RU2717147C1

RU2717147C1 - Method for recycling drilling wastes with production of environmentally safe monolithic-round building material

Info

Publication number: RU2717147C1
Application number: RU2019111217A
Authority: RU
Inventors: Фирдаус Мидхатовна Зарипова; Тагир Рафаэлевич Ахметзянов; Эльвира Василевна Бакиева; Мария Александровна Зарипова; Рафаэль Маратович Зарипов
Original assignee: Фирдаус Мидхатовна Зарипова
Priority date: 2019-04-15
Filing date: 2019-04-15
Publication date: 2020-03-18

Abstract

FIELD: oil, gas and coke-chemical industries.

SUBSTANCE: invention relates to methods of processing and recycling drilling wastes and can be used in oil-producing and oil-refining industry, in construction of roads and arrangement of cluster sites. Method of recycling drilling wastes to obtain monolithic-coarse building material includes pre-drying drilling wastes in form of drill cuttings to moisture content of 5–10 %, milling dry drilling mud into fractions 1–2 mm to homogeneous state, preparation of sand slurry by mixing dry drilling slime with mineral filler during 1.0–2.0 minutes at temperature of 10–25 °C, preparation of reaction powder mixture by mixing cement with microsilica for 1.0–2.0 minutes at temperature of 10–25 °C, preparation of a complex modifying additive in the form of an aqueous solution of a plasticiser and calcium chloride or sodium chloride, feeding slurry sand and reaction powder mixtures into mixing with further supply to a rotating bladeless granulator-pelletizer, where after final dry mixing during 1.0–2.0 minutes into zone of pellets formation, fine-dispersed complex modifying additive is sprayed, after which granulator-pelletizer is stopped for 10–15 minutes to achieve initial period of pellets setting and outlet of finished hemispherical pellets with size of 1.0–2.0 cm in diameter and their natural hardening at temperature of not less than 15 °C for 20–27 hours with their subsequent movement into storage area for accumulation of finishing strength, wherein building material is obtained at following ratio of components, wt. %: slurry sand mixture consisting of: drilling slurry 29.0–41.0, mineral filler 14.0–20.0; reaction-powder mixture consisting of: binder 24.0–25.0, microsilica 2.0–7.0; complex modifying additive consisting of: calcium chloride or sodium chloride 0.2–0.7, plasticiser 0.1–0.3, water 16.0–20.0. Invention is developed in dependent items of the formula.

EFFECT: technical result is higher efficiency of recycling drilling wastes to obtain environmentally safe monolithic-coarse building material with high operational characteristics.

3 cl, 3 dwg, 1 tbl, 1 ex

Description

Изобретение относится к способам переработки и утилизации отходов бурения и может найти применение в нефтедобывающей и нефтеперерабатывающей промышленности, а именно при строительстве дорог и обустройстве кустовых площадок.The invention relates to methods for processing and disposal of drilling waste and may find application in the oil and oil refining industries, namely in the construction of roads and the arrangement of cluster sites.

Освоение нефтяных и газовых месторождений, ежегодный рост нефтедобычи в нашей стране приводит к образованию больших объемов отходов бурения (ОБ), таких как буровые шламы (БШ), буровые сточные воды (БСВ), отработанные буровые растворы (ОБР).The development of oil and gas fields, the annual growth of oil production in our country leads to the formation of large volumes of drilling waste (OB), such as drill cuttings (BS), drilling wastewater (BSW), spent drilling fluids (OBR).

Постоянное образование и накопление отходов предполагает поиск способов утилизации, соответствующих принципам наилучших доступных технологий (НТД).The continuous generation and accumulation of waste involves the search for disposal methods that are consistent with the principles of the best available technologies (NTD).

Анализ общих тенденций утилизации отходов показал эффективность их использования в качестве вторичных материальных ресурсов (BMP), позволяет не только расширить сырьевую базу, но и способствует минимизации негативного воздействия загрязняющих веществ (ЗВ) отходов 1-4 класса опасности на окружающую среду.The analysis of general trends in waste utilization showed the effectiveness of their use as secondary material resources (BMP), allows not only to expand the raw material base, but also helps minimize the negative impact of pollutants (pollutants) of hazard class 1-4 waste on the environment.

Для удаленных нефтегазовых регионов, с учетом имеющегося в них дефицита строительных материалов и дороговизны их дальней транспортировки, также актуальна полезная утилизация образовавшихся при строительстве скважин бурового раствора с выбуренной породой - буровых шламов, в материалы, пригодные к применению для рекультивации отработанного карьера, для отсыпки нефтепроводов, для строительных и ремонтных работ и других технических целей.For remote oil and gas regions, taking into account the deficit of building materials in them and the high cost of their long-distance transportation, the useful utilization of drilling mud with drill cuttings - drill cuttings, into materials suitable for reclamation of an exhausted quarry, for filling oil pipelines is also relevant. , for construction and repair work and other technical purposes.

С учетом этого, разработка технологии утилизации отходов бурения с получением экологически безопасного продукта в качестве вторичного материального ресурса чрезвычайно актуальна.With this in mind, the development of drilling waste disposal technology to produce an environmentally friendly product as a secondary material resource is extremely relevant.

Из уровня техники одним из наиболее перспективных способов утилизации и обезвреживания отходов бурения является физико-химический метод, представленный технологией реагентного капсулирования (технология DKR - название, используемое за рубежом), основанный на применении принципов наилучших доступных технологий (Рудник М.И., Гаврилов Ю.Л., Резанова Е.Е. Технологии и оборудование ТЭК: Технологическо-аппаратурные условия создания и применения комплексной переработки опасных отходов с использованием технологии «DCR процесс» // Экологический вестник России. 2012. №2. С. 36-43; Бельзинг Ф. Технология ДКР. Гановер - 1988. - 117 с.) для обеспечения комплексной защиты окружающей среды, рационального природопользования, ресурсосбережения и возврата отходов в ресурсный цикл (Литвинова Т.А., Цокур О.С., Косулина Т.П. О выборе наилучших доступных технологий утилизации отходов нефтегазовой отрасли // Современные проблемы науки и образования 2012. №6. (приложение "Технические науки"). С. 53.; Мазлова Е.А., Мещеряков С.В. Проблемы утилизации нефтешламов и способы их переработки. М.: Ноосфера, 2001. 495 с.).From the prior art, one of the most promising methods for utilizing and neutralizing drilling waste is the physicochemical method represented by reagent encapsulation technology (DKR technology - the name used abroad), based on the application of the principles of the best available technologies (Rudnik MI, Gavrilov Yu .L., Rezanova EE Technology and equipment of the fuel and energy complex: Technological and hardware conditions for the creation and use of integrated processing of hazardous waste using the technology "DCR process" // Ecological Russian naturalist. 2012. No. 2. P. 36-43; Belsing F. Technology of DKR. Hanover - 1988. - 117 p.) to provide comprehensive environmental protection, rational nature management, resource conservation and return of waste to the resource cycle (T. Litvinova A., Tsokur OS, Kosulina TP On the selection of the best available technologies for the utilization of waste oil and gas industry // Modern problems of science and education 2012. No. 6. (Appendix "Technical Sciences"). P. 53 .; Mazlova E .A., Meshcheryakov S.V. Problems of disposal of oil sludge and methods for their processing. M .: Noosphere, 2001.495 s.).

Наиболее распространенными способами реализации метода реагентного капсулирования является отверждение или литификация, сущность которых заключается в смешивании отходов с цементом, известью и диоксидом кремния с последующим отвердеванием (литификацией) полученной смеси. В результате этого образуется структура, фиксирующая или связывающая загрязняющие вещества и не допускающая их выделение в окружающую среду.The most common ways to implement the reagent encapsulation method is curing or lithification, the essence of which is to mix the waste with cement, lime and silicon dioxide, followed by hardening (lithification) of the resulting mixture. As a result of this, a structure is formed that fixes or binds pollutants and does not allow their release into the environment.

Известен способ утилизации бурового шлама, включающий отверждение отработанного бурового раствора (ОБР), реализуемое с помощью специальных составов или добавок (Булатов А.И. и др. «Актуальные проблемы охраны окружающей среды при бурении скважин», Нефтяное хозяйство, 1988, №6, с. 5-8).A known method of disposal of drill cuttings, including the curing of the spent drilling fluid (OBR), implemented using special compositions or additives (Bulatov AI, etc. "Actual problems of environmental protection when drilling wells", Oil industry, 1988, No. 6, p. 5-8).

Обезвреживающий эффект достигается за счет превращения ОБР или БШ в инертную консолидированную массу, в структуре которой связываются основные загрязнители. Недостатком известного способа является высокая себестоимость, существующая опасность попадания загрязняющих веществ в окружающую среду и невостребованность в районах бурения.The neutralizing effect is achieved by converting OBR or BS into an inert consolidated mass, in the structure of which the main pollutants are bound. The disadvantage of this method is the high cost, the existing risk of contaminants in the environment and lack of demand in the drilling areas.

Известны способы обезвреживания отходов бурения (БШ, ОБР и БСВ) Путем внесения в них алюмосиликатов, извести, портландцемента и торфяного сорбента, при которых происходит преобразование указанных отходов в искусственный грунт, в котором, благодаря процессам литификации, загрязнители теряют в определенной степени миграционную способность (RU 2150437, МПК C02F 11/00, опубл. 10.06.2000 и RU 2184095, МПК С04В 18/30, опубл. 27.06.2002). Данные способы обеспечивают обезвреживание ОБ путем поглощения загрязнителей полидисперсной минеральной матрицей, превращая их в экологически безопасный материал, пригодный для использования в строительстве в качестве местного материала.Known methods for the neutralization of drilling waste (BS, OBR and BSV) By introducing aluminosilicates, lime, Portland cement and peat sorbent into them, in which these wastes are converted into artificial soil, in which, thanks to lithification processes, pollutants lose to a certain extent their migratory ability ( RU 2150437, IPC C02F 11/00, publ. 10.06.2000 and RU 2184095, IPC С04В 18/30, publ. 06.27.2002). These methods ensure the neutralization of OB by absorbing pollutants with a polydisperse mineral matrix, turning them into an environmentally friendly material suitable for use in construction as local material.

Недостатком способа, изложенного в патенте RU 2150437, является использование гидролизованных алюмосиликатов в виде водной суспензии. Данный аспект усложняет процесс применения этого способа, диктуя необходимость организации предварительного смешивания водной суспензии и существенно усложняет и удорожает процессы хранения, транспортировки и загрузки данного вещества.The disadvantage of the method described in patent RU 2150437 is the use of hydrolyzed aluminosilicates in the form of an aqueous suspension. This aspect complicates the process of applying this method, dictating the need for pre-mixing an aqueous suspension and significantly complicates and increases the cost of storage, transportation and loading of this substance.

Недостатком способа, изложенного в патенте RU 2184095, является использование в технологическом процессе негашеной извести и присутствие в нем процесса ее гашения. Данная химическая реакция сопровождается обильным тепловыделением и, как следствие, ростом давления в смесительном оборудовании, а также существенным пылеобразованием, что влечет за собой необходимость установки специальных воздушных фильтров и использование оборудования во взрывозащищенном исполнении. Это приводит не только к значительному удорожанию технологической линии и предъявлению повышенных требований к технике безопасности, но делает невозможным нахождение обслуживающего персонала в местах размещения оборудования (цехе), не оборудованных системами приточно-вытяжной вентиляции, без средств индивидуальной защиты.The disadvantage of the method described in patent RU 2184095, is the use in the process of quicklime and the presence in it of the process of extinguishing it. This chemical reaction is accompanied by abundant heat generation and, as a result, increased pressure in the mixing equipment, as well as significant dust generation, which entails the need to install special air filters and use explosion-proof equipment. This leads not only to a significant increase in the cost of the production line and the imposition of increased safety requirements, but makes it impossible to find service personnel in equipment locations (workshops) that are not equipped with forced-air and exhaust ventilation systems, without personal protective equipment.

Известен строительный материал «Буролит», включающий буровой шлам, смешанный с цементом, карбамидо-формальдегидным пенопластом, с минеральным наполнителем в виде песка и дробленого гранита (RU 2303011, МПК С04В 28/04, опубл. 20.07.2007).Known building material "Burolit", including drill cuttings mixed with cement, urea-formaldehyde foam, with a mineral filler in the form of sand and crushed granite (RU 2303011, IPC С04В 28/04, publ. 20.07.2007).

Недостатками известного материала являются высокая себестоимость, низкая морозоустойчивость и прочность, особенно в районах затопления, большие объемы образования продукции, невостребованность на рынке сбыта. По данным некоторых исследователей (см. Антропов А.А., Петухова Г.А. Оценка влияния буролитовой смеси на растения // Успехи современного естествознания. 2007 г., №2, стр. 36-36) такая реализация реагентных методов не обеспечивает стабильность и безопасность переработанных отходов для окружающей среды.The disadvantages of the known material are high cost, low frost resistance and strength, especially in areas of flooding, large volumes of product formation, lack of demand on the market. According to some researchers (see Antropov A.A., Petukhova G.A. Evaluation of the effect of a burolitic mixture on plants // Successes in Modern Natural Sciences. 2007, No. 2, p. 36-36) this implementation of reagent methods does not provide stability and recycled waste safety for the environment.

Известен также способ утилизации бурового шлама с получением строительного материала, включающий смешение бурового шлама, сорбента - пеноизола, и/или нетросорболита, и/или сорболита, и/или золы и шлаковых смесей, минерального наполнителя - проппанта термообезвреженного, и/или песка, и/или природных несвязанных грунтов, а в качестве отвердителя используют термообработанный буровой шлам, и/или цемент, и/или кальцийсодержащую добавку, и/или стекло натриевое жидкое, и/или гипс, формирователь структуры включает смесь карбамидной смолы и соды кальцинированной, кроме того, смесь содержит осушитель в виде торфа, в качестве кальцийсодержащей добавки используется также негашеная известь (RU 2490224, МПК С04В 18/00, опубл. 20.08.2013).There is also known a method of disposing of drill cuttings to obtain building material, comprising mixing drill cuttings, sorbent - penoizol, and / or netrosorbolite, and / or sorbolite, and / or ash and slag mixtures, mineral filler - heat-treated proppant, and / or sand, and / or natural unbound soils, and heat-treated drill cuttings and / or cement and / or calcium-containing additive and / or sodium liquid glass and / or gypsum are used as a hardener, the shaper includes a mixture of carbamide resin and soda to ltsinirovannoy addition, the mixture contains a desiccant in the form of peat, as calcium-containing additive is used as quicklime (RU 2,490,224, IPC S04V 18/00, publ. 08.20.2013).

Недостаток известного способа заключается в больших объемах образования продукции, невостребованности на рынке сбыта.The disadvantage of this method is the large volume of product formation, lack of demand on the market.

Известен способ (RU 2541009, МПК Е01С 3/04, опубл. 10.02.2015), по которому получают грунт укрепленный дорожно-строительный (ДСКМ) из смеси, включающей массовую долю в %: цемент 5-15, отход термической утилизации нефтешламов - золошлак плотностью от 1,2 до 1,6 кг/дм³ 30-40, минеральный наполнитель 0-30, торфяной сорбент 2-4, остальное буровой шлам плотностью от 1,3 до 1,8 кг/дм³.A known method (RU 2541009, IPC Е01С 3/04, publ. 02/10/2015), according to which soil is obtained reinforced road-building (DSCM) from a mixture comprising a mass fraction in%: cement 5-15, waste thermal disposal of oil sludge - ash and slag with a density of 1.2 to 1.6 kg / dm ³ 30-40, mineral filler 0-30, peat sorbent 2-4, the rest is drill cuttings with a density of 1.3 to 1.8 kg / dm ³ .

Недостатком данного технического решения является наличие в рецептуре отхода термической утилизации нефтешламов - золошлака, который по своей сути является низкоосновным, а следовательно, его присутствие в структуре конечного материала может сделать получаемый материал недолговечным и потенциально опасным с экологической точки зрения, так как будет способствовать последовательной деградации цементного камня и миграции поллютантов в окружающую среду. Кроме того, в патенте RU 2541009 отражено, что по составу, структуре, физико-механическим показателям и другим свойствам, а также области применения ДСКМ является разновидностью укрепленных грунтов или обработанных материалов в соответствии с ГОСТ 23558-94. Однако ГОСТ 23558-94 устанавливает предельное содержание в грунтах органической составляющей (гумусовых веществ) в пределах 2-4% по массе, однако наличие в рецептуре ДСКМ 2-4% торфяного сорбента, в совокупности с уже содержащимся в буровом шламе количестве органических веществ, влечет за собой превышение данного содержания и последующую дестабилизацию цементной структуры и миграцию загрязнителей.The disadvantage of this technical solution is the presence in the formulation of the waste of thermal disposal of oil sludge - ash and slag, which is essentially low-base, and therefore, its presence in the structure of the final material can make the resulting material short-lived and potentially dangerous from an environmental point of view, as it will contribute to consistent degradation cement stone and the migration of pollutants into the environment. In addition, the patent RU 2541009 reflects that in terms of composition, structure, physicomechanical indicators and other properties, as well as the scope of application, DSCM is a type of reinforced soil or processed materials in accordance with GOST 23558-94. However, GOST 23558-94 sets the maximum content in the soil of the organic component (humic substances) in the range of 2-4% by weight, however, the presence of 2-4% peat sorbent in the DSKM formulation, together with the amount of organic substances already contained in the drill cuttings, entails the excess of this content and the subsequent destabilization of the cement structure and the migration of pollutants.

Известен способ утилизации отходов бурения (RU 2242493, МПК С09К 7/02, С04В 33/00, опубликовано 20.12.2004), включающий перемешивание отходов бурения с суглинком, термическую обработку полученной сырьевой смеси, когда в качестве отходов бурения используют твердую фазу от разделения на жидкую и твердую фазы бурового шлама и отработанного бурового раствора при следующем соотношении компонентов, мас. %: указанная твердая фаза 30-60, суглинок 40-70, причем термическую обработку осуществляют во вращающейся барабанной печи при температуре не более 1100°С, а перед указанной термической обработкой осуществляют грануляцию сырьевой смеси, при этом жидкую фазу используют повторно для приготовления бурового раствора, для указанной термической обработки используют попутный нефтяной газ, на выходе вращающейся барабанной печи улавливают пылегазовую смесь, из пылегазовой смеси выделяют пыль, последнюю дополнительно вводят в сырьевую смесь.A known method of utilizing drilling waste (RU 2242493, IPC С09К 7/02, С04В 33/00, published December 20, 2004), including mixing drilling waste with loam, heat treatment of the obtained raw mix, when the solid phase is used as drilling waste from separation into the liquid and solid phases of drill cuttings and spent drilling fluid in the following ratio of components, wt. %: the specified solid phase 30-60, loam 40-70, and the heat treatment is carried out in a rotary drum furnace at a temperature of not more than 1100 ° C, and before the specified heat treatment granulation of the raw material mixture is carried out, while the liquid phase is reused for the preparation of drilling mud , associated petroleum gas is used for the indicated heat treatment, a dust-gas mixture is collected at the output of a rotary drum furnace, dust is extracted from the dust-gas mixture, the latter is additionally introduced into the raw material mixture.

Недостатком известного способа является высокая себестоимость: большие энергозатраты, связанные с высокой температурой термообработки, необходимость соответствующего оборудования. Кроме того, использование твердой фазы от разделения БШ и ОБР требует дополнительного оборудования и дополнительных рабочих ресурсов, которые не всегда присутствуют в районах горных выработок и бурения скважин. А необходимость введения дополнительного сырья - суглинка, необходимость разделения буровых отходов на фракции ведет к дополнительным затратам, поиску карьеров для добычи суглинка и, как следствие, к нарушению агрохимических свойства почв.The disadvantage of this method is the high cost: high energy costs associated with a high heat treatment temperature, the need for appropriate equipment. In addition, the use of the solid phase from the separation of BS and OBR requires additional equipment and additional working resources that are not always present in the areas of mining and drilling. And the need to introduce additional raw materials - loam, the need to separate drilling waste into fractions leads to additional costs, the search for quarries for the production of loam and, as a result, to a violation of the agrochemical properties of soils.

Таким образом, существующие способы и реализующие их технические решения утилизации отходов бурения скважин обладают рядом существенных недостатков.Thus, the existing methods and their technical solutions for the disposal of waste drilling wells have several significant drawbacks.

Задачей изобретения является удешевление процесса обезвреживания и утилизации отходов бурения скважин, упрощение состава применяемых компонентов в производимом продукте, удобство применения, хранения, а также транспортирования на различные расстояния готового строительного материала без потери эксплуатационных свойств; выпуск на рынок нового и более ценного монолитно-окатного строительного материала.The objective of the invention is to reduce the cost of the process of neutralizing and disposing of waste from drilling wells, simplifying the composition of the components used in the manufactured product, ease of use, storage, as well as transporting the finished building material to various distances without losing operational properties; launching a new and more valuable monolithic-round building material on the market.

Техническим результатом изобретения является повышение эффективности утилизации отходов бурения с получением экологически безопасного монолитно-окатного строительного материала с высокими эксплуатационными характеристиками с возможностью проведения переработки буровых отходов сразу после их образования и/или на территории мест обращения с отходами бурения.The technical result of the invention is to increase the efficiency of the disposal of drilling waste with obtaining environmentally friendly monolithic-round building material with high performance characteristics with the possibility of processing drilling waste immediately after its formation and / or at the site of treatment of drilling waste.

Поставленная задача решается, а технический результат достигается способом утилизации отходов бурения с получением монолитно-окатного строительного материала, включающим предварительную осушку отходов бурения в виде бурового шлама до влажности 5-10%, измельчение сухого бурового шлама на фракции 1-2 мм до однородного состояния, подготовку шламопесчаной смеси перемешиванием сухого бурового шлама с минеральным наполнителем в течение 1,0-2,0 мин при температуре 10-25°С, подготовку реакционнопорошковой смеси перемешиванием цемента с микрокремнеземом в течение 1,0-2,0 мин при температуре 10-25°С, подготовку комплексной модифицирующей добавки в виде водного раствора пластификатора и хлорида кальция или хлорида натрия, подачу шламопесчаной и реакционнопорошковой смесей на перемешивание с последующей подачей на вращающийся безлопастной гранулятор-окомкователь, куда после итогового сухого перемешивания в течение 1,0-2,0 мин в зону образования окатышей распыляют мелкодисперсную комплексную модифицирующую добавку, после чего гранулятор-окомкователь останавливают на 10-15 мин для достижения начального срока схватывания окатышей и обеспечивают выход из него готовых полусферических окатышей размером 1,0-2,0 см в диаметре и естественное их затвердевание при температуре не менее 15°С в течение 20-27 часов с последующим их перемещением в зону складирования для накопления финишной прочности, причем строительный материал получают при следующем соотношении компонентов, % масс:The problem is solved, and the technical result is achieved by the method of disposal of drilling waste with obtaining monolithic-round building material, including preliminary drying of drilling waste in the form of drill cuttings to a moisture content of 5-10%, grinding dry drill cuttings into fractions of 1-2 mm to a homogeneous state, preparation of a sludge-sand mixture by mixing dry drill cuttings with mineral filler for 1.0-2.0 min at a temperature of 10-25 ° C; preparation of a reaction-powder mixture by mixing cement with microsilicon for 1.0–2.0 min at a temperature of 10–25 ° С, preparation of a complex modifying additive in the form of an aqueous solution of a plasticizer and calcium chloride or sodium chloride, feeding sludge-sand and reaction-powder mixtures for mixing, followed by feeding to a rotating bladeless granulator - pelletizer, where after the final dry mixing for 1.0-2.0 minutes, a finely dispersed complex modifying additive is sprayed into the pellet formation zone, after which the pelletizer-pelletizer is stopped for 10-15 minutes to achieve the initial period of setting of the pellets and provide the exit from it of finished hemispherical pellets with a size of 1.0-2.0 cm in diameter and their natural hardening at a temperature of at least 15 ° C for 20-27 hours, followed by their transfer to the storage area for storage finishing strength, and the building material is obtained in the following ratio of components,% of the mass:

- шламопесчаная смесь, состоящая из:- sludge sand mixture consisting of:

бурового шлама - 29,0-41,0;drill cuttings - 29.0-41.0;

минерального наполнителя - 14,0-20,0;mineral filler - 14.0-20.0;

- реакционнопорошковая смесь, состоящая из:a reaction powder mixture consisting of:

вяжущего - 24,0-25,0;a binder - 24.0-25.0;

микрокремнезема - 2,0-7,0;silica fume - 2.0-7.0;

- комплексная модифицирующая добавка, состоящая из:- complex modifying additive, consisting of:

хлорида кальция или хлорида натрия - 0,2-0,7;calcium chloride or sodium chloride - 0.2-0.7;

пластификатора - 0,1-0,3;plasticizer - 0.1-0.3;

воды - 16,0-20,0.water - 16.0-20.0.

Согласно изобретению в качестве:According to the invention as:

- шламопесчаной смеси может применяться смесь бурового шлама и минерального наполнителя – песка крупности 2-2,5 мм, получаемого гидронамывным или сухоройным способом;- sludge-sand mixture can be used a mixture of drill cuttings and mineral filler - sand fineness 2-2.5 mm, obtained by hydro-wash or dry bark method;

- реакционнопорошковой смеси может применяться смесь вяжущего, представляющего собой портландцемент и/или шлакопортландцемент, и/или сульфатостойкий и пуццолановый цементы, и/или цементы для строительных растворов, и/или цемент тампонажный, и микрокремнезема, представляющего собой ультрадисперсный материал, состоящий из сферических частиц размером менее 1 мкм (10^-6 м) с удельной поверхностью не менее 12000 м²/кг, содержащей аморфный оксид кремния, образующийся в процессе конденсации и очистки газов при производстве ферросилиция и кристаллического кремния;- the reaction-powder mixture can be used a binder mixture, which is Portland cement and / or slag Portland cement, and / or sulfate-resistant and pozzolanic cements, and / or cement for grouting, and / or cement cement, and silica fume, which is an ultrafine material consisting of spherical particles less than 1 μm (10 ^-6 m) in size with a specific surface area of at least 12,000 m ² / kg containing amorphous silicon oxide formed during the condensation and purification of gases in the production of ferrosilicon and crystal silicon;

- комплексной модифицирующей добавки может применяться водный раствор пластификатора и хлорида кальция или хлорида натрия.- complex modifying additives can be used an aqueous solution of a plasticizer and calcium chloride or sodium chloride.

Согласно изобретению производство монолитно-окатного строительного материала можно осуществлять на технологической линии с использованием стандартного оборудования: вибросит, сушилки-центрифуги, измельчителя сухого бурового шлама, бункеров подготовки шламопесчаной смеси, реакционнопорошковой смеси, емкости для комплексной модифицирующей добавки, смесителей, барабанного или тарельчатого окомкователя-гранулятора.According to the invention, the production of cast-in-round building material can be carried out on a production line using standard equipment: vibrating screens, centrifuge dryers, dry drill cutter grinders, sand-slurry preparation hoppers, reaction powder mixture, containers for complex modifying additives, mixers, drum or plate-shaped pelletizing machine granulator.

Описание используемых компонентов, входящих в состав монолитно-окатного строительного материала согласно предложенному изобретению.Description of the components used in the cast-in-round building material according to the proposed invention.

1. Шламопесчаная смесь (ШПС) состоящая из:1. Slurry sand mixture (SHPS) consisting of:

- Буровой шлам (БШ) имеет плотность 1,2-1,6 кг/дм³; влажность 5-10%; класс опасности отхода III-IV (в соответствии с «Критериями…», утвержденными Приказом МПР России №536 от 04.12.2014 г. Пожаробезопасен. Удельная эффективная активность естественных радионуклидов А_эфф. не превышает согласно СП 2.6.1.758-99 (НРБ-99), СП 2.6.1.799-99 (ОСПОРБ-99) 2800 Бк/кг. Представляет собой предварительно подготовленный мелкодисперсный порошок размером фракции 1-2 мм, содержащий алюмосиликатную породу, соли, оксиды кремния, кальция, калия, натрия, магния, алюминия, железа и других веществ;- Drill cuttings (BS) has a density of 1.2-1.6 kg / DM ³ ; humidity 5-10%; waste hazard class III-IV (in accordance with the "Criteria ..." approved by Order of the Ministry of Natural Resources of Russia No. 536 dated 12/04/2014. It is fireproof. The specific effective activity of natural radionuclides A _eff. does not exceed according to SP 2.6.1.758-99 (NRB-99 ), SP 2.6.1.799-99 (OSPORB-99) 2800 Bq / kg. It is a pre-prepared fine powder with a grain size of 1-2 mm, containing aluminosilicate rock, salts, oxides of silicon, calcium, potassium, sodium, magnesium, aluminum, iron and other substances;

- Минеральный наполнитель в виде песка крупности 2-2,5 мм. Песок для строительных работ крупности 2-2,5 (ГОСТ 8736-93) применяется для повышения прочностных характеристик монолитно-окатного строительного материала. Предельно допустимая концентрация (ПДК) содержания пыли в воздухе рабочей зоны 6 мг/м". Класс опасности по ГОСТ 12.1.007 - IV (малоопасные). Пожаробезопасен. Удельная эффективная активность естественных радионуклидов не превышает согласно СП 2.6.1.758-99 (НРБ-99), СП 2.6.1.799-99 (ОСПОРБ-99) 740 Бк/кг. Песок (грунт) в соответствии с ГОСТ 25100-2011. Допустимо применение песков, добываемых как гидронамывным (ГОСТ-8736), так и сухоройным способом.- Mineral filler in the form of sand fineness 2-2.5 mm. Sand for construction work of size 2-2.5 (GOST 8736-93) is used to increase the strength characteristics of cast-in-round building material. The maximum permissible concentration (MPC) of the dust content in the air of the working zone is 6 mg / m. ”Hazard class according to GOST 12.1.007 - IV (low hazard). Fireproof. The specific effective activity of natural radionuclides does not exceed according to SP 2.6.1.758-99 (NRB- 99), SP 2.6.1.799-99 (OSPORB-99) 740 Bq / kg. Sand (soil) in accordance with GOST 25100-2011. It is acceptable to use sand produced both by hydro-wash (GOST-8736) and by dry method.

2. Реакционнопорошковая смесь (РПС), состоящая из:2. The reaction powder mixture (RPS), consisting of:

- Вяжущее, представляющее собой портландцемент по ГОСТ 30515 и/или шлакопортландцемент по ГОСТ 10178, и/или сульфатостойкий и пуццолановый цементы по ГОСТ 22266, и/или цементы для строительных растворов по ГОСТ 25328 и/или цемент тампонажный по ГОСТ 1581-96. Представляет собой порошок серого цвета. В пылевидном состоянии представляет опасность для дыхательных путей. ПДК содержания цементной пыли в воздухе рабочей зоны 6 мг/м³. Класс опасности по ГОСТ 12.1.007 - IV (малоопасные). Пожаробезопасен. Удельная эффективная активность естественных радионуклидов не превышает согласно СП 2.6.1.758-99 (НРБ-99), СП 2.6.1.799-99 (ОСПОРБ-99) 740 Бк/кг. Портландцемент обеспечивает набор прочности, водостойкость, устраняет текучесть ОБ, придает материалу прочностные свойства, связывает токсиканты и компоненты ОБ, препятствуя миграции загрязняющих веществ в окружающую среду.- A binder, which is Portland cement according to GOST 30515 and / or slag Portland cement according to GOST 10178, and / or sulfate-resistant and pozzolanic cements according to GOST 22266, and / or cement for mortars according to GOST 25328 and / or cement cement according to GOST 1581-96. It is a gray powder. Dusty poses a respiratory hazard. MPC of cement dust content in the air of the working zone 6 mg / m ³ . Hazard class according to GOST 12.1.007 - IV (low hazard). Fireproof. The specific effective activity of natural radionuclides does not exceed 740 Bq / kg according to SP 2.6.1.758-99 (NRB-99), SP 2.6.1.799-99 (OSPORB-99). Portland cement provides a set of strength, water resistance, eliminates the fluidity of OB, gives the material strength properties, binds toxicants and components of OB, preventing the migration of pollutants into the environment.

- Микрокремнезем (МК) (силикатная пыль), представляющий собой ультрадисперсный материал, состоящий из сферических частиц размером менее 1 мкм (10^-6 м) с удельной поверхностью не менее 12000 м²/кг, содержащий аморфный оксид кремния, образующийся в процессе конденсации и очистки газов при производстве ферросилиция и кристаллического кремния. По ГОСТ Р 56196-2014 «Добавки активные минеральные для цементов» МК относится к техногенным минеральным добавкам. Требования к микрокремнезему приведены в ГОСТ Р 56178-2014 «Модификаторы органо-минеральные типа МБ для бетонов, строительных растворов и сухих смесей». Добавление МК позволяет существенно улучшить качественные характеристики получаемого монолитно-окатного строительного материала: прочность, морозоустойчивость, проницаемость, химическую стойкость, сульфатостойкость, износостойкость, расширив область применения материала.- Silica fume (MK) (silicate dust), which is an ultrafine material consisting of spherical particles less than 1 μm in size (10 ^-6 m) with a specific surface area of at least 12,000 m ² / kg, containing amorphous silicon oxide formed during condensation and gas purification in the production of ferrosilicon and crystalline silicon. According to GOST R 56196-2014 "Active mineral additives for cements" MK refers to technogenic mineral additives. The requirements for silica fume are given in GOST R 56178-2014 "Organic-mineral modifiers such as MB for concrete, mortar and dry mixes." The addition of MK allows to significantly improve the quality characteristics of the obtained monolithic-round building material: strength, frost resistance, permeability, chemical resistance, sulfate resistance, wear resistance, expanding the scope of the material.

3. Комплексная модифицирующая добавка (КМД), повышающая свойства и физико-механические показатели получаемого монолитно-окатного строительного материала, представляющая собой водный раствор следующих компонентов:3. Complex modifying additive (CMD), which improves the properties and physico-mechanical properties of the resulting monolithic-round building material, which is an aqueous solution of the following components:

- Вода - растворитель и связующее. Качество применяемой воды должно соответствовать СНиП 2.04.02-84 «Водоснабжение. Наружные сети и сооружения» п. 11.4; 11.19.11.23 и таблице 3 РД 51-1-96 «Инструкция по охране окружающей среды при строительстве скважин на суше на месторождениях углеводородов поликомпонентного состава, в том числе сероводородосодержащих» и/или ГОСТ Р 51232-98 «Вода питьевая. Общие требования» и СанПиН 2.1.4.1074-01 «Питьевая вода. Гигиенические требования к качеству воды централизованных систем питьевого водоснабжения. Контроль качества», и/или ОСТ 51-01-03-84 «Охрана природы. Гидросфера. Очистка сточных вод в морской нефтегазодобыче. Основные требования к качеству очистки». Вода добавляется исходя из условия необходимой пластичности смеси в зависимости от влажности бурового шлама.- Water is a solvent and a binder. The quality of the water used must comply with SNiP 2.04.02-84 “Water supply. External networks and facilities ”p. 11.4; 11.19.11.23 and table 3 RD 51-1-96 “Instructions for environmental protection during the construction of wells onshore in hydrocarbon deposits of multicomponent composition, including hydrogen sulfide-containing” and / or GOST R 51232-98 “Drinking water. General requirements ”and SanPiN 2.1.4.1074-01“ Drinking water. Hygienic requirements for water quality of centralized drinking water supply systems. Quality control ”, and / or OST 51-01-03-84“ Nature protection. Hydrosphere. Wastewater treatment in offshore oil and gas production. Basic requirements for cleaning quality. " Water is added on the basis of the necessary plasticity of the mixture depending on the moisture content of drill cuttings.

- Пластификатор, соответствующий требованиям ГОСТ 24211 «Добавки для бетонов и строительных растворов. Классификация и общие технические условия». Данный компонент в составе КМД повышает прочность, плотность и однородность смеси, улучшает ее структуру, регулирует сроки схватывания.- A plasticizer that meets the requirements of GOST 24211 “Additives for concrete and mortar. Classification and general specifications. " This component in the composition of CMD increases the strength, density and uniformity of the mixture, improves its structure, and regulates the setting time.

- Хлорид кальция или хлорид натрия, который ускоряет набор прочности материала, способствует наполнению обменного комплекса глинисто-коллоидной фазы БШ кальцием без поглощения кальция, выделяемого цементом и необходимого для кристаллизации системы, и являются противоморозными добавками, позволяющими изготавливать строительный материал в зимний период.- Calcium chloride or sodium chloride, which accelerates the set of strength of the material, contributes to filling the exchange complex of the clay-colloidal phase BS with calcium without absorbing calcium released by cement and necessary for the crystallization of the system, and are antifrosty additives that make it possible to produce building material in the winter.

Вышеперечисленные микродобавки в составе КМД, за исключением воды, являются порошковыми сыпучими веществами, что в северных условиях предпочтительно с точки зрения их транспортировки и введения при перемешивании композиций.The abovementioned microadditives in the composition of CMD, with the exception of water, are powder solids, which in northern conditions is preferable from the point of view of their transportation and introduction with mixing of the compositions.

Заявленный технический результат изобретения достигается за счет реализации комбинированного способа утилизации ОБ, заключающегося в одновременном комбинированном физико-химическом процессе капсулированиия и физическом процессе гранулирования окатыванием смеси компонентов с получением экологически безопасного монолитно-окатного строительного материала.The claimed technical result of the invention is achieved through the implementation of a combined method for utilization of OB, which consists in a simultaneous combined physico-chemical process of encapsulation and the physical process of granulation by rolling a mixture of components to obtain an environmentally friendly monolithic-round building material.

Сущность изобретения поясняется чертежами, где на фиг. 1 представлена блок схема производства строительного материала на площадках строительства скважин, на фиг. 2 - то же самое на производственной площадке, на фиг. 3 - иллюстрация основных этапов последовательного образования монолитно-окатного строительного материала.The invention is illustrated by drawings, where in FIG. 1 shows a block diagram of the production of building material at well construction sites, FIG. 2 is the same at the production site, in FIG. 3 - illustration of the main stages of the sequential formation of cast-in-round building material.

Способ реализуют следующим образом.The method is implemented as follows.

1. ОБ предварительно разделяют на жидкую фазу и БШ, который осушают до влажности 5-10% и измельчают до фракции 1-2 мм до однородного состояния.1. ABOUT previously divided into the liquid phase and BS, which is dried to a moisture content of 5-10% and crushed to a fraction of 1-2 mm to a homogeneous state.

2. Дозируют все компоненты, входящие в состав получаемого монолитно-окатного строительного материала.2. Dose all the components that make up the resulting monolithic-round building material.

3. Подготавливают ШПС: смешивают сухим способом в смесителе в течение 1,0-2,0 мин БШ, подготовленный по п. 1 и дозированный по п. 2, и минеральный наполнитель (песок), дозированный по п. 2.3. Prepare SHPS: dry mix in a mixer for 1.0-2.0 minutes BS, prepared according to p. 1 and dosed according to p. 2, and mineral filler (sand), dosed according to p. 2.

4. В отдельном смесителе смешивают сухим способом дозированные по п. 2 компоненты РПС в виде цемента и МК в течение 1,0-2,0 мин.4. In a separate mixer, the RPS components metered in claim 2 are mixed in the dry form in the form of cement and MK for 1.0-2.0 minutes.

5. Подготавливают КМД - в виде водного раствора пластификатора и хлорида кальция или хлорида натрия.5. Prepare KMD - in the form of an aqueous solution of a plasticizer and calcium chloride or sodium chloride.

6. После перемешивания подготовленных сухих смесей ШПС и РПС их подают на вращающийся безлопастной тарельчатый или барабанный гранулятор-окомкователь, где осуществляют итоговое сухое смешение всех сухих компонентов смеси, подготовленных по п. 3 и п. 4, в течение 1,0-2,0 мин при n=5-10 об/мин. После итогового сухого перемешивания в зону образования окатышей осуществляют мелкодисперсное распыление КМД, подготовленного по п. 5, и наблюдают за процессом образования окатышей (гранул) по стадиям (фиг. 3): образование зародышей (трехфазных комков); быстрый рост зародышей; формирование окатышей; конечная фаза образования монолитных окатышей.6. After mixing the prepared dry mixtures of SHPS and RPS, they are fed to a rotating bladeless disk or drum granulator-pelletizer, where the final dry mixing of all dry components of the mixture prepared according to p. 3 and p. 4 is carried out for 1.0-2, 0 min at n = 5-10 rpm After the final dry mixing into the pellet formation zone, fine dispersion of the CMD prepared according to claim 5 is carried out and the process of formation of pellets (granules) is observed in stages (Fig. 3): nucleation (three-phase lumps); rapid germ growth; the formation of pellets; the final phase of the formation of monolithic pellets.

7. После перехода всей смеси в сырые окатыши останавливают тарельчатый или барабанный гранулятор-окомкователь на 10-15 минут с целью достижения начального срока схватывания окатышей.7. After the whole mixture is transferred to raw pellets, the disk or pellet pelletizer-pelletizer is stopped for 10-15 minutes in order to reach the initial setting time for pellet setting.

8. Обеспечивают выход из тарельчатого или барабанного гранулятора-окомкователя готовых полусферических окатышей размером 1,0-2,0 см в диаметре и естественное их затвердевание при нормальных условиях и температуре окружающей среды не менее 15°С в течении 20-27 час.8. Ensure that finished hemispherical pellets with a size of 1.0-2.0 cm in diameter and exit from a disk or drum granulator-pelletizer and their natural hardening under normal conditions and an ambient temperature of at least 15 ° C for 20-27 hours.

9. Перемещают окатыши в зону складирования для накопления финишной прочности.9. Pellets are moved to the storage area to accumulate finish strength.

Смешение в заявленных пропорциях компонентов, выбранная последовательность и режимы реализации предлагаемого способа обеспечивают получение продукта, соответствующего стандартам строительных материалов, который может быть использован при строительстве различных объектов и обустройстве кустовых площадок.Mixing in the stated proportions of the components, the selected sequence and modes of implementation of the proposed method provide a product that meets the standards of building materials, which can be used in the construction of various facilities and the arrangement of well sites.

За счет применения совместно с БШ РПС и КМД происходит ускоренный набор прочности монолитно-окатного строительного материала, что соответствует по ГОСТ:Due to the application together with BS RPS and KMD, an accelerated set of strength of monolithic-round building material occurs, which corresponds to GOST:

- марке дробимости материала не ниже М400;- the crushability mark of the material is not lower than M400;

- содержанию слабых зерен прочностью 20 МПа менее 10%;- the content of weak grains with a strength of 20 MPa less than 10%;

- марке по морозостойкости от F25 и выше.- brand frost resistance from F25 and above.

По результатам спектрального анализа элементов монолитно-окатного строительного материала обнаруженные элементы Са, С, K, Cl, Fe, Al, Na, О, Mg, Si, S опасности для окружающей среды не представляют и связываются с компонентами РПС в процессе его гидратации и последующем окатывании (грануляции).According to the results of spectral analysis of the elements of cast-in-round building material, the detected elements of Ca, C, K, Cl, Fe, Al, Na, O, Mg, Si, S are not harmful to the environment and are associated with the components of the RPS during its hydration and subsequent pelletizing (granulation).

Результаты исследований по оценке удельной активности природных и техногенных радионуклидов показали, что содержание естественных радионуклидов (ЕРН): Ra226 (29,3±8.2), Th232 (14.3±4.9), K40 (199±66) в монолитно-окатном строительном материале соответствует нормативам, предъявляемым к строительным материалам и конструкциям согласно ГОСТ/СНиП/СанПиН.The results of studies evaluating the specific activity of natural and technogenic radionuclides showed that the content of natural radionuclides (ERN): Ra226 (29.3 ± 8.2), Th232 (14.3 ± 4.9), K40 (199 ± 66) in monolithic-round building material meets the standards presented to building materials and structures according to GOST / SNiP / SanPiN.

Полученный согласно изобретению монолитно-окатный строительный материал в зависимости от величины суммарной удельной эффективной активности естественных радионуклидов А_эфф, содержащихся в нем, возможен к использованию:The monolithic-round building material obtained according to the invention, depending on the value of the total specific effective activity of natural radionuclides A _eff contained therein, can be used:

- при А_эфф до 370 Бк/кг - для гражданского строительства, во вновь строящихся жилых и общественных зданиях (класс I);- at A _eff up to 370 Bq / kg - for civil engineering, in newly built residential and public buildings (class I);

- при А_эфф свыше 370 до 740 Бк/кг - для дорожного строительства, в том числе для оснований автомобильных дорог (класс II);- at A _eff over 370 to 740 Bq / kg - for road construction, including for road foundations (class II);

- при А_эфф свыше 740 до 1500 Бк/кг - для строительства оснований автомобильных дорог вне населенных пунктов и зон перспективной застройки (класс III).- at A _eff above 740 to 1500 Bq / kg - for the construction of road bases outside settlements and areas of prospective development (class III).

Экологическая безопасность монолитно-окатного строительного материала соответствует по критериям отнесения отходов к I-V классам опасности по степени негативного воздействия на окружающую среду, предписанной Приказом Минприроды России от 04.12.2014 г. №536, к IV классу опасности.The environmental safety of cast-round building material meets the criteria for classifying wastes as I-V hazard classes in terms of the degree of negative environmental impact prescribed by Order of the Ministry of Natural Resources of Russia dated 04.12.2014 No. 536, to IV hazard class.

Таким образом, удельная активность природных и техногенных радионуклидов, показатели острой токсичности в водных вытяжках монолитно-окатного строительного материала не превышают показателей гигиенических нормативов и соответствуют санитарно-эпидемиологическим требованиям, действующим на территории Российской Федерации.Thus, the specific activity of natural and technogenic radionuclides, indicators of acute toxicity in water extracts of monolithic-round building material do not exceed the indicators of hygienic standards and comply with sanitary and epidemiological requirements in force in the Russian Federation.

В зависимости от области применения использование монолитно-окатного строительного материала позволит достичь экономического эффекта и удешевления стоимости строительства до 30-50%.Depending on the application, the use of cast-in-round building material will allow achieving an economic effect and reducing the cost of construction up to 30-50%.

Применение монолитно-окатного строительного материала для строительства дорожных одежд и земляного полотна автомобильных дорог, площадок и других объектов способствует повышению экологической безопасности, надежности сооружений, исключает возможность попадания компонентов отходов бурения в окружающую среду.The use of cast-in-round building material for the construction of road pavement and roadbed of roads, sites and other objects improves environmental safety, reliability of structures, eliminates the possibility of components of drilling waste entering the environment.

Возможно два основных варианта реализации предложенного способа: «из под бурового станка» и «из шламонакопителя».There are two main options for implementing the proposed method: “from under the drilling rig” and “from sludge collector”.

Вариант 1 «Из под бурового станка» - это переработка ОБ сразу после их образования непосредственно на буровой площадке в процессе бурения скважин (фиг. 1).Option 1 "From under the drilling rig" is the processing of OB immediately after their formation directly on the drilling site during the drilling of wells (Fig. 1).

Вариант 2 «Из шламонакопителя» - это производство работ на специальной промышленной площадке, на которую свозится БШ со всех шламовых амбаров из кустов с законченным строительством нефтяных и газовых скважин (фиг. 2).Option 2 “From the sludge collector” is the execution of work at a special industrial site, where BS is collected from all sludge pits from the bushes with the completed construction of oil and gas wells (Fig. 2).

Согласно варианту 1 реализацию способа осуществляют в следующей последовательности (фиг. 1).According to option 1, the implementation of the method is carried out in the following sequence (Fig. 1).

1. Буровой раствор из буровой установки 1 поступает в блок очистки 2, где разделяется на жидкую и твердую фазу - БШ.1. The drilling fluid from the drilling rig 1 enters the treatment unit 2, where it is divided into a liquid and solid phase - BS.

2. Влажный БШ подлежит предварительной осушке на блоке осушения 3.2. Wet BS is subject to preliminary drying on the drainage unit 3.

3. Жидкая фаза, образованная в результате осушки, подлежит повторному использованию в процессе бурения.3. The liquid phase formed as a result of drying must be reused in the drilling process.

4. Сухой БШ фракции 2-5 мм поступает в вибромельницу 4 для измельчения до фракции 1-2 мм.4. Dry BSh of a fraction of 2-5 mm enters the vibrating mill 4 for grinding to a fraction of 1-2 mm.

5. Сухой БШ фракции 1-2 мм с влажностью 5-10,0% по транспортерной ленте подается в первый бункер 5, где перемешивается с минеральным наполнителем (песок).5. Dry BSh of a fraction of 1-2 mm with a moisture content of 5-10.0% is fed through a conveyor belt to the first hopper 5, where it is mixed with a mineral filler (sand).

6. Одновременно во втором бункере 6 приготавливается РПС из смеси тампонажного цемента ПЦТ-50 с МК.6. At the same time, in the second hopper 6, an RPM is prepared from a mixture of cement PCT-50 with MK.

7. Смеси РПС и ШПС поступают в смеситель 7 для перемешивания.7. A mixture of RPS and SHPS enter the mixer 7 for mixing.

8. В емкости 8 готовится водный раствор КМД. Сухие компоненты подаются из дозаторов. Техническая вода подается по утепленному водопроводу из водозаборной скважины.8. In the tank 8 is prepared an aqueous solution of KMD. Dry components are dispensed. Industrial water is supplied through an insulated water supply from a water well.

9. Затем смесь РПС+ШПС на конвейере направляется в приемный желоб окомкователя 9.9. Then the mixture of RPS + ShPS on the conveyor is sent to the receiving chute pelletizer 9.

10. Приводится в движение барабан (тарель) окомкователя 9 с оборотами 5-10 об/мин.10. The drum (plate) of the pelletizer 9 is driven in motion with revolutions of 5-10 rpm.

11. В процессе вращения барабана (тарели) окомкователя осуществляют мелкодисперсное распыление КМД поверх сухой технологической смеси, подготовленной по п. 7, в зону образования зародышей окатышей с последующим визуальным наблюдением за процессом образования окатышей по стадиям (фиг. 3): образование зародышей (трехфазных комков); быстрый рост зародышей; формирование окатышей; конечная фаза образования монолитных окатышей.11. In the process of rotation of the pellet drum (plate), finely dispersed KMD is sprayed on top of the dry technological mixture prepared according to claim 7 into the zone of pellet nucleation, followed by visual observation of the process of pellet formation by stages (Fig. 3): nucleation (three-phase lumps); rapid germ growth; the formation of pellets; the final phase of the formation of monolithic pellets.

12. После преобразования всей технологической смеси в сырые окатыши осуществляют приостановку окомкователя на 10-15 минут с целью достижения сроков их схватывания.12. After converting the entire technological mixture into raw pellets, the pelletizer is suspended for 10-15 minutes in order to reach the time of their setting.

13. Обеспечивают выход из окомкователя влажных полусферических монолитных окатышей размером 1,0-2,0 см в диаметре и перемещение в зону технологического отстоя 10 для естественного их схватывания и затвердевания с целью набора первичной прочности при нормальных условиях и температуре окружающей среды не менее 15°С в течение 20-27 часов.13. Provide exit from pelletizer wet hemispherical monolithic pellets with a size of 1.0-2.0 cm in diameter and move to the zone of technological sludge 10 for their natural setting and hardening in order to gain primary strength under normal conditions and ambient temperature of at least 15 ° C for 20-27 hours.

14. Осуществляют перемещение монолитных окатышей в зону складирования14. Carry out the movement of monolithic pellets in the storage area

11 для набора финишной прочности монолитно-окатного строительного материала.11 for a set of finishing strength monolithic-round building material.

15. Готовый монолитно-окатный строительный материал через металлический транспортер загружают в грузовой транспорт для последующей поставки на объект строительства 12.15. The finished cast-in-round building material is loaded into a freight transport through a metal conveyor for subsequent delivery to the construction site 12.

Реализацию способа согласно варианту 2 (фиг. 2) осуществляют аналогично варианту 1, начиная с блока осушения БШ 3. Отличие заключается в том, что первоначально БШ транспортируют из шламовых амбаров из кустов до шламонакопителя 13, где его отделяют от жидкой фазы.The implementation of the method according to option 2 (Fig. 2) is carried out similarly to option 1, starting with the drainage unit BS 3. The difference is that initially the BS is transported from sludge pits from bushes to sludge collector 13, where it is separated from the liquid phase.

Благодаря предложенному изобретению возможно превращение отходов бурения в монолитно-окатный строительный материал с высокими показателями прочности, долговечности, водо- и морозостойкости, деформативности, устойчивости к водно-ветровой эрозии, физико-химическим и другим видам воздействий, связывающий в своей структуре загрязняющие вещества, исключающий их миграцию в окружающую природную среду; проведение переработки буровых отходов сразу после их образования («из под станка») и/или на территории мест обращения с отходами бурения («из шламонакопителя»); удешевление процесса обезвреживания и утилизации отходов, упрощение состава применяемых компонентов в производимом продукте; расширение арсенала средств, предназначенных для строительства, улучшение экологической обстановки на этапе строительства скважин, удобство применения, хранения, а также транспортирования на различные расстояния готового материала без потери эксплуатационных свойств.Thanks to the proposed invention, it is possible to turn drilling waste into a monolithic-round building material with high rates of strength, durability, water and frost resistance, deformability, resistance to water-wind erosion, physico-chemical and other types of influences, binding pollutants in its structure, eliminating their migration into the environment; processing of drilling waste material immediately after its generation (“from under the machine tool”) and / or in the territory of places for handling drilling waste (“from sludge collector”); reducing the cost of the process of neutralization and disposal of waste, simplifying the composition of the components used in the manufactured product; expanding the arsenal of funds intended for construction, improving the environmental situation at the stage of well construction, ease of use, storage, and transportation of finished material to various distances without loss of operational properties.

Пример изготовления материала.An example of manufacturing a material.

По предложенному способу был приготовлен монолитно-окатный строительный материал «Глоббурит» марки дробимости М400, с показателем морозостойкости F25, который включает, мас.%:According to the proposed method, a monolithic-round building material “Globurite” of the crushability grade M400 was prepared with a frost resistance index F25, which includes, wt.%:

- ШПС, состоящая из БШ - 34,0; минерального наполнителя - 17,0;- ShPS, consisting of BS - 34.0; mineral filler - 17.0;

- РПС, состоящая из вяжущего - 24,0; МК - 5,0;- RPS, consisting of a binder - 24.0; MK - 5.0;

- КМД, состоящая из хлорида кальция - 0,4; пластификатора - 0,2; воды - 19,4.- CMD, consisting of calcium chloride - 0.4; plasticizer - 0.2; water - 19.4.

Аналогичный материал был получен с использованием в КМД хлорида натрия, содержание, масс % - 0,4.A similar material was obtained using sodium chloride in CMD, content, mass% - 0.4.

Полученные материалы были подвергнуты испытаниям, результаты которых представлены в таблице.The resulting materials were tested, the results of which are presented in the table.

Из таблицы следует, что характеристики полученного материала позволяют использовать его для строительства автомобильных дорог, площадных объектов, зданий и сооружений, а также для производства бетонных изделий.From the table it follows that the characteristics of the material obtained allow it to be used for the construction of roads, areal facilities, buildings and structures, as well as for the production of concrete products.

Таким образом, предложенный способ повышает эффективность утилизации отходов бурения с получением экологически безопасного монолитно-окатного строительного материала с высокими эксплуатационными характеристиками с возможностью проведения переработки буровых отходов сразу после их образования («из под бурового станка») и/или на территории мест обращения с отходами бурения («из шламонакопителя»).Thus, the proposed method improves the efficiency of disposal of drilling waste with obtaining environmentally friendly monolithic-round building material with high performance characteristics with the possibility of processing drilling waste immediately after its formation ("from under the drilling rig") and / or in the territory of waste disposal sites drilling ("from sludge collector").

Claims

1. A method of utilizing drilling waste to produce cast-in-round building material, including pre-drying drilling waste in the form of drill cuttings to a moisture content of 5-10%, grinding dry drill cuttings into fractions of 1-2 mm to a homogeneous state, preparing a sludge-sand mixture by mixing dry drill sludge with a mineral filler for 1.0-2.0 min at a temperature of 10-25 ° C, preparation of the reaction powder mixture by mixing cement with silica fume for 1.0-2.0 min at a temperature of 10-25 ° C, preparation of the complex a modifying additive in the form of an aqueous solution of a plasticizer and calcium chloride or sodium chloride, feeding the sludge-sand and reaction-powder mixtures for mixing, followed by feeding to a rotating bladeless granulator-pelletizer, where after the final dry mixing for 1.0-2.0 minutes into the formation zone The pellets are sprayed with a finely divided complex modifying additive, after which the pelletizing pelletizer is stopped for 10-15 minutes to achieve the initial setting time of the pellets and provide a way out its finished hemispherical pellets with a size of 1.0-2.0 cm in diameter and their natural hardening at a temperature of at least 15 ° C for 20-27 hours, followed by their transfer to the storage area to accumulate the finishing strength, and the building material is obtained the next the ratio of components, wt.%:

- sludge sand mixture consisting of: drill cuttings 29.0-41.0 mineral filler 14.0-20.0 a reaction powder mixture consisting of: binder 24.0-25.0 silica fume 2.0-7.0 - complex modifying additive, consisting of: calcium chloride or sodium chloride 0.2-0.7 plasticizer 0.1-0.3 water 16.0-20.0

2. The method according to claim 1, characterized in that as a sludge-sand mixture, a mixture of drill cuttings and mineral filler is used - sand of a particle size of 2-2.5 mm, obtained by a hydro-wash or dry bark method; a mixture of a binder, which is Portland cement and / or slag Portland cement, and / or sulfate-resistant and pozzolanic cements, and / or cement for grouting, and / or cement, and silica fume, which is an ultrafine material consisting of spherical particles less than 1 μm (10 ^-6 m) with a specific surface area of at least 12,000 m ² / kg containing amorphous silicon oxide formed during the condensation and purification of gases in the production of ferrosilicon and crystalline silicon; complex modifying additives apply an aqueous solution of plasticizer and calcium chloride or sodium chloride.

3. The method according to claim 1, characterized in that the production of monolithic pellets is carried out on a production line using standard equipment: vibrating screens, centrifuge dryers, dry drill cutter grinders, slag sand preparation mixers, reaction powder mixture, containers for complex modifying additives , mixers, drum or disk pelletizer-granulator.