Spent drilling muds management and natural environment protection
1
Oil and Gas Institute, Krakow, Poland
Gospodarka Surowcami Mineralnymi – Mineral Resources Management 2014;30(2):135-156
KEYWORDS
ABSTRACT
The purpose of this work is to present the optimum method for spent drilling mud management according to waste management principles, taking into account the potential harmful effects of such wastes on the environment. Research was conducted on samples of bentonite drillingmud (potassium), potassium polymer, and glycol-potassium. A coagulation and filtration process was employed to remove the liquid phase. As an alternative method, a new technology of solidification was proposed making use of binding agents, which were chosen based on laboratory tests (sodium silicate + Silmet CQ 25). Harmful substances leached from coagulation and filtration deposits were analyzed, and the results offer evidence that these deposits don’t fulfill the criteria allowing for their dumping at storage sites as they surpass the permissible concentrations of dissolved carbon DOC and TDS, with the exception of spent bentonite drilling mud. [...] A multi-criterion evaluation of the harmfulness of spent drilling muds and evaluation of additives that diminish fluid harmfulness may permit the selection of such additives which, from an ecologic point of view, will serve to create safer drilling muds and insure better spent drilling mud management.
METADATA IN OTHER LANGUAGES:
Polish
Zagospodarowania zużytych płuczek wiertniczych w aspekcie ochrony środowiska
zużyta płuczka wiertnicza, zagospodarowanie, zanieczyszczenia szkodliwe, biodegradacja, test toksyczności
Celem pracy jest przedstawienie optymalnych metod zagospodarowania zużytych płuczek wiertniczych zgodnie z podstawami funkcjonowania współczesnej gospodarki odpadami oraz biorąc pod uwagę ich potencjalną szkodliwość dla środowiska. Badania wykonano na przykładzie płuczek: bentonitowej oraz beziłowej (potasowej, potasowo-polimerowej i glikolowo-potasowej) prowadząc proces usuwania fazy płynnej przy wykorzystaniu procesu koagulacji połączonej z filtracją, bądź proponując nową technologię zestalania opracowaną przy użyciu środków wiążących wytypowanych na podstawie badań laboratoryjnych (szkło sodowe + Silment CQ 25). Przeprowadzone wyniki analiz wymywalności substancji szkodliwych z osadów po koagulacji i filtracji oraz po zestaleniu zużytych płuczek wiertniczych dowodzą, że nie spełniają one kryteriów dopuszczenia odpadów do składowania na składowisku ze względu na przekroczenie dopuszczalnej zawartości rozpuszczonego węgla organicznego (DOC i TDS) z wyjątkiem zestalonej zużytej płuczki bentonitowej. [...] Przedstawiona wielokryterialna ocena szkodliwości zużytych płuczek i czynników mających wpływ na jej obniżenie, powinna się przyczynić z punktu ekologicznego do prawidłowego doboru środków chemicznych stosowanych do sporządzania płuczek wiertniczych oraz bezpiecznych dla środowiska metod zagospodarowania płuczek wiertniczych zużytych.
REFERENCES (30)
1.
Acheson et al. 2004 – Acheson, C.M., Qin, Z., Yonggui, S., Sayles, G.D. and Kupferle, M. 2004. Comparing the soil phase and saline extract Microtox assays for two polycyclic hybrocarbon contaminated soil. Environmental toxicology and chemistry No 23, pp. 245–251.
2.
Adams et al. 2011 – Adams, R.H., Kanga-Leyva, K., Guzman-Osorio, F.J. and Escalante-Espinoza, E. 2011. Comparison of moisture management methods for the bioremediation of hydrocarbon contaminated soil. African Journal of Biotechnology No 10, pp. 394–404.
3.
Al-Ansary, M.S. and Al-Tabbaa, A. 2007. Stabilisation/solidification of synthetic petroleum drill cuttings. Journal of Hazardous Materials No 141, pp. 410–421.
4.
Araújo et al. 2005 – Araújo, C.V.M., Nascimento, R.B., Oliveira, C.A., Strotmann, U.J. and Da Silva, E.M. 2005. The use of Microtox® to assess toxicity removal of industrial effluents from the industrial district of Camaçari (BA, Brazil). Chemosphere No 58, pp. 1277–1281.
5.
Bielowicz, B. 2013. Występowanie wybranych pierwiastków szkodliwych w polskim węglu brunatnym. Gospodarka Surowcami Mineralnymi – Mineral Resources Management No 27/3, pp.81–94.
6.
Fijał et al. 2004 – Fijał, J., Gonet, A., Stryczek and S., Czekaj, L. 2004. Wpływ koloidalnych właściwości osadów wiertniczych na chemiczną aktywność obecnych w nich substancji szkodliwych i toksycznych. Wiertnictwo–Nafta–Gaz No 21/1, s. 95–99.
7.
Fijał et al. 2005 – Fijał, J., Gonet, A., Stryczek, S., Czekaj, L. and Grzywnowicz, I. 2005. Zagospodarowanie odpadów wiertniczych w środowisku glebowym. Sbornik vedenckych praci Vysoke skoly banske – Technicke univerzity Ostrava, Monografie No 15, s. 61–65.
8.
Gandolfi et al. 2010 – Gandolfi, I., Sicolo, M., Franzetti, A., Fontanarosa, E., Santagostino, A. and Bestetti. G. 2010. Influence of compost amendment on microbial community and ecotoxicity of hydrocarbon-contaminated soil. Bioresource Technology No 101. pp. 565–575.
9.
Gonet et al. 2005 – Gonet, A., Stryczek, S., Czekaj, L. and Fijał, J. 2005. Immobilizacja składników toksycznych w solidyfikowanej strukturze odpadów wiertniczych. Materiały konferencyjne pt. Nowe Technologie w Geologii Naftowej, Wiertnictwie, Eksploatacji Otworowej i Gazowniczej, Krynica Zdrój.
10.
Harky, G.A. and Young, T.M. 2000. Effect of soil contaminant method determining toxicity using Microtoxassay. Environmental toxicology and chemistry No 19, pp. 276–282.
11.
Jamrozik et al. 2011 – Jamrozik, A, Ziaja, J. and Gonet, A. 2011. Analysis of applicability of modified drilling waste for filling out annular space in horizontal directional drilling. Polish J. Environ. Studies No 3, pp. 671–675.
12.
Macnar, K. 2005. Ekologiczne wykorzystanie odpadów wiertniczych do rekultywacji wyrobiska w Tarnogrodzie. Wiadomości Naftowe i Gazownicze No 10, s.12–19.
13.
Macnar et al. 2008 – Macnar, K., Gonet, A. and Stryczek, S. 2008. Dewatering and neutralization of waste drilling muds. Mineralogia-Special Papers No 33, pp. 117–119.
14.
Nieć et al. 2008 – Nieć,M., Piertrzyk-Sokulska, E., Gądek, R. and Lesner-Skórska, J. 2008. Górnictwo wspomagające ochronę środowiska i jego kształtowanie – doświadczenia Kieleckich Kopalni Surowców Mineralnych. Gospodarka Surowcami Mineralnymi – Mineral Resources Management No 24/4, s. 251–258.
15.
Leonadr, S.A. and Stegemann, J.A. 2010. Stabilization/solidification petroleum drill cuttings leaching studies. Journal of Hazardous Materials No 174, pp. 889.
16.
Lewicka, E. and Wyszomirski, P. 2008. Bentonity słowackie i ich wykorzystanie w przemyśle polskim. Gospodarka Surowcami Mineralnymi – Mineral Resources Management No 24/4, s. 2–250.
17.
Raczkowski, J. and Steczko, K. 1997. Ekologiczna ocena materiałów płuczkowych, płuczek i odpadów wiertniczych. Materiały konferencyjne VIII Międzynarodowej Konferencji Naukowo-Technicznej pt. „Nowe Metody i Technologie w Geologii Naftowej, Wiertnictwie, Eksploatacji Otworowej i Gazownictwie”, s. 279–300.
18.
Raczkowski, J. and Steczko, K. 2001 – Zagrożenia ekologiczne i ochrona środowiska podczas poszukiwań i wydobycia ropy [W:] Ropa naftowa i środowisko przyrodnicze, pod red. J. Surygały. Oficyna Wydawnicza Politechniki Wrocławskiej s. 48–67.
19.
Steliga, T. and Uliasz, M. 2012. Wybrane zagadnienia środowiskowe podczas poszukiwania, udostępniania i eksploatacji gazu ziemnego z formacji łupkowych. Nafta–Gaz No 5, s. 273–283.
20.
Steliga et al. 2012 – Steliga T., Uliasz M. and Jakubowicz P. 2012. Ochrona środowiska podczas udostępniania i eksploatacji gazu ziemnego z formacji łupkowych. Monografia „Rzeczpospolita łupkowa – Studium wiedzy o gazie z formacji łupkowych” Prace naukowe INiG No 143, s. 273–296.
21.
Steliga, T. and Kluk, D. 2010. Badania nad doborem zagospodarowania płuczek wiertniczych. Międzynarodowa Konferencja Naukowo-Techniczna GEOPETROL 2010 nt. Nowe metody i technologie zagospodarowania złóż i wydobycia węglowodorów w warunkach lądowych i morskich, Zakopane 20–23.09.2010, Prace naukowe INiG No 170, s. 984–988.
22.
Steliga, T. 2011. The use of biotestes in estimation of weathered drilling waste bioremediation. Archives of Environmental Protection No 2, pp. 61–79.
23.
Uliasz et al. 2010 – Uliasz M., Błaż S. and Zima G. 2010. Zagospodarowanie zużytych płuczek otworowych poprzez ich zestalanie. Międzynarodowa Konferencja Naukowo-Techniczna GEOPETROL 2010 nt. Nowe metody i technologie zagospodarowania złóż i wydobycia węglowodorów w warunkach lądowych i morskich, Prace INiG No 170, s. 990–993.
24.
Uliasz et al. 2010a – Uliasz, M., Zima, G. and Błaż, S. 2010a. Zastosowanie testów ekotoksykologicznych do oceny toksycznooeci płuczek wiertniczych. Międzynarodowa Konferencja Naukowo-Techniczna GEOPETROL 2010 nt. Nowe metody i technologie zagospodarowania złóż i wydobycia węglowodorów w warunkach lądowych i morskich, Prace INiG No 170, s. 989–992.
25.
Uliasz, M. and Steliga, T. 2013. Technologia zestalania zużytych płuczek wiertniczych. Przegląd górniczy No 4, s. 145–154.
26.
Uliasz et al. 2013 – Uliasz, M., Steliga, T., Zima, G., Błaż, S., Szubra, G., Kluk, D. and Jakubowicz, P. 2013. Kompozycja środka do zestalania płuczek wiertniczych. No patentu 213056 z dnia 31.01.2013.
27.
Uliasz et al. 2006 – Uliasz,M., Chudoba, J. and Herman, Z. 2006. Płuczki wiertnicze z inhibitorami polimerowymi i ich oddziaływanie na przewiercane skały. Prace INiG No 139, s. 1–76.
28.
Uliasz, M. and Kremieniewski, M. 2012. Określenie efektywności zestalania urobku w aspekcie zagospodarowania odpadów wiertniczych. Bezpieczeństwo Pracy i Ochrona Środowiska w Górnictwie No 9, s. 12–16.
29.
Yilmaz et al. 2011 – Yilmaz, E., Belem, T., Benzaazoua, M., Kisimal, A., Ercikidi, B. and Cihangir F. 2011. Use of high-density paste backfill for safe disposal of copper/zinc mine tailings. Gospodarka Surowcami Mineralnymi – Mineral Resources Management No 27/3, pp. 81–94.
30.
Zurek et al. 2005 – Zurek, R., Gonet, A., Stryczek, S., Czekaj, L., Fijał, J. and Kula, A. 2005. Charakterystyka procesów biologicznych środowiska gruntowo-glebowego zawierającego odpady wiertnicze. Sbornik vedenckych praci Vysoke skoly banske – Technicke univerzity Ostrava, Monografie No15, s. 335–338.
Share
RELATED ARTICLE
| eISSN: | 2299-2324 |
| ISSN: | 0860-0953 |
We process personal data collected when visiting the website. The function of obtaining information about users and their behavior is carried out by voluntarily entered information in forms and saving cookies in end devices. Data, including cookies, are used to provide services, improve the user experience and to analyze the traffic in accordance with the Privacy policy. Data are also collected and processed by Google Analytics tool (more).
You can change cookies settings in your browser. Restricted use of cookies in the browser configuration may affect some functionalities of the website.
You can change cookies settings in your browser. Restricted use of cookies in the browser configuration may affect some functionalities of the website.
