گل حفاری

تصفیه گل حفاری ( به روش بیولوژیک)

کند ه های حاصل از حفاری، گل و سیالات حفاری و سایر مواد تولید شده به‌وسیله عملیات حفاری شامل آب آلوده، مواد شیمیایی، سوخت، روان‌کننده‌ها و سایر مواد مرتبط و ضایعات حاصل از دستگاه و تجهیزات حفاری می‌باشد. حفاری شاید مهم‌ترین بخش تأثیرگذار بر محیط‌زیست باشد که ناشی از تخلیه مخلوط گل حفاری و خرده‌های ناشی از کندن لایه زمین بوده که شدت تأثیر بر محیط‌زیست، به میزان سمیت گل حفاری و ترکیب شیمیایی کنده‌ها دارد. شاید بتوان سیال حفاری را مهم‌ترین و اصلی‌ترین جز عملیات حفاری به‌شمار آورد که دارای عملکردهای گوناگونی از قبیل روان کاری مته حفاری، بلبرینگ‌ها و پمپ‌های می‌باشند. به‌ویژه عامل جلوگیری از سایش مته در اثر تماس با دیواره چاه، تأمین فشار هیدرو استاتیک جهت موتور برای راندن مته حفاری به داخل حفره چاه، تمیز کردن و خنک کردن مته حفاری، انتقال کنده‌ها به سطح، انتقال سیمان و دیگر مواد به نقاط مورد نظر در چاه، حفظ فشار چاه و جلوگیری از فوران چاه به‌وسیله خنثی کردن فشار هیدرواستاتیکی چاه می‌باشد. گل حفاری مخلوطی از مواد مختلف آلی و غیر آلی است که به سه دسته پایه آبی (WBFs)، پایه روغنی (OBFs) و پایه سنتتیک (SBFs) تقسیم می‌شوند. گل‌های پایه آبی به‌طور گسترده مورد استفاده قرار می‌گیرند و قیمت کمتری نسبت گل‌های پایه روغنی و سنتتیک دارند.

در اثر تخلیه نامناسب ضایعات حفاری آسیب‌های زیست‌محیطی فراوانی بر محیط‌زیست وارد می‌شود که می‌تواند آسیب های اقتصادی، اجتماعی و فرهنگی در پی داشته باشد. در صورتی که برنامه ریزی مناسب برای پردازش، تصفیه و یا حذف این آلودگی‌ها وجود نداشته‌باشد در دراز مدت اثرات نامطلوبی بر محیط اطراف برجای خواهند گذاشت با در نظر گرفتن نیاز به حفظ محیط‌زیست برای نسل‌های آینده شناخت عملیات حفاری و آسیب‌های وارده ناشی از این عملیات بر محیط زیست و روش‌های مدیریت پسماند ضایعات حفاری ضرورتی اجتناب‌ناپذیر است.

روش‌های مدیریت پسماند حفاری

مدیریت پسماند حفاری عبارت است از یک مجموعه مقررات منسجم و سیستماتیک برای کنترل تولید، جمع‌آوری، حمل‌ونقل و دفع مواد زاید، منطبق بر اصول بهداشت عمومی، اقتصاد، حفاظت از منابع و سایر ملزومات زیست‌محیطی که منطبق بر چهار اصل (کاهش در منبع، بازیافت، بازیابی و استفاده مجدد) می‌باشد، به‌طوری که پایان عملیات حفاری، هیچ پسماند( از گل حفاری و کنده‌های حفاری) در اطراف چاه باقی نماند. مدیریت صحیح پسماندها، همچنین کاهش هزینه‌های عملیاتی پروژه‌ها را نیز به‌دنبال خواهد داشت.

 
 

مدیریت پسماند به روش باز

پس از اتمام عملیات حفاری، پسماندها در گودال‌های جمع آوری ضایعات، رها می‌گردند تا آب موجود در آن‌ها به‌صورت تبخیر به اتمام برسد و جامدات که دارای آلودگی‌های نفتی می‌باشند بر جای می‌مانند. در این‌گونه مواقع بستر گودال‌ها مدت‌ها به‌صورت آلوده و لجن باقی مانده که در طول سال‌ها و یا با بارندگی‌های سالیانه به زمین‌های اطراف نفوذ می‌کنند و یا پس از خشک شدن با وزش باد محیط اطراف را تا کیلومترها آلوده می‌نمایند.

مدیریت پسماند به روش بسته

این روش  شامل مراحل ذیل می شود

  • گودال‌هایی ایزوله در کنار دکل ساخته می‌شود
  • پسماند جامد و مایع از یکدیگر تفکیک می‌شود
  • رطوبت پسماند جامد مدیریت و کاهش می‌یابد
  • پسماند جامد با سیمان و سیلیکات سدیم تثبیت می‌گردد
  • پسماند حاصله در همان محل و یا در لندفیل (دیسپوزال) نگهداری می‌گردد،
  • در نهایت این محل نیز باید تحت نظر سازمان محیط‌زیست پاک‌سازی و پالایش گردد.

لازم به ذکر است که اخذ مجوز احداث مکان جهت تثبیت، مراحل و صعوبت‌های قانونی فراوانی در پی دارد

مدیریت پسماند جامد به روش زیستی (بیولوژیک):

عملکرد فرایند کمپوستینگ (بیولوژیک) به‌عنوان یکی از روش‌های مؤثر تصفیه و پالایش کنده‌های حفاری در بسیاری از تحقیقات به اثبات رسیده‌است. فرایند کمپوستینگ یک فرآیند دینامیک است که ناشی از فعالیت میکروارگانیسم ها است و شامل:

  • تجزیه مواد نامتجانس به‌وسیله میکروارگانیزمها در حضور رطوبت و گرما، در محیط هوازی صورت‌    می‌گیرد.
  • فرایندی بیولوژیکی و تغییر فرم است که توسط میکروارگانیسم های هوازی انجام می‌گیرد و در سه فاز دمایی طی می‌گردد
  •  این میکروارگانیسم ها از هیدروکربن‌های نفتی به‌عنوان منبع کربن و انرژی استفاده می‌کنند.
  • پسماندها، جهت افزایش تخلخل برای تجزیه بیولوژیکی، با عوامل افزاینده حجم همچون باگاس نیشکر و یا خورده چوب مخلوط می‌شوند.
  • برای انجام مطلوب فرآیند کمپوست، لازم است عناصری مثل کربن، نیتروژن و فسفر در غلظت‌های مناسبی در اختیار میکروارگانیسم‌ها قرار گیرد.
  • به‌منظور بهینه کردن شرایط رطوبت برای تجزیه زیستی، مخلوط کمپوست دارای رطوبت ۴۰ تا 5۰ درصد می‌باشد

روش کار در تصفیه گل حفاری به روش زیستی

استخراج و تکثیر باکتری

ما در شرکت آریا پرتو با نمونه گیری های گسترده از مناطق نفت خیز، اقدام به استخراج باکتری های موثر در تصفیه بیولوژیک گل حفاری کرده و بعد از جداسازی و خالص سازی ، نسبت به تکثیر این میکروارگانیسمها اقدام کردیم. لذا هم اکنون تولید باکتری های موثر جهت تصفیه گل حفاری در ابعاد صنعتی از جمله فعالیت های این شرکت به شمار می آید. میکروارگانیسم‌ها (باکتری‌ها) خاص پسماندهای نفتی با وجود شرایط بسیار سخت از نظر قلیایی بالا، شوری و عدم وجود مواد مغذی، قادر به رشد و تکثیر و حذف آلاینده‌ها می‌باشند این باکتری‌ها علاوه بر تولید بیودمولسیفایرها و تفکیک آب از نفت، از هیدروکربن‌های موجود در پسماند حفاری به‌عنوان منبع کربن و انرژی استفاده می‌کنند و با تجزیه زیستی آن‌ها به ترکیبات ساده‌تر یا گازها، موجب کاهش آلاینده‌های هیدروکربنی پسماند حفاری می‌گردند

هزینه های تصفیه بیولوژیک نسبت به روش های مرسوم ( تثبیت توسط سیمان سیلیکات) تا 10 درصد می تواند کمتر باشد.  علاوه بر صرفه جویی های اقتصادی مزایای دیگر این روش عبارتند از :

  1. سازگار با محیطزیست و همراستا با ملزومات قانونی
  2. استفاده از دانش بومی
  3. عدم نیاز به فرآیند تثبیت (سیمان سدیم سیلیکات وتجهیزات مرسوم )
  4. مدیریت هزینه ها
  5. قابلیت باز چرخانی پسماند‌های پالایش یافته و کاهش مصرف آب
  6. کاهش فضای و گودال‌های ذخیره پسماند (به‌خصوص در مناطق کوهستانی و باتلاقی)

با توجه به استانداردهای سختگیرانه امروزی، می توان از فرایندهای کارآمدی همچون زیست پالایی  به‌عنوان یک گزینه قابل‌قبول جهت تصفیه و بی‌خطرسازی پسماندهای حفاری استفاده‌کرد. همان‌گونه که قبلاً گفته شد در چهار مؤلفه آب، خاک، هوا و تنوع‌زیستی شرایط ایران نگران‌کننده است. تقریباً بالاترین میزان فرسایش خاک در جهان در کشور ما اتفاق می‌افتد. از سوی دیگر سطح سفره‌های زیرزمینی در حال آلوده شدن از پسماندهای صنایع به‌خصوص پسماندهای نفتی هستند و آلودگی‌هوا به یک بحران جدی تبدیل شده ، تجربه کشورهای دیگر نشان‌می‌دهد که توسعه فناوری و نوآوری می‌تواند به‌شکل مستقیم و غیرمستقیم در کاهش شدت بحران‌های زیست‌محیطی و مدیریت آن مؤثر باشد.در چنین شرایطی شرکت آریا پرتو پارس با بکارگیری فرآیندی نوین و دانش بنیان در حوزه پسماندهای صنعتی و بخصوص پسماندهای حفاری علاوه بر ایجاد اشتغال و کارآفرینی،حفظ محیط زیست را سرلوحه اقدامات خود قرارداده است. لذا بدین وسیله این شرک آمادگی خود را جهت همکاری در خصوص تصفیه گل حفاری به روش بیولوژیک اعلام می دارد.

انهدام ميكروبي فرآيند اصلي حذف آلاینده های نفتی مي باشد. بر اثر فرآيند زيست انهدام، این ترکیبات به مواد متابوليكي با پيچيدگي كمتر، مواد معدني، آب، دي اكسيدكربن (هوازی)  تبديل ميشوند.

(تصویر مربوط به گل حفاری قبل و بعد از تصفیه بیولوژیک می باشد )