Отработанные буровые шламы на масляной основе являются одними из самых серьезных загрязнителей окружающей среды при добыче нефти и газа. Они являются опасными отходами с большими объемами, высоким содержанием масла, сложным составом и крайне сложны для надлежащей утилизации. Среди множества методов, таких как центробежная сепарация, экстракция растворителем, термическая промывка с ПАВ и пиролиз, термическая обработка с удалением летучих и полулетучих загрязнителей (например, углеводородов) пользуется популярностью благодаря короткому времени обработки и высокой эффективности удаления. Однако традиционные методы пиролиза характеризуются высокой температурой, высоким энергопотреблением, избирательностью к материалу и склонностью к коксообразованию, что снижает эффективность обработки. На основе традиционного пиролиза предварительная обработка буровых шламов с добавлением катализаторов и ингибиторов коксообразования может значительно снизить необходимую температуру. Исследуя три различных катализатора CA (катализатор A), CB (катализатор B) и CC (катализатор C) при температурах 200, 250 и 300 ℃ и их эффективность удаления масла из буровых шламов, а также комбинируя наиболее эффективные CA и CC, было обнаружено, что соотношение 2:1 значительно улучшает обработку. При отборе ингибиторов коксообразования JA, JB и JC (JA — ингибитор A, JB — ингибитор B, JC — ингибитор C) выявлено, что JB эффективно снижает прилипание твердых остатков к внутренней стенке реактора. Используя центрально-композитный дизайн (CCD) и метод отклика поверхности (RSM), можно обеспечить точность результатов при сокращении количества экспериментов. Согласно модели RSM, оптимальные параметры обработки следующие: при обработке 300 г буровых шламов добавляется 4,417% смешанных катализаторов (соотношение CA : CC = 2:1), температура реакции 285,43 ℃, время реакции 97,17 мин, содержание масла снижается с 14,76% до 0,20%. Анализ продуктов после обработки по оптимальным параметрам с учетом местного стандарта провинции Сычуань Китая «Стандарт утилизации твердых остатков нефтенасыщенного илового осадка при добыче природного газа» (DB51/T 2850—2021) показывает, что тяжелые металлы и другие показатели твердых остатков эффективно удалены. Очищенные твердые остатки могут быть использованы для основания площадок скважин, обеспечивая эффективное удаление буровых шламов на масляной основе и утилизацию отходов.

буровые шламы на масляной основе;низкотемпературный каталитический пиролиз;модель отклика поверхности;состав продуктов;ресурсосбережение