содержащей оборудование бурового, эксплуатационного, энергетического комплексов, а также жилой модуль, подготовительные к бурению работы, задавливание водоотделяющей колонны в дно моря с использованием сваебойного оборудования, выбуривание горной породы из полости водоотделяющей колонны с промывкой по замкнутому циклу без контакта с морской средой, сопровождающееся образованием и накоплением на морской платформе отходов бурения, раздельный сбор отходов бурения в инвентарных маркированных контейнерах и емкостях на морской платформе, углубление скважины внутри водоотделяющей колонны с промывкой по замкнутому циклу, сопровождающееся образованием и накоплением на морской платформе отходов бурения, раздельный сбор и складирование на морской платформе выбуренной породы и отработанного бурового раствора в инвентарных маркированных контейнерах, раздельный сбор и складирование на морской платформе буровых сточных вод и жидкой фазы отработанного бурового раствора, приготовленного на водной основе, в инвентарных маркированных емкостях, периодическую эвакуацию из морской платформы отходов бурения в инвентарных маркированных контейнерах и емкостях с использованием судов обеспечения на береговые предприятия для обезвреживания и утилизации отходов, крепление, испытание и освоение скважины, отличающийся тем, что морскую нефтегазовую платформу дополнительно оснащают комплексом оборудования для последовательной многоцикловой обработки отходов бурения в процессе строительства скважины непосредственно на морской платформе, путем последовательного очищения буровых сточных вод и жидкой фазы отработанного бурового раствора на водной основе физико-химическим методом с использованием флокулянтов и коагулянтов, центрифугирования отходов с разделением на твердую и жидкую фазы, вовлечения очищенной сточной воды и жидкой фазы отработанного бурового раствора в оборотное техническое водоснабжение строительства скважины, снижая объем потребления свежей воды и водоотведения, термического обезвреживания выбуренной породы и загущенной фазы отработанного бурового раствора с переводом их в сухой порошкообразный инертный материал, эвакуируют периодически буровые сточные воды и жидкую фазу отработанного бурового раствора после трех-четырех циклов их очистки в инвентарных емкостях на береговые предприятия для обезвреживания и утилизации, периодически эвакуируют обезвреженный сухой порошкообразный инертный материал в инвентарных контейнерах на береговые предприятия для утилизации, причем очистку и утилизацию сточных вод и термическое обезвреживание выбуренной породы и загущенной фазы отработанного бурового раствора осуществляют на морской платформе предварительно эвакуации отходов на судах обеспечения на береговые предприятия.
2. Способ по п. 1, отличающийся тем, что комплекс оборудования для обезвреживания и утилизации отходов бурения демонтируют на стационарной морской нефтегазовой платформе после завершения строительства куста скважин.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2017111764A RU2673684C2 (ru) | 2017-04-06 | 2017-04-06 | Способ строительства морской нефтегазовой скважины с "нулевым" сбросом отходов бурения в море |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2017111764A RU2673684C2 (ru) | 2017-04-06 | 2017-04-06 | Способ строительства морской нефтегазовой скважины с "нулевым" сбросом отходов бурения в море |
Publications (3)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
RU2017111764A3 RU2017111764A3 (ru) | 2018-10-08 |
RU2017111764A RU2017111764A (ru) | 2018-10-08 |
RU2673684C2 true RU2673684C2 (ru) | 2018-11-29 |
Family
ID=63763188
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
RU2017111764A RU2673684C2 (ru) | 2017-04-06 | 2017-04-06 | Способ строительства морской нефтегазовой скважины с "нулевым" сбросом отходов бурения в море |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
RU (1) | RU2673684C2 (ru) |
Citations (7)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US4683963A (en) * | 1985-04-19 | 1987-08-04 | Atlantic Richfield Company | Drilling cuttings treatment |
WO2003072903A2 (en) * | 2002-02-27 | 2003-09-04 | Racional Energy & Environment Company | Drill cutting treatment method and apparatus |
EA200970558A1 (ru) * | 2006-12-08 | 2009-12-30 | Эм-Ай ЭлЭлСи | Система и способ для термической обработки в морских условиях выбуренной породы, подаваемой из системы перекачки материала |
EA201070174A1 (ru) * | 2007-07-24 | 2010-08-30 | Эм-Ай ЭлЭлСи | Питающий бункер для поршневых насосов |
RU2416472C1 (ru) * | 2007-04-16 | 2011-04-20 | Эдванст Каттингс Тритмент Ас | Интегрированная установка для обработки бурового шлама |
EA015298B1 (ru) * | 2007-04-23 | 2011-06-30 | Эм-Ай ЭлЭлСи | Система хранения на буровой установке |
EA016346B1 (ru) * | 2005-09-29 | 2012-04-30 | НЭШНЛ ОЙЛВЕЛЛ ВАРКО, Эл.Пи. | Установка и способ для транспортировки бурового шлама |
-
2017
- 2017-04-06 RU RU2017111764A patent/RU2673684C2/ru active
Patent Citations (7)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US4683963A (en) * | 1985-04-19 | 1987-08-04 | Atlantic Richfield Company | Drilling cuttings treatment |
WO2003072903A2 (en) * | 2002-02-27 | 2003-09-04 | Racional Energy & Environment Company | Drill cutting treatment method and apparatus |
EA016346B1 (ru) * | 2005-09-29 | 2012-04-30 | НЭШНЛ ОЙЛВЕЛЛ ВАРКО, Эл.Пи. | Установка и способ для транспортировки бурового шлама |
EA200970558A1 (ru) * | 2006-12-08 | 2009-12-30 | Эм-Ай ЭлЭлСи | Система и способ для термической обработки в морских условиях выбуренной породы, подаваемой из системы перекачки материала |
RU2416472C1 (ru) * | 2007-04-16 | 2011-04-20 | Эдванст Каттингс Тритмент Ас | Интегрированная установка для обработки бурового шлама |
EA015298B1 (ru) * | 2007-04-23 | 2011-06-30 | Эм-Ай ЭлЭлСи | Система хранения на буровой установке |
EA201070174A1 (ru) * | 2007-07-24 | 2010-08-30 | Эм-Ай ЭлЭлСи | Питающий бункер для поршневых насосов |
Non-Patent Citations (1)
Title |
---|
Экологическая политика ОАО "ЛУКОЙЛ" на Каспийском море, т. 2, Охрана окружающей среды при поиске, разведке и добыче углеводородного сырья в Северной части Каспийского моря - Астрахань, 2003. - c. 119-128. * |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
RU2017111764A3 (ru) | 2018-10-08 |
RU2017111764A (ru) | 2018-10-08 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
US20240051001A1 (en) | Specialized lined landfill system for the stabilization and containment of drilling wastes and coal combustion residues | |
CN101363311B (zh) | 用于油气田废钻井液随钻综合治理的工艺方法 | |
Zhang et al. | Disposal and reuse of drilling solid waste from a massive gas field | |
Hossain et al. | A CRITICAL REVIEW OF DRILLING WASTE MANAGEMENT TOWARDS SUSTAINABLE SOLUTIONS. | |
RU2673684C2 (ru) | Способ строительства морской нефтегазовой скважины с "нулевым" сбросом отходов бурения в море | |
CN1569695A (zh) | 一种用于油田钻井废水处理的集成化工艺和装置 | |
CN211035509U (zh) | 一种用于污染场地修复过程有机污水的处理*** | |
Abdullayeva | WAYS OF RATIONAL USE OF WATER RESOURCES IN THE OIL INDUSTRY | |
Alizade | Rational use of water resources in the oil industry | |
EP2613895B1 (en) | Method and system for the remediation of contaminated earth from hazardous substances with cleaning agents and water washing in a batch-wise ex-situ on-site manner | |
Makhanova et al. | Development of methods for utilization of drilling wastewater in the construction of oil and gas wells at the kumkol field | |
RU2723794C1 (ru) | Способ строительства нефтегазовой скважины на суше | |
Abdel-Sabour | Oil & Gas industry Waste Management | |
Valenti | Cleaning soil without incineration | |
CN212669522U (zh) | 一种海上钻井平台用钻井泥浆脱水处理装置 | |
Treijs et al. | Environment pollution with oil products and review of possibilities for collection thereof | |
RU2441129C1 (ru) | Платформа для морской добычи нефти | |
Mir-Babayev | Oil-gas ecology of the Caspian Sea | |
Akinnuli et al. | RECLAMATION OF BASE OIL FROM OIL WELLS DRILL CUTTINGS AND ITS DISPOSAL ECOLOGICAL HAZARD CONTROL | |
Shestopalov et al. | Analysis of ways reducing drilling waste in oil and gas production influencing on natural environment | |
Conti et al. | Dewatering e bonifica dell'area" ex Whitehead Motofides"(Pisa, Italia) | |
CN116011165A (zh) | 一种海上平台的废弃钻井液收集容器容积计算方法及装置 | |
Gong et al. | Research on Processing of Drilling Fluid | |
Mohamed | Risk management of polluted water bodies | |
Bhatt et al. | Operational Challenges in Mixing and Transfer of High Yield Stress Sludge Waste–10263 |