Сооружение скважин характеризуется рядом специфических особенностей, которые определяют характер и объемы техногенных нарушений и загрязнения объектов окружающей природной среды. Для разработки природоохранных мероприятий, исключающих негативное влияние процессов строительства скважин на объекты природной среды, необходимо знание в первую очередь источников нарушения и причин загрязнения компонентов окружающей среды.
1. геомеханичекие нарушения;
2. гидрологические и гидрогеологические нарушения;
3. биоморфологические нарушения.
Для выявления активного источника нарушения необходимо весь технологический процесс рассматривать, состоящим из различных операций.
Основными источниками геомеханических нарушений являются следующие технологические операции:
1. Устройство насыпной площадки под буровую при кустовом строительстве скважин;
2. Устройство земляных шламовых амбаров для сброса и хранения производственно-технологических отходов бурения;
3. Сооружение технологических площадок под оборудование буровой;
4. Засыпка шламовых амбаров при их ликвидации.
Основными качественными и количественными характеристиками геомеханических нарушений являются:
1. Подвижность или стационарность;
2. Прерывность, периодичность или постоянность;
3. Площадь и скорость (часовая, суточная, месячная) фронта работ;
4. Высота насыпки кустовой площадки;
5. Площадь территории буровой;
6. Глубина и высота работ от поверхности.
Таким образом, каждому источнику геомеханических нарушений присущи особые качественные и количественные характеристики.
Источниками гидрологических и гидрогеологических нарушений, являются технологические процессы, связанные с бурением скважин. В основном гидрологические нарушения, связанны с подготовительными работами, но в большинстве случаев они приурочиваются к бурению верхних водоносных горизонтов геологического разреза.
Гидрогеологические нарушения связаны непосредственно с процессом углубления скважины и сопровождаются поступлением в водоносные горизонты загрязнителей (поглощение бурового раствора).
Основными качественными характеристиками источников гидрогеологических нарушений являются: периодичность или постоянство действий, подвижность или стационарность, месторасположения и т. д.
Ликвидация и консервация скважин
... консервации объекта и их влияние на окружающую среду. В состав геолого-маркшейдерской документации включаются копии основной ... консервации скважин устанавливается Инструкции о порядке ликвидации, консервации скважин ... геомеханических процессов (оползней, обвалов и др.); обеспечению безопасности работ при ликвидации или консервации объекта. При ликвидации или консервации ... поверхности, нарушения ...
1. Расчистка территории под буровую площадку;
2. Сооружение буровой и прокладка технологической коммуникации, необходимых для бурения скважин.
Качественные характеристики источников различных нарушений наряду с количественными характеристиками являются важными элементами оценки экологичности деятельности бурового предприятия.
2. Источники и причины загрязнения при бурении скважин
Процесс бурения сопровождается применением материалов и химических реагентов различной степени опасности. Основными объектами загрязнения при бурении скважин являются геологическая среда (подземные воды) и гидро- и литосфера (открытые водоемы, почтенно-растительный покров).
Они загрязняются в результате несовершенства и несоответствия отдельных технологических процессов требованиям охраны окружающей среды, а так же из-за попадания в них материалов, нефтепродуктов, химреагентов и производственно-технологических отходов бурения, представленных буровыми сточными водами, отработанным буровым раствором (ОБР) и буровым шламом (БШ).
Наиболее ощутимы отрицательные последствия загрязнения почв, поверхностных и подземных вод.
К первым относится фильтрация и утечка жидких отходов бурения из накопительных котлованов, сооружаемых в минеральном грунте (шламовых амбаров).
Ко второй группе следует отнести источники временного действия — поглощение бурового раствора при бурении; выбросы пластового флюида на дневную поверхность; нарушение герметичности зацементированного заколонного пространства, приводящее к межпластовым перетокам и заколонным проявлениям; затопление территории буровой вследствие паводка в период весеннего половодья или интенсивного таяния снегов и разлив при этом содержимого шламовых амбаров.
Общим для данных источников загрязнения является то, что они носят вероятностных характер, а их последствия трудно предсказуемы.
загрязнение бурение скважина нефть
3. Шламовые амбары
Наибольшую опасность для объектов природной среды представляют производственно-технологические отходы бурения, которые накапливаются и хранятся непосредственно на территории буровой. Данные отходы образуются при выполнении бурения амбарным и безамбарным способами. Как правило, и в том и в другом случаях они размещаются на территории кустовых площадок в шламовых амбарах. Шламовые амбары (шламохранилищ) — природоохранное сооружение, предназначенное для централизованного сбора, обезвреживания и захоронения токсичных промышленных отходов бурения нефтяных скважин.
Амбарная технология бурения предполагает временное накопление в шламовых амбарах буровых сточных вод, бурового раствора, бурового шлама (выбуренной породы) и других технологических жидкостей, а безамбарная — исключительно выбуренную породу (в соответствие с технологическими особенностями).
Используемые при строительстве нефтяных скважин технологические жидкости, а также поднятые на поверхность буровые растворы содержат токсические вещества, химические реагенты, проникновение которых в грунт ведёт к загрязнению почвы, подземных вод и негативно влияют на экологию окружающей среды. Загрязнение природных объектов происходит при разрушении стенок шламовых амбаров или при их переполнении.
Некоторые возможные способы утилизации отходов бурения и нефтедобычи
... использования очищенной воды); обезвоживание и обезвреживание бурового шлама; утилизация бурового шлама; очистка нефтезагрязненного грунта. Таким образом, весь технологический процесс ликвидации шламового амбара проводится в два этапа: 1) очистка и обезвреживание содержимого амбара ... отходов Состав при бурении первой скважины (2600 м), т Состав при бурении последующих скважин, т Вода 314.0 314.0 Шлам ...
В случае плохой гидроизоляции стенок шламовых амбаров при их сооружении в грунт проникает жидкой фазы шлама, загрязняющая подземные воды. Для исключения проникновения загрязняющих веществ в грунт необходимо обеспечить надёжную гидроизоляция стенок и дна шламовых амбаров.
Материалы для создания противофильтрационного экрана в шламовых амбарах должны характеризоваться высокими механическими и гидроизоляционными свойствами в сочетании с химической стойкостью к кислотам и щелочам.
Геомембраны изготавливают в основном из полтэтилена высокого давления (ПВД) с добавлением различных стабилизаторов.
Основными достоинствами геомембран являются:
1. Устоичивость к воздействию химически активных веществ различной концентрации и ультрафиолетовому излучению, а так же высоким и низким температурам (порядка 70 С);
2. Защищает от заражения почвы и грунтовых вод;
3. не токсична;
4. безопасна для здоровья человека и окружающей среды.
5. Соответствует требованиям ГОСТ 10354-82 (ТУ 2245-001-97107808-2007) и строительного норматива СН 551-82 (Инструкция по проектированию и строительству противофильтрационных устройств из полиэтиленовой пленки)
6. геомембрана может использоваться также для гидроизоляции территорий под буровой вышкой.
Достоинства гидроизоляции шламовых амбаров с использованием геомембраны состоят в том, что сокращаются сроки строительства, имеется возможность гидроизоляции цельным экраном, а так же сохраняются гидроизоляционные свойства на долгие годы службы шламовых амбаров.
4. Ликвидация шламовых амбаров
Процесс ликвидации шламовых амбаров с последующей утилизацией бурового шлама можно условно разделить на следующие технологические стадии:
1. сбор нефтяной пленки с поверхности амбара;
2. очистка жидкой фазы от эмульгированной нефти;
3. доочистка жидкой фазы (степень очистки зависит от дальнейшего использования очищенной воды);
4. обезвоживание и обезвреживание бурового шлама;
5. утилизация бурового шлама;
6. очистка нефтезагрязненного грунта.
Таким образом, весь технологический процесс ликвидации шламового амбара проводиться в два этапа: технический и биологический. Технический этап заключается в сборе нефти с поверхности амбара с помощью нефтесборного оборудования. Биологический заключается в подъеме донных отложений нефти и продуктов ее деструкции (разрушения под действием тепла, кислорода, света, механических напряжений и др) из амбара. Поднятая со дна и собранная нефть вывозится на полигон (шламонакопитель).
Вода с амбара сливается через дренажный коллектор, фильтруется и сбрасывается на рельеф или используется в технологическом процессе.
При достижении нормативных значений содержания нефти и нефтепродуктов, амбар ликвидируется, на площади ликвидации производится высев многолетних трав и овса.
Для утилизации, обезвреживания или переработки нефтешламов, применяет различные способы:
1. если нефтешлам находится в смешанном виде и есть возможность получения из него товарной продукции, то его переработка происходит с помощью мобильной модульной установки с получением товарной нефти и искусственного почвогрунта.
Очистка сточных вод на предприятиях нефтегазового комплекса
... трубы; индикатор нагрузки на долото; буровая лебёдка; буровой насос; вибрационное сито для бурового раствора; выкидная линия бурового раствора. Буровая установка для ... для очистки бурового раствора от выбуренной породы (вибросита, пескоотделители, илоотделители, центрифуги). Оборудование для приготовления бурового раствора (гидроворонки, гидромешалки, шламовые насосы). Противовыбросовое ...
2. Утилизация термическим способам нефтешлама производится на различных установках, предназначена для утилизации нефтезагрязненного мусора, древесных отходов и небольшого количества нефтешлама.
5. Поглощение бурового раствора
Основным видом осложнений, а так еще одним источником загрязнений при строительстве скважин на нефтяных месторождениях являются поглощения бурового раствора затраты, на борьбу с которыми составляют свыше 85 % всего времени, затрачиваемого на борьбу с осложнениями.
Для приготовления буровых растворов используется большое количество химических реагентов, многие из которых относятся к особо вредным.
Основными причинами, вызывающими поглощение бурового раствора являются:
1. превышение давления столба раствора над пластовым,
2. геологические факторы (тип поглощающего пласта, его мощность, глубина, пластовое давление),
3. технические причины (количество и качество бурового раствора),
4. скорость проведения спуско-подъемных операций.
Поглощение представляет собой движение бурового раствора в пласт, при этом объем циркулирующего раствора в процессе промывки уменьшается, что становится заметным по снижению уровня в приемных емкостях циркуляционной системы.
Поглощения являются серьезным осложнением при бурении скважин, так как нарушается циркуляция бурового раствора, ухудшается промывка скважины, увеличивается расход времени, материалов и реагентов на приготовление новых объемов раствора. Поглощения часто усугубляются проявлениями вплоть до образования выбросов и фонтанов.
При бурении часть промывочной жидкости поступает из ствола скважины в водоносные горизонты, загрязняя их. Иногда поглощение буровых растворов носит катастрофический характер. Особенно нежелательно поступление раствора в горизонты пресных вод, содержащихся обычно в верхней части геологического разреза и поэтому подверженных наиболее длительному воздействию буровых растворов в процессе проводки скважин.
Влияние бурового раствора при бурении морских нефтяных скважин заключается в следующем:
1. Изменение условий существования морских организмов:
- повышение мутности воды;
- заиливание дна;
- нарушение температурного режима вод;
2. Загрязнение воды и грунтов токсичными веществами, в результате сброс в море в составе буровых растворов сложного набора высокотоксичных реагентов;
3. хроническое загрязнение тяжелыми металлами (ртуть, кадмий, свинец, мышьяк, цинк и др), содержащимися в буровых растворах и шламах;
4. Угроза жизнедеятельности организмов:
- гибель особей;
- появление патологических признаков и гистологических нарушений в организме рыб и беспозвоночных;
- накопление нефтяных углеводородов в органах и тканях растений и животных;
- уменьшение продолжительности жизни
5. Разрушение структуры экосистемы:
- полное исчезновение некоторых видов;
- сокращение биомассы планктона
Наиболее распространенными способами ликвидации поглощений промывочной жидкости являются:
1. снижение проницаемости пласта путем заполнения каналов инертными наполнителями;
Оборудование для очистки бурового раствора
... нным набором унифицированных механизмов - емкостей, устройств по очистке и приготовления буровых растворов. Для очистки буровых растворов от породы в циркуляционных системах применяют вибросита ( ... современной технологии бурения скважин предъявляют особые требования к буровым растворам, согласно которым оборудование по очистке раствора должно обеспечивать качественную чистку раствора от твёрдой ...
2. доставка и продавка вязкоупругой тампонирующей смеси в зону поглощения через бурильные;
3. установка перекрывающих устройств, например, гофрированных труб.
6. Буровые сточные воды как источник загрязнения
Наибольший объем среди отходов бурения составляют буровые сточные воды (БСВ).
Это связано с тем, что строительство скважин сопровождается потреблением значительных объемов природной воды и образованием загрязненных стоков.
Буровые сточные воды представляют собой агрегативно-устойчивую коллоидно-дисперсную систему, стабилизированную химреагентами, используемыми при обработке буровых растворов. В буровых сточных водах содержатся: углещелочной реагент, конденсированная сульфит-спиртовая барда, карбоксиметил-целлюлоза, гипан, окзил, нитролигнин, синтетические поверхностно-активные вещества (ПАВ) и другие реагенты, многие из которых являются защитными коллоидами. Буровые сточные воды могут содержать до 9500 мг/л органических веществ, в том числе 5000-8000 мг/л нефтепродуктов.
Сточные воды, образующиеся в процессе разведки и разработки морских месторождений нефти и газа подразделяются:
По способу образования:
- балластные;
- буровые;
- используемые для охлаждения;
- нефтеводяная смесь;
- пластовые;
- хозяйственно-фекальные;
- льяльное.
По степени минерализации:
- пресные,
- слабоминерализованные,
- минерализованные.
По условиям образования БВС можно разделить на три категории:
1. Атмосферные;
2. Производственные;
3. Хозяйственно-бытовые.
Атмосферные БСВ зависят от природно-климатических условий, а так же от длительности процесса
Производственные сточные воды формируются в процессе выполнения различных технологических операций, работы механизмов, оборудования и устройств. К ним относятся насосная группа, дизельный блок, рабочая площадка, блок очистки буровых растворов, блок химических реагентов, блок емкостей с запасным буровым раствором и т. д.
Хозяйственно-бытовые образуются в результате деятельности объектов культурно-бытового и санитарно-гигиенического назначения, а так же пунктов питания. ПО своему объему они составляют незначительную часть общего количества образующейся буровой сточной воды.
Основными загрязнителями БСВ являются взвешенные вещества, нефть и нефтепродукты, органические соединения и растворимые минеральные соли.
Взвешенные вещества в составе БСВ представлены глиной, частицами утяжелителя, высокомолекулярными соединениями, а так же мелкодисперсными частицами выбуренной породы.
Растворимые примеси представлены в основном минеральными солями и некоторыми органическими соединениями (хлоридами, сульфатами и т. д.)
7. Методы очистки БСВ
На нефтетранспортных предприятиях сбор сточных вод и их очистку ведут в зависимости от нефтехимических примесей и способов их очистки. В сточных водах нефтетранспортных предприятий находятся нефть и нефтепродукты, которые после отделения от воды можно использовать в народном хозяйстве.
При выборе системы сбора и очистки сточных вод руководствуются следующими основными положениями:
- необходимостью максимального уменьшения количества сточных вод и снижения содержания в них примесей;
- возможностью извлечения из сточных вод ценных примесей и их последующей утилизации;
- повторным использованием сточных вод в технологических процессах и системах оборотного водоснабжения.
Выбор метода очистки сточных вод предприятий зависит от многих факторов: количество сточных вод различных видов, их расходы, возможность и экономическая целесообразность извлечения примесей из сточных вод.
Автоматизация установок очистки воды
... устанавливать возможность образования сернистого железа, необходимость и мероприятия для удаления ионов трехвалентного железа из воды. Установки для очистки сточных вод предназначены для очистки сточных вод от остаточных нефтепродуктов и механических примесей и ...
Для очистки сточных вод используют очистные сооружения трех основных типов:
1. Локальные — предназначены для обезвреживания сточных вод непосредственно после технологических цехов, имеющих вредные химические вещества;
2. Общие — типа предназначены для очистки всех нефтесодержащих вод нефтетранспортного предприятия. Обычно эти очистные сооружения включают механическую, физико-химическую и биологическую очистки;
3. Районные или городские — предназначены в основном для механической, физико-химической и биологической очистки сточных вод.
Для очистки сточных вод от нефтепродуктов применяют:
- механические;
- физико-химические;
- химические;
- биологические методы.
Механическую очистку сточных вод от нефтепродуктов применяют преимущественно как предварительную. Механическая очистка обеспечивает удаление взвешенных веществ из бытовых сточных вод на 60-65 %, а из некоторых производственных сточных вод на 90-95 %. Задачи механической очистки заключаются в подготовке воды к физико-химической и биологической очисткам. Механическая очистка сточных вод является самым дешевым методом их очистки.
Окислительный метод очистки применяют для обезвреживания производственных сточных вод, содержащих токсичные примеси (цианиды, комплексные цианиды меди и цинка) или соединения, которые нецелесообразно извлекать из сточных вод, а также очищать другими методами (сероводород, сульфиды).
Наиболее универсален для очистки сточных вод от органических загрязнений биологический метод. Он основан на способности микроорганизмов использовать разнообразные вещества, содержащиеся в сточных водах, в качестве источника питания в процессе их жизнедеятельности. Биохимическая очистка производственных сточных вод нефтеперерабатывающих заводов производится в аэрофильтрах (биофильтры), аэротенках и биологических прудах.
Преимущества биологического метода очистки — возможность удалять из сточных вод разнообразные органические соединения, в том числе токсичные, простота конструкции аппаратуры, относительно невысокая эксплуатационная стоимость. К недостаткам следует отнести высокие капитальные затраты, необходимость строгого соблюдения технологического режима очистки, токсичное действие на микроорганизмы некоторых органических соединений и необходимость разбавления сточных вод в случае высокой концентрации примесей.
8. Мероприятия по охране природных ресурсов
При бурении скважин необходимо производить следующий комплекс мероприятий:
- внедрение кустового способа бурения скважин для сокращения площади, занятой буровой;
- сохранение плодородного слоя почвы;
- изоляция поглощающих и пресноводных горизонтов;
- ликвидация буровых отходов и горюче-смазочных материалов;
- очистка и повторное использование буровых растворов;
- применение нетоксичных реагентов для приготовления промывочных жидкостей.
На защиту и восстановление земельных участков должны быть составлены и утверждены проекты и сметы, предусматривающие следующие мероприятия:
Система безопасности бурения газовых скважин
... мероприятий. Цель работы - спроектировать систему безопасности бурение газовых скважин. Для достижения данной цели поставлены следующие задачи: провести анализ опасности технологического процесса; оценить риск возникновения и ... энергии, нарушению нормального процесса разработки месторождений и загрязнению окружающей среды. Газонефтеводопроявления при бурении скважин иногда принимают размеры ...
1. Подготовительные (до процесса бурения);
2. По охране (в процессе бурения);
3. По восстановлению земельных участков.
Подготовительные мероприятия предусматривают:
- установление мест складирования растительного и почвенного слоя или грунтов, подлежащих выемке;
- удаление плодородного слоя почвы в местах загрязнения нефтепродуктами и другими жидкостями, химическими реагентами, глинами, цементом и т.
д.
Охранные мероприятия в процессе бурения скважин . При наличии подземных грунтовых вод водоносные горизонты должны обязательно перекрываться обсадными трубами для их предохранения от загрязнения и заражения.
Самоизливающиеся скважины должны быть оборудованы регулирующими устройствами.
Слив использованного промывочного раствора и химических реагентов в открытые водные бассейны и непосредственно на почву категорически запрещены.
Мероприятия по восстановлению земельных участков . По окончании бурения скважины должна быть проведена горнотехническая и биологическая рекультивация.
Горнотехническая рекультивация включает в себя подготовку освобождающейся от буровых работ территории для дальнейшего землепользования:
- сырая нефть вывозиться для дальнейшего использования или сжигания;
- остатки дизельного топлива и моторного масла сжигаются;
- оборудование и железобетонные покрытия демонтируются и вывозятся;
- перекрытия амбаров для сброса шлама и нефти засыпаются слоем грунта не менее 0,6 м.
Биологическая рекультивация предполагает мероприятия по восстановлению плодородия нарушенных земель, их озеленение и по возвращению их в сельскохозяйственное и лесное пользование.
Заключение
При отсутствии контроля буровые работы могут привести к загрязнению природной среды сточными водами, буровым раствором, химическими реагентами, остатками горюче-смазочных материалов.
Загрязнение природной среды происходят на всех этапах освоения месторождения нефти — от бурения до введения ее в эксплуатацию, а так же в период разработке месторождения.
Основной задачей защиты окружающей среды при буровых работах состоит в разработке эффективных средозащитных мер и правильного выбора оптимального их комплекса в зависимости от природных условий района работ и принятой технологии сооружения скважин.
Природоохранные мероприятия должны быть направлены на сведение к минимуму негативного воздействия процесса строительства скважин на объекты окружающей природной среды (атмосферный воздух, поверхностные и подземные воды, почвы, растительный и животный мир).
Список литературы
[Электронный ресурс]//URL: https://drprom.ru/referat/shlamovyie-ambaryi/
1. Булатов А.И., Макаренко П.П., Шеметов В.Ю. — «Охрана окружающей среды в нефтегазовой промышленности». — М.: Недра — 1997. — 483 с.
Геоэкологические проблемы при проведении разведки и эксплуатационного ...
... правоотношений, направленных на выполнение мероприятий по сохранению естественной среды, рациональному использованию природных ресурсов, оздоровлению окружающей человека жизненной среды в интересах ... др. Кроме этого, бурение и поиски нефти и газа ведутся в сложных геологических условиях, включая мощные толщи ... в этих условиях, хотя незначительные по запасам объекты нефти и газа выявлены во многих НГП. ...
2. Кесельман Г.С., Махмудбеков Э.А. — «Защита окружающей среды при добыче, транспортировке и хранении нефти и газа». — М.: Недра — 1981. — 256 с.
3. http://www.oilru.com/nr/52/130/
4.
5. http://www.npacific.ru/np/sovproblem/oil_sea/vozdeistvie/burenie/public2.htm
