Kick – off metting

„Conception of reuse of the waste
from onshore and offshore in the
aspect of environmental
protection"
„Koncepcja zagospodarowania odpadów
wiertniczych powstających podczas wierceń
l d
lądowych
h i morskich
ki h
w aspekcie ochrony środowiska”
Kick – off metting
AGH University of Science and Technology
Cracow, 10.06.2013
1
„Conception of reuse of the
waste from onshore and
offshore in the aspect of
environmental protection"
The research team declaring the willingness to cooperate within the frames of
the presented project originating both from: Zespoły badawcze deklarujące •
•
•
•
•
•
•
współpracę w ramach przedstawionego projektu wywodzą się z:
The Faculty of Petroleum Engineering, University of Stavanger (Wydziału Inżynierii Naftowej Uniwersytetu w Stavanger),
The Faculty of Drilling Oil and Gas of the,
The Faculty of Drilling, Oil and
Gas of the AGH University of Science and
AGH University of Science and Technology
(Wydziału Wiertnictwa, Nafty i Gazu AGH w Krakowie),
The Faculty of Geology, Geophysics and Environmental Protection AGH UST (Wydziału Geologii, Geofizyki i Ochrony Środowiska AGH w Krakowie),
Ś
The Faculty of Materials Science and Ceramics ,AGH UST (Wydziału Inżynierii Materiałowej i Ceramiki AGH w Krakowie),
The Faculty of Chemistry, Jagiellonian University (Wydziału Chemii Uniwersytetu Jagiellońskiego w Krakowie),
Polish Academy of Sciences (Polskiej Akademii Nauk), y
(
j
),
and Oil and Gas Industry (przemysłu naftowego Norwegii i Polski).
2
One of the most important tasks of the drilling fluid (drilling mud
mud))
is to carry drill cuttings from the bottom of the hole to the
surface..
surface
JJednym
d
z najważniejszych
j ż i j
h zadań
d ń płuczki
ł
ki wiertniczej
i t i
j jest
j t transport
t
t
zwiercin z dna otworu na powierzchnię.
Drill cuttings are the pollution of any kind of mud.
mud.
Zwierciny stanowią zanieczyszczenie każdego rodzaju płuczki.
3
This buildup in the scrubber (drilling mud
mud)) leads to a number of drilling
problems, including:
including: Ich nagromadzenie w płuczce prowadzi do szeregu
problemów wiertniczych,
p
y , w tym
y do:
• The difficulty in controlling the rheological parameters,
trudności w kontroli parametrów reologicznych,
• Reduction of drilling progress,
obniżenia postępu wiercenia,
• Reduce the life of drills and increased consumption of pumps,
obniżenia
b iż i żywotności
ż
t ś i świdrów
ś id ó i wzrostu
t zużycia
ż i części
ś i pomp,
• An increase in the frequency bonding wire,
wzrostu częstotliwości przyklejania przewodu,
• An increase in pressure loss in the circulatory system,
system
wzrostu strat ciśnienia w systemie krążenia,
• Increase costs of processing scrubber (drilling muds).
wzrostu kosztów obróbki płuczki.
4
Drilling commonly tends to maximize the removal of drill cuttings from the
mud cleaning system. Powszechnie w wiertnictwie dąży się do maksymalnego
usunięcia zwiercin z płuczki w systemie oczyszczania.
As a result, appropriately selected mud cleaning system, from the unusable
solid phase should be obtained:W wyniku prawidłowo dobranego systemu
oczyszczania płuczki z nieużytecznej fazy stałej,
stałej powinno się uzyskać:
 Reduce the torque and friction,
obniżenie momentu skręcającego i sił tarcia,
 Increasing the drilling progress,
zwiększenie postępu wiercenia,
 Reduce the pressure loss of mud circulation system and the probability
of mud loss, obniżenie strat ciśnienia w systemie krążenia płuczki oraz
prawdopodobieństwa ucieczek płuczki,
 Reduced need for water,
mniejsze zapotrzebowanie na wodę,
 Improving the quality of cementing,
cementing
poprawę jakości cementowania,
5
As a result, appropriately selected mud cleaning system, from the
unusable solid p
phase should be obtained ((follow-up):
p) W wyniku
y
prawidłowo
p
dobranego systemu oczyszczania płuczki z nieużytecznej fazy stałej, powinno się
uzyskać (c.d.):
 Less chance of bonding wire,
wire
mniejsze prawdopodobieństwo przyklejania przewodu,
 Less drilling
g waste ((better environment p
protection and lower costs of
storage), mniejszą ilość odpadów wiertniczych (lepsza ochrona środowiska
i mniejsze koszty ich składowania),
 Reduce the degree of damage deposit,
obniżenie stopnia uszkodzenia złoża,
 Reducing the cost of processing the scrubber (drilling mud).
mud)
obniżenie kosztów obróbki płuczki.
6
Currently used in industrial practice cleaning scrubber technology
(cleaninig drilling mud technology) for unusable solid phase allows
reuse of a substantial part of the scrubber (drilling mud) contained in
the circulating system of the borehole. Stosowana
St
obecnie
b
i w praktyce
kt
przemysłowej technologia oczyszczania płuczek z nieużytecznej fazy stałej
umożliwia powtórne wykorzystanie znacznej części płuczki znajdującej się w
systemie cyrkulacyjnym otworu wiertniczego.
As a result, the drilling waste represent a growing share cuttings and
the amount of waste formed per 1 m of drilling (until recently
estimated in the range of 0.5
0 5 - 1.0
1 0 m3) was significantly reduced.
reduced W
wyniku tego w odpadach wiertniczych coraz większy udział mają zwierciny, a
ilość tworzących się na 1 m wiercenia odpadów (szacowana do niedawna w
granicach 0,5 – 1,0 m3) uległa znacznemu obniżeniu.
Very important to minimize the amount of drilling waste has the
principle of segregation of waste fluids (drilling muds). Bardzo duże
znaczenie dla minimalizacji ilości powstających odpadów wiertniczych ma zasada
segregacji zużytych płuczek.
7
8
An example of a
process flow chart of
drilling
g muds using
g
flocculation station of
M-I SWACO and reuse
of recycled chargeable
materials
Przykładowy schemat
przebiegu procesu
oczyszczania
płuczek wiertniczych z
zastosowaniem stacji
flokulacyjnej firmy M-I
SWACO i powtórnym
użyciu odzyskanych
materiałów
t i łó obciążających
b i ż j
h
9
The effectiveness of the separation of the solid phase suspended
in drilling mud systems, using carefully selected separators and
centrifuges is mainly conditioned by such factors as:
Skuteczność
Sk
t
ść oddzielenia
dd i l i fazy
f
stałej,
t ł j zawieszonej
i
j w układach
kł d h płuczkowych,
ł
k
h
przy użyciu odpowiednio dobranych separatorów i wirówek jest w głównej
mierze warunkowane takimi czynnikami jak:
 Difference in density separated phases,
różnica gęstości rozdzielanych faz,
 Differences in grain size (particles) of these phases,
zróżnicowanie wielkości ziaren (cząstek) tych faz,
 Type and amount of polymeric materials particles suspended in the
aqueous phase, rodzaj i ilość polimerycznych substancji cząstek
zawieszonych
i
h w fazie
f i wodnej,
d j
 The density and viscosity of the drilling mud systems undergoing the
process of fractionation, gęstość i lepkość układów płuczkowych
poddanych frakcjonacji,
frakcjonacji
 Construction of used centrifuges. konstrukcji stosowanych wirówek.
10
The priority of environmental protection is to minimize waste,
prevent the generation of them at the source, the recovery of
recycled
y
components
p
and reuse them.
Priorytetem w zakresie ochrony środowiska jest minimalizacja odpadów,
zapobieganie generowaniu ich u źródła, odzyskiwanie komponentów i po
recyklingu ponowne ich użycie.
Waste not used should be safely disposed of in the environment.
Odpady nie wykorzystane powinny być bezpiecznie składowane w środowisku.
The condition for achieving
g this g
goal is p
primarily
y the use of efficient equipment
q p
for control of the solid phase of closed-loop drilling mud.
Warunkiem realizacji tego celu jest przede wszystkim stosowanie sprawnych urządzeń
do kontroli fazy stałej w zamkniętym obiegu płuczki wiertniczej.
11
Charged drilling muds may generate significant amounts of waste. Hence
the inclusion of surface treatment systems scrubbers (drilling muds)
efficient equipment for voltage control is very important.
Obciążone płuczki wiertnicze mogą generować znaczne ilości odpadów. Stąd włączenie
w powierzchniowe systemy oczyszczania płuczek sprawnych urządzeń do kontroli faz ma
duże znaczenie.
For example, the use of decanting centrifuges allows to reduce the volume
of drilling waste. It also allows the recovery of incriminating materials
(barite), separation of ultra fine-grained fraction, as well as the recovery of
d illing mud,
drilling
m d including
incl ding the reuse
e se of saline liquid
liq id phase.
phase
Przykładowo zastosowanie wirówek dekantacyjnych zezwala na zredukowanie objętości
odpadów wiertniczych. Ponadto umożliwia odzysk materiałów obciążających (barytu) ,
separację ultra drobnoziarnistej frakcji, a także na regenerację płuczki wiertniczej, w tym
ponownego wykorzystania
k
t i zasolonej
l
j fazy
f
ciekłej.
i kł j
Recovery of barite from drilling muds is of extreme importance in the overall
costs of the fluids and adjust their parameters in the drilling process.
process
Odzysk barytu z płuczek wiertniczych ma kolosalne znaczenie w ogólnych kosztach
sporządzania płuczek i regulacji ich parametrów w procesie wiercenia.
12
Godzina
Temat
Prelegent
Prof. dr hab. inż.
Andrzej Gonet
AGH UST
8:30-8:45
Otwarcie spotkania: przywitanie gości, wprowadzenie uczestników w tematykę spotkania
8:45–9:00
Właściwości chemiczne, fizyczne, biologiczne oraz skład mineralogiczno-fazowy odpadów wiertniczych i
odpadowej fazy stałej po procesie desorpcji termicznej w kontekście ich zagospodarowania
9:00–9:15
P
Prace
eksperymentalne
k
t l
zmierzające
i
j
do
d wypracowania
i wydajnej
d j j i skutecznej
k t
j technologii
t h l ii odzysku
d
k i rozdziału
d i ł
fazy stałej oraz ciekłej w uciążliwych i zanieczyszczonych odpadach wiertniczych powstających w trakcie prac
wiertniczych przy użyciu wodnej płuczki wiertniczej
9:15–9:30
Prace eksperymentalne zmierzające do wypracowania wydajnej i skutecznej technologii odzysku i rozdziału
fazy stałej oraz ciekłej w uciążliwych i zanieczyszczonych odpadach wiertniczych powstających w trakcie prac
wiertniczych przy użyciu olejowe płuczki wiertniczej
9:30–10:00
10:00–10:15
Prof. dr hab. inż.
Jerzy Fijał
AGH UST
Dr inż. Jan Ziaja
AGH UST
Professor Ph. D.
Torleiv Bilstad
University of Stavanger
PRZERWA KAWOWA
Badania laboratoryjne nad wypracowaniem technologii uzdatniania i odzysku mineralnej oraz mineralnoorganicznej fazy stałej wydzielonej ze środowiska odpadów wiertniczych
Dr inż.
Aleksandra Jamrozik
AGH UST
Prof. dr hab. inż.
Andrzej Gonet
10:15–10:30
Koncepcje
p j zagospodarowania
g p
odpadów
p
wiertniczych
y
w skali p
przemysłowej
y
j
Prof. dr hab. inż.
Stanisław Stryczek
AGH UST
10:30–11:00
11:00
DYSKUSJA
Zakończenie spotkania
13
Czas realizacji
C
li
ji
projektu
The schedule of realisation of tasks included in the project is as follows:
• WP1 – from the 1st to the 11th month (unit responsible: AGH UST)
WP1 – od pierwszego do jedenastego miesiąca (jednostka odpowiedzialna: AGH UST)
• WP2 – from the 2nd to the 13th month (unit responsible: AGH UST)
WP2 – od drugiego do trzynastego miesiąca (jednostka odpowiedzialna: AGH UST)
• WP3 – from the 5th to the 14th month (unit responsible: UiS)
WP3 – od piątego do czternastego miesiąca (jednostka odpowiedzialna: UiS)
• WP4 – from the 8th to the 22nd month (unit responsible: AGH UST)
WP4 – od ósmego do dwudziestego drugiego miesiąca (jednostka odpowiedzialna: AGH UST)
• WP5 – from the 14th to the 30th month (unit responsible: AGH UST)
WP5 – od czternastego do trzydziestego miesiąca (jednostka odpowiedzialna: AGH UST)
Total time period of 30 months.
Całkowity czas trwania projektu: trzydzieści miesięcy.
miesięcy
14
Thank you for your attention
Dziękuję Państwu za uwagę
15