Бурение скважины или обустройство геологоразведочной площадки всегда сопровождается большим объемом технологической воды, которая после контакта с буровым раствором и разрушенной породой уже не годится для сброса без обработки. Буровые сточные воды содержат глинистые частицы, остатки химических реагентов и взвешенные твердые примеси, концентрация которых может в разы превышать предельно допустимые нормы. В этом материале мы рассматриваем, из чего состоят такие стоки, какие методы очистки применяют на практике и как подобрать решение под конкретную буровую площадку.
Что такое буровые сточные воды и чем они опасны
Буровые сточные воды — это технологическая вода, которая образуется при бурении скважин и контактирует с буровым раствором, выбуренной породой и оборудованием. В отличие от бытовых или даже многих промышленных стоков, их состав зависит не столько от производственного процесса, сколько от геологических условий конкретной скважины и рецептуры бурового раствора, который использует подрядчик. Без очистки такие стоки загрязняют грунт и поверхностные водоемы взвешенными частицами и химическими реагентами, а на некоторых объектах — еще и нефтепродуктами, если бурение связано с нефтегазодобычей.
Состав загрязнений буровых сточных вод
Загрязняющий потенциал буровых сточных вод определяют несколько основных составляющих:
- Глинистые и минеральные частицы из выбуренной породы, которые придают воде высокую мутность.
- Остатки химических реагентов бурового раствора — полимеров, бентонита, поверхностно-активных веществ, которые используют для стабилизации скважины.
- Нефтепродукты и смазочные материалы, попадающие в стоки на объектах нефтегазового бурения.
- Тяжелые металлы и соли, вымытые из выбуренной породы, концентрация которых зависит от геологического разреза.
Механические методы очистки
Первым этапом обработки буровых сточных вод почти всегда является механическое отделение грубых и крупнодисперсных примесей, поскольку без этого шага любое последующее оборудование быстро забивается шламом. Вибросита отсеивают самые крупные фрагменты выбуренной породы еще на выходе из циркуляционной системы буровой установки. Далее стоки проходят через пескоотстойники, где тяжелые минеральные частицы оседают под действием гравитации, а оставшаяся жидкость поступает на следующую ступень очистки. Для более тонких взвешенных частиц применяют отстойники, которые дают воде время отстояться перед дальнейшей обработкой или сбросом.
Физико-химические методы очистки
Механическое отстаивание удаляет далеко не все загрязнители, поэтому буровые сточные воды с высокой мутностью или содержанием нефтепродуктов требуют дополнительной физико-химической обработки. Коагуляция и флокуляция укрупняют мелкие глинистые частицы до размеров, которые уже способны осесть или отфильтроваться, что существенно ускоряет последующие этапы очистки. Флотационные установки выводят на поверхность самые мелкие взвешенные частицы и нефтепродукты с помощью мелких пузырьков воздуха; подробнее о принципе работы такого оборудования можно прочитать в статье флотаторы: виды, принцип работы и применение. На завершающем этапе тонкая фильтрация или электрокоагуляция позволяют достичь показателей, пригодных для сброса в водоем или повторного использования.
Сравнение методов очистки буровых сточных вод
Каждый метод решает свою часть задачи, поэтому на практике буровые сточные воды проходят через несколько ступеней очистки последовательно, а не через одно универсальное устройство.
| Метод | Что удаляет | Эффективность | Где применяется |
| Вибросито | Крупные фрагменты породы | До 90% крупной фракции | На выходе из циркуляционной системы |
| Пескоотстойник | Тяжелые минеральные частицы | До 85-90% песка | Первая ступень очистки |
| Отстойник | Мелкие взвешенные частицы | До 70-80% взвешенных веществ | Вторая ступень очистки |
| Коагуляция/флокуляция | Коллоидные глинистые частицы | До 90-95% мутности | Перед фильтрацией или флотацией |
| Флотация (DAF) | Нефтепродукты, мелкие взвешенные частицы | До 95% нефтепродуктов | Завершающая ступень |
Повторное использование очищенной воды в буровом процессе
На многих площадках очищенная вода не сбрасывается, а возвращается в циркуляционную систему буровой установки для повторного приготовления бурового раствора. Это снижает затраты на привозную воду, которые на удаленных или полевых объектах могут быть существенными, и одновременно уменьшает объем стоков, которые требуют окончательного сброса или вывоза. Степень очистки для повторного использования обычно ниже, чем для сброса в природный водоем, поскольку буровой раствор все равно содержит собственные реагенты.
Выбор системы очистки: на что обратить внимание
Подбор конкретной схемы очистки буровых сточных вод начинается с лабораторного анализа пробы, поскольку без него невозможно точно определить ни степень дисперсности частиц, ни наличие нефтепродуктов или тяжелых металлов; о том, как и зачем проводят такой анализ, мы подробно писали в статье для чего нужно проводить анализ сточных вод в промышленности. Далее учитывают ожидаемый объем стоков и пиковые нагрузки, поскольку именно они определяют производительность оборудования. Не менее важно то, куда пойдет очищенная вода — в сеть водоотведения, природный водоем или обратно в буровой процесс, ведь требования к качеству существенно отличаются в зависимости от направления использования.
Мобильные и модульные очистные комплексы для буровых площадок
Буровые площадки редко бывают постоянными объектами, поэтому стационарные очистные сооружения здесь — скорее исключение, чем правило. Вместо этого все чаще применяют модульные емкости, которые производитель поставляет полностью собранными и готовыми к подключению прямо на площадке. Такой подход позволяет развернуть полноценную линию очистки за считанные дни, а после завершения буровых работ демонтировать и перевезти оборудование на следующий объект без дополнительных капитальных затрат.
Нормативные требования к сбросу буровых сточных вод в Украине
Сброс буровых сточных вод в водоемы или сеть водоотведения регулируется теми же нормативами предельно допустимых концентраций, что и для других видов промышленных стоков, но с учетом специфических показателей — мутности, содержания нефтепродуктов и тяжелых металлов. Предприятие, которое выполняет бурение без надлежащей очистки стоков, рискует штрафами от контролирующих органов, а на некоторых объектах — и приостановкой работ до устранения нарушения.
Почему стоит обратиться в ЗИКО
Компания ЗИКО более 30 лет разрабатывает решения для очистки промышленных сточных вод, и буровые стоки — не исключение: собственный научно-исследовательский центр с двумя лабораториями позволяет точно определить состав конкретной пробы и подобрать комбинацию методов очистки под нее, а не предлагать типовое решение. Мы сопровождаем объект от лабораторного анализа до монтажа оборудования и последующего сервисного обслуживания, включая круглосуточную поддержку по всей Украине.
Если вашей буровой площадке требуется решение для очистки сточных вод — обратитесь в ЗИКО, и наши специалисты подберут систему очистки под конкретные параметры вашего объекта.
Часто задаваемые вопросы
Чем буровые сточные воды отличаются от обычных промышленных стоков?
Буровые сточные воды содержат специфические примеси — глинистые частицы из выбуренной породы и остатки бурового раствора, состав которого зависит от рецептуры подрядчика, а не от производственного процесса в классическом понимании. Это требует индивидуального подбора методов очистки под каждую конкретную площадку.
Можно ли сбрасывать буровые сточные воды без очистки?
Нет, сброс таких стоков без обработки запрещен действующими нормативами из-за высокого содержания взвешенных частиц, химических реагентов и, на некоторых объектах, нефтепродуктов. Это грозит штрафами и может привести к приостановке буровых работ.
Сколько стоит очистка буровых сточных вод?
Стоимость зависит от объема стоков, степени загрязнения и количества необходимых ступеней очистки. Мобильные комплексы для небольших объектов обходятся дешевле многоступенчатых стационарных систем, поэтому точную стоимость определяют после анализа конкретной пробы.
Можно ли повторно использовать очищенную буровую воду?
Да, очищенную воду часто возвращают в циркуляционную систему для повторного приготовления бурового раствора, что снижает затраты на привозную воду и объем стоков для окончательного сброса.
Какое оборудование лучше всего подходит для буровой площадки?
Для большинства буровых площадок оптимальным решением является мобильный или модульный очистной комплекс, который объединяет механическую и физико-химическую обработку в одном компактном блоке и легко демонтируется после завершения работ.
