Бурові стічні води: можливі рішення для очищення

Буріння свердловини чи облаштування геологорозвідувального майданчика завжди супроводжується великим обсягом технологічної води, яка після контакту з буровим розчином та зруйнованою породою вже не годиться для скидання без обробки. Бурові стічні води містять глинисті частинки, залишки хімічних реагентів і завислі тверді домішки, концентрація яких може в рази перевищувати гранично допустимі норми. У цьому матеріалі ми розглядаємо, з чого складаються такі стоки, які методи очищення застосовують на практиці та як підібрати рішення під конкретний буровий майданчик.

Що таке бурові стічні води і чим вони небезпечні

Бурові стічні води – це технологічна вода, яка утворюється під час буріння свердловин і контактує з буровим розчином, вибуреною породою та обладнанням. На відміну від побутових чи навіть багатьох промислових стоків, їхній склад залежить не так від виробничого процесу, скільки від геологічних умов конкретної свердловини та рецептури бурового розчину, який використовує підрядник. Без очищення такі стоки забруднюють ґрунт і поверхневі водойми завислими частинками та хімічними реагентами, а на деяких об’єктах – ще й нафтопродуктами, якщо буріння пов’язане з нафтогазовидобутком.

Склад забруднень бурових стічних вод

Забруднювальний потенціал бурових стічних вод визначають кілька основних складових:

• Глинисті та мінеральні частинки з вибуреної породи, які надають воді високу каламутність.
• Залишки хімічних реагентів бурового розчину – полімерів, бентоніту, поверхнево-активних речовин, які використовують для стабілізації свердловини.
• Нафтопродукти та мастильні матеріали, що потрапляють у стоки на об’єктах нафтогазового буріння.
• Важкі метали та солі, вимиті з вибуреної породи, концентрація яких залежить від геологічного розрізу.

Механічні методи очищення

Першим етапом обробки бурових стічних вод майже завжди є механічне відділення грубих і крупнодисперсних домішок, оскільки без цього кроку будь-яке подальше обладнання швидко забивається шламом. Вібросита відсіюють найбільші фрагменти вибуреної породи ще на виході з циркуляційної системи бурової установки. Далі стоки проходять через пісковідстійники, де важкі мінеральні частинки осідають під дією гравітації, а рідина, що залишається, надходить на наступний ступінь очистки. Для тонших завислих часток застосовують відстійники, які дають воді час відстоятися перед подальшою обробкою чи скиданням.

Фізико-хімічні методи очищення

Механічне відстоювання видаляє далеко не всі забруднювачі, тому бурові стічні води з високою каламутністю чи вмістом нафтопродуктів потребують додаткової фізико-хімічної обробки. Коагуляція та флокуляція укрупнюють дрібні глинисті частинки до розмірів, які вже здатні осісти або відфільтруватися, що суттєво прискорює подальші етапи очистки. Флотаційні установки виводять на поверхню найдрібніші завислі частинки та нафтопродукти за допомогою дрібних бульбашок повітря; детальніше про принцип роботи такого обладнання можна прочитати у статті флотатори: види, принцип роботи та застосування. На завершальному етапі тонка фільтрація або електрокоагуляція дозволяють досягти показників, придатних для скидання у водойму чи повторного використання.

Порівняння методів очищення бурових стічних вод

Кожен метод розв’язує свою частину задачі, тому на практиці бурові стічні води проходять через кілька ступенів очистки послідовно, а не через один універсальний пристрій.

Метод	Що видаляє	Ефективність	Де застосовується
Вібросито	Крупні фрагменти породи	До 90% крупної фракції	На виході з циркуляційної системи
Пісковідстійник	Важкі мінеральні частинки	До 85-90% піску	Перший ступінь очистки
Відстійник	Дрібні завислі частинки	До 70-80% завислих речовин	Другий ступінь очистки
Коагуляція/флокуляція	Колоїдні глинисті частинки	До 90-95% каламутності	Перед фільтрацією або флотацією
Флотація (DAF)	Нафтопродукти, дрібні завислі частки	До 95% нафтопродуктів	Завершальний ступінь

Повторне використання очищеної води в буровому процесі

На багатьох майданчиках очищена вода не скидається, а повертається у циркуляційну систему бурової установки для повторного приготування бурового розчину. Це знижує витрати на привізну воду, які на віддалених чи польових об’єктах можуть бути суттєвими, і водночас зменшує обсяг стоків, які потребують остаточного скидання чи вивезення. Ступінь очистки для повторного використання зазвичай нижчий, ніж для скидання у природну водойму, оскільки буровий розчин все одно містить власні реагенти.

Вибір системи очищення: на що звернути увагу

Підбір конкретної схеми очищення бурових стічних вод починається з лабораторного аналізу проби, оскільки без нього неможливо точно визначити ані ступінь дисперсності частинок, ані наявність нафтопродуктів чи важких металів; про те, як і навіщо проводять такий аналіз, ми докладно писали у статті для чого потрібно робити аналіз стічних вод у промисловості. Далі враховують очікуваний обсяг стоків та пікові навантаження, оскільки саме вони визначають продуктивність обладнання. Не менш важливим є те, куди піде очищена вода – у мережу водовідведення, природну водойму чи назад у буровий процес, адже вимоги до якості суттєво відрізняються залежно від напрямку використання.

Мобільні та модульні очисні комплекси для бурових майданчиків

Бурові майданчики рідко бувають постійними об’єктами, тому стаціонарні очисні споруди тут – радше виняток, ніж правило. Замість цього все частіше застосовують модульні ємності, які виробник постачає повністю зібраними і готовими до підключення просто на майданчику. Такий підхід дозволяє розгорнути повноцінну лінію очистки за лічені дні, а після завершення бурових робіт демонтувати та перевезти обладнання на наступний об’єкт без додаткових капітальних витрат.

Нормативні вимоги до скидання бурових стічних вод в Україні

Скидання бурових стічних вод у водойми чи мережу водовідведення регулюється тими самими нормативами гранично допустимих концентрацій, що й для інших видів промислових стоків, але з урахуванням специфічних показників – каламутності, вмісту нафтопродуктів і важких металів. Підприємство, яке виконує буріння без належного очищення стоків, ризикує штрафами від контролюючих органів, а на деяких об’єктах – і призупиненням робіт до усунення порушення.

Чому варто звернутись до ЗІКО

Компанія ЗІКО понад 30 років розробляє рішення для очищення промислових стічних вод, і бурові стоки – не виняток: власний науково-дослідний центр з двома лабораторіями дозволяє точно визначити склад конкретної проби та підібрати комбінацію методів очистки під неї, а не пропонувати типове рішення. Ми супроводжуємо об’єкт від лабораторного аналізу до монтажу обладнання та подальшого сервісного обслуговування, включно з цілодобовою підтримкою по всій Україні.

Якщо ваш буровий майданчик потребує рішення для очищення стічних вод – зверніться до ЗІКО, і наші фахівці підберуть систему очистки під конкретні параметри вашого об’єкта.

Поширені запитання