Лекция № 30. Охрана окружающей среды и мероприятия по тб при промывке и тампонировании скважин.

Охрана окружающей среды является одной из важнейших экономических и социальных задач общества. В связи с увеличивающимися объемами бурения, растет количество отходов производства. Бурении скважин связано с применением больших объемов материалов различной степени токсичности.

Основными компонентами промывочных жидкостей, загрязняю­щими окружающую среду, являются:

1) активная твердая фаза, особенно глинистая;

2) шлам выбуренных пород;

3) большинство ве­ществ, используемых для регулирования свойств ПЖ..

Даже вода после многократной циркуляции не без­вредна. Она насыщается коллоидной фракцией выбуренных по­род, частицами смазки, оксидами железа, сточными водами са­нитарно – гигиенической уборки помещения буровой.

В комплекс природоохранных мероприятий при использова­нии промывочных жидкостей входят предупредительные меро­приятия и мероприятия, связанные с рекультивацией земель после окончания бурения скважины. Предупредительные меро­приятия сводятся к организации работ, которые бы исключали потери вредных компонентов, уменьшали потребность в промы­вочных жидкостях и их компонентах, загрязняющих окружаю­щую среду. К ним относятся следующие.

1. Соответствующая организация транспортировки реагентов и готовых промывочных жидкостей. Такие несложные меры, как затаривание рассыпных реагентов, максимальное сохранение за­водской упаковки, герметизация. емкостей, применяемых при перевозке реагентов и промывочных жидкостей, весьма эффек­тивны и не требуют значительных затрат.

2. Надлежащее хранение промывочных жидкостей и всех их компонентов. Применение контейнеров, сооружение специаль­ных помещений и навесов для хранения материалов, предупреж­дение утечек промывочных жидкостей из желобной системы, предупреждение попадания и перетока дождевых вод через желобную систему – вот перечень мер, кото­рые улучшают хранение промывочных жидкостей.

3. Своевременная химическая обработка промывочных жидкостей и их очистка позволяют дольше сохранять требуемое ка­чество промывочных жидкостей, реже заменять их или вообще отказаться от замены.

4. Организация широкого повторного использования промы­вочных жидкостей после окончания бурения скважины или ка­кого-то ее интервала путем транспортировки их на другие сква­жины или в специальные емкости – накопители. Особенно эффек­тивна эта мера при разбуривании в сложных геологических ус­ловиях, где применяются различные промывочные жидкости.

5. Хранение непригодных промывочных жидкостей и их утилизация. Непригодные (отработавшие) промывочные жидкости целесообразно складировать в бункерах – накопителях с последую­щей утилизацией или обезвоживанием. Часть такой промывоч­ной жидкости мажет служить основой при пригoтовлении све­жего промывочного агента.

6. Регенерация промывочных жидкостей. Восстановление свойств промывочных жидкостей, потерявших восприимчивость к химической обработке, принятой в районе работ, может быть достигнуто применением нетрадиционных для данного место­рождения (скважины) реагентов или их комбинаций.

7. Сбор буровых сточных вод с пола буровой. Для этого площадка под буровую установку должна быть подготовлена соответствующим образом.

8. Использование промывочной жидкости как жидкой основы тампонажного раствора при ликвидации скважины.

9. Выбор и применение нетоксичных или малотоксичных про­мывочных жидкостей и материалов для регулирования их свойств. Возможность реализации этого пункта обусловлено комплексом факторов, из которых основные – геологические условия района работ, наличие соответствующих компонентов, степень разработки технологии обезвреживания применяемых токсичных веществ, подлежащих замене.

10. Предупреждение поглощения промывочной жидкости, а при возникновении – быстрая и надежная его ликвидация. Эта важно с точки зрения не только предупреждения загрязнения водоносных зон, которые могут использоваться для питьевого и хозяйственного водоснабжения, но и сокращения потерь при транспортировке.

Некоторые из перечисленных мер требуют дополнительных затрат времени и средств и скажутся постепенно, другие сразу дают эффект, причем не только природоохранный, но и эконо­мический сегодняшнего дня. Однако все они должны выполнять­ся неукоснительно.

Обязательным условием успешной рекультивации земли пос­ле завершения бурения скважины является ликвидация желоб­ной системы с предварительным сбором шлама, удалением из отстойников и приемных емкостей промывочной жидкости или ее обезвреживанием. В противном случае при засыпке прием­ных емкостей промывочная жидкость будет вытеснена на по­верхность и загрязнит плодородный слой земли.

Специфика разведочного бурения исключает пока возмож­ность реализации безотходного цикла работ. Даже при много­кратном использовании промывочных жидкостей будут отходы, подлежащие ликвидации. Эта и шлам выбуренных парад, и жидкость, оставшаяся после завершения разведки месторожде­ния, и вновь разрабатываемые растворы и т. д. Поэтому ликви­дация промывочной жидкости при существующей технологии бурения скважин всегда будет одним из важнейших природоох­ранных мероприятий при разведке месторождения.

Сложность ликвидации промывочной жидкости зависит от ее вида и состава. Наиболее трудно обезвреживаются дисперс­ные системы, в которых требуется реализовывать весь комплекс очистки: механическую, физико-химическую и биологическую. Относительно небольшие объемы промывочных жидкостей, под­лежащих очистке, большие расстояния между скважинами, большой набор используемых реагентов пока не позволяют по­ставить очистку промывочных жидкостей на промышленную ос­нову с максимальным использованием механизации. Сложней­шую операцию представляет собой отделение дисперсной фазы, особенно глинистой и ее обезвоживание.

Серийно выпускаемых для этих целей механизмов пока нет, и очистку (обезвоживание) промывочных жидкостей выполняют одним из следующих способов:

• коагуляцией и осаждением глинистой составляющей промы­вочных жидкостей с последующим вывозом осветленной жидкой фазы и ее очисткой; коагулируют раствор либо введением сер­ной кислоты до рН = 5.7, либо физико-химической обработкой флокулянтами и коагулянтами (известью, солями железа, полиакриламидом – в последовательном порядке, т. е. в три этапа);

• нейтрализацией вредных компонентов;

• комплексом мероприятий, включающих осветление и обезвреживание раствора, например обработка алюминиевым сульфатом и полиакриламидом с последующей аэрацией раствора.

Проще выполнять все эти работы в специальных отстойниках – накопителях, исключающих утечки промывочной жидкости. В таких отстойниках после осаждения твердой фазы можно ис­пользовать бактериальную обработку (используют специальные бактерии, перерабатывающие вещества, которые поглощают кислород, растворенный в воде. Бактериальная очистка эффективна для растворов, обработанных полимерами.

Для предотвращения вытеснения глинистого раствора при ликвидации желобной системы отстойники и приемные емкости можно засыпать сначала легкими отходами промышленности, поглощающими воду: деревянной стружкой, опилками и стеблями подсолнечника и др. Такой путь рекомендуется при отсутствии в растворе вредных веществ.

Загрязнение окружающей среды при использовании тампонажных растворов происходит при потерях растворов и составляющих компонентов на поверхности и при загрязнении проницаемых горизонтов в результате несхватывания раствора или выщелачивания тампонажного камня. Это устраняется комплексом предупредительных мероприятий и в меньшей степени мерами, связанными с ликвидацией излишних объемов заготовленных тампонажных составов.

В комплекс предупредительных мероприятий, уменьшающих загрязнение поверхности земли, входят:

1) надлежащая организация транспортировки исходных компонентов, особенно реагентов, синтетических смол, отвердителей;

2) правильная организация хранения и использования всех компонен­тов тампонажных составов;

3) выбор и применение безвредных тампонажных составов;

4) организация приготовления и использования тампонажных соста­вов, которая бы исключала потери компонентов;

5) организация сбора, вывозки, хранения и последующей нейтрализации сточных вод — продуктов промывки бурового и тампонажного инструмента и оборудования после использования тампонажных составов.

Загрязнение проницаемых горизонтов можно предупредить главным образом использованием безвредных тампонажных составов и уменьшением их расхода. Неиспользованные тампонажные растворы необходимо тщательно собирать, отверждать и захоронять. Тампонажный раствор, выходящий из затрубного пространства при тампонировании обсадных колонн, должен быть обязательно собран, отвержден и также захоронен или утилизирован.