Рыбохозяйственные нормативы буровых промывочных жидкостей
Согласно ГОСТу Р 53241-2008 для буровых промывочных жидкостей и/или их отдельных компонентов должны быть официально утверждены нормативы (ПДК, ОБУВ) и соответствующие методы аналитического контроля. Логично предположить, что, прежде всего, речь идет о рыбохозяйственных нормативах. Необходимость утверждения таких нормативов для компонентов БПЖ не вызывает сомнения, причем для всех без исключения, а не отдельных, как это предусмотрено стандартом. Формулировка, используемая в стандарте, – это еще одна лазейка для недобросовестных природопользователей. Что касается утверждения рыбохозяйственных нормативов для промывочных жидкостей, то взгляды экологов и буровиков по этому вопросу расходятся. Нами неоднократно, как на конференциях и семинарах, например, на международном семинаре «Охрана водных биоресурсов в условиях интенсивного освоения нефтегазовых месторождений на шельфе и внутренних водных объектах Российской Федерации» (г. Москва, 2000), так и в различных публикациях [2, 3, 4], в т. ч. в журнале «Бурение и нефть», была обоснована абсолютная бесполезность утверждения рыбохозяйственных нормативов для промывочных жидкостей. Этот вывод сделан на основании следующих аргументов. 1. Разработка рыбохозяйственных нормативов для БПЖ основана на предположении, что они являются смесевыми препаратами постоянного состава. Принципы нормирования смесевых препаратов, принятые Научно-техническим советом Главрыбвода от 30 марта 1995 г. и подтвержденные его решением от 29 января 1997 г., сводятся к следующему:
смеси постоянного состава – это рецептуры (буровые растворы, пестициды, некоторые красители и т. д.), полученные в результате намеренного смешивания двух или группы индивидуальных веществ. Такие смеси имеют (наряду с индивидуальными веществами) соответствующие номера ГОСТа или ТУ, номер госрегистрации, международный код, определяющие свойства этих веществ (количество и качество примесей). Смесевые вещества могут иметь фирменное или торговое название;
индивидуальное – это вещество, полученное в результате конкретного химического процесса. Оно может содержать примеси побочных продуктов химической реакции и продуктов его трансформации за счет биологических и физико-химических факторов. Индивидуальные вещества, входящие в состав смесей, рассматриваются с точки зрения их влияния на водную биоту, как потенциально токсичные или опасные;
При определении норматива на смесь химических веществ постоянного состава она исследуется как единое вещество в соответствии с общими правилами. При этом устанавливается величина норматива на смесь в целом с указанием лимитирующего признака вредности и класса опасности. На каждый компонент смеси также устанавливается величина норматива. Не нормируются те компоненты, для которых доказано отсутствие биологической активности (на основании литературных или собственных экспериментальных данных, представленных в отчете) в концентрациях, которые достигаются при содержании смеси в окружающей среде на уровне ее ПДК.
Таким образом, при разработке рыбохозяйственных нормативов постулируется, что БПЖ: а) являются смесями постоянного состава, б) имеют соответствующие номера ГОСТа или ТУ, номер госрегистрации, международный код, определяющие свойства этих веществ (количество и качество примесей). Эти утверждения являются ошибочными. Рецептуры БПЖ не имеют соответствующего номер ГОСТа или ТУ, номера госрегистрации, международного кода. Для того чтобы в этом убедиться, достаточно заглянуть в любой справочник по промывке скважин, например [5]. В перечне рыбохозяйственных нормативов [1] только для одной из промывочных жидкостей указаны технические условия (БПЖ №120, ТУ 6-01-166-84). Однако это не только исключение, но и недоразумение, так как норматив ПДК утвержден для вещества, для которого известен только вещественный состав: гидролизованный полиакрилонитрил (769, ПДК = 1,0 мг/л), гидролизованный полиакриламид (766, ПДК = 0,8 мг/л) и эмультан, а концентрация этих веществ неизвестна. При этом для эмультана ПДК не установлен, что должно свидетельствовать о доказанном отсутствии биологической активности данного поверхностно-активного вещества в концентрациях, которые достигаются при содержании смеси в окружающей среде на уровне ее предельно допустимой концентрации (ПДК = 5,0 мг/л). Представляется очевидным, что БПЖ не являются смесями постоянного состава. Параллель между промывочными жидкостями, пестицидами, некоторыми красителями и т. д., проведенная в решении НТС Главрыбвода, свидетельствует о полном непонимании специфики применения БПЖ. Для того чтобы учесть эту специфику, нами было предложено классифицировать смеси на товарные и нетоварные. Состав и свойства товарных смесей, например пестицидов, в процессе применения не изменяются – это смеси постоянного состава. Состав и свойства нетоварных смесей, например БПЖ, в течение их жизненного цикла изменяются многократно – это смеси непостоянного состава. Жизненный цикл буровых промывочных жидкостей включает проектирование, приготовление, использование, кондиционирование и перевод в отходы производства. Как материальный объект БПЖ появляется на этапе приготовления (исходная, кондиционная промывочная жидкость), ее использование заключается в многократном прокачивании через скважину, при котором ее состав и свойства изменяются в результате: • обогащения буровым шламом; • химических реакций и физико-химического взаимодействия между компонентами дисперсионной среды и дисперсной фазы, а также с породами в стенке скважины (путь циркуляции БПЖ через скважину, которая, по сути, является химическим реактором с повышенными температурой и давлением, составляет несколько километров); • механо-химических процессов в элементах циркуляционной системы, прежде всего в гидромониторных насадках долота (скорость истечения струи при реализации гидромониторного эффекта не менее 70 м/с [6]). Разумеется, речь не идет о том, что состав и свойства БПЖ существенно изменяются уже в течение первого цикла циркуляции. Интенсивность снижения качества промывочной жидкости в процессе циркуляции зависит от многих факторов, и вопрос лишь в том, когда эти изменения станут экологически значимыми. Сохраняя объективность, следует также отметить, что неизбежное ухудшение технологических свойств не обязательно будет сопровождаться ухудшением и экологических свойств промывочной жидкости. Не исключено, что в результате химических реакций и физико-химических процессов экологические свойства циркулирующей промывочной жидкости улучшатся по сравнению с исходной. Однако изначально это не известно, поэтому постулат о соответствии утвержденных нормативов ПДК для технологической рецептуры БПЖ, реально циркулирующей через скважину промывочной жидкости, нуждается в доказательстве.
В процессе циркуляции из скважины выходит некондиционная промывочная жидкость. Для возвращения исходного качества ее кондиционируют, в т. ч. периодически путем химической обработки. Таким образом, можно выделить три состояния промывочной жидкости: исходное, для которого формально норматив ПДК утвержден, а также некондиционное (на выходе из скважины) и кондиционное (после химобработки), для которых норматив ПДК неизвестен. Норматив ПДК в перечне [1] определен для одного фиксированного значения концентрации компонентов БПЖ, хотя это один из множества возможных вариантов ее рецептур. В проектной и технологической документации на строительство скважин приводятся интервалы значений концентрации компонентов БПЖ. Перед приготовлением промывочной жидкости на буровой осуществляют отработку ее рецептуры в лаборатории из реагентов и материалов, имеющихся на предприятии. В этом еще одно отличие БПЖ от смесей постоянного состава, к которым они наряду с пестицидами отнесены в перечне [1]. Оптимизация рецептуры промывочной жидкости в лаборатории осуществляется по технологическим свойствам, которые, в отличие от экологических, можно оперативно измерить. Таким образом, задача воспроизведения БПЖ в соответствии с рецептурой, указанной в перечне ПДК, не ставится. Поэтому совпадение рецептуры приготовленной буровой (исходной) промывочной жидкости и ее утвержденного аналога — дело случая. Концентрации ингредиентов БПЖ изменяются в широких пределах. Следовательно, существует вероятность того, что экологические свойства фактически используемой промывочной жидкости могут быть хуже ее аналога, указанного в перечне ПДК. Для того чтобы это исключить, целесообразно было в перечне ПДК привести концентрации ингредиентов БПЖ в виде интервала значений, а величину ПДК указать для самой худшей в этом отношении рецептуры промывочной жидкости. Впрочем, и это не сделает утвержденный норматив ПДК реальным, т. к. состав и свойства БПЖ в процессе циркуляции изменяются. 3. Целью разработки рыбохозяйственных нормативов смесевых препаратов согласно [1] являются экспертная оценка экологического риска применения препарата, проведение экологической и рыбохозяйственной экспертизы, а также подготовка материалов для предъявления исков за ущерб, нанесенный водным биоресурсам. При оценке ущерба водным биоресурсам сопоставляют фактическую концентрацию веществ в воде с предельно допустимой. Следовательно, процедура разработки и утверждения ПДК для БПЖ имеет практическую ценность только при наличии методик их аналитического контроля в воде. Поскольку, попадая в воду, промывочная жидкость перестает существовать, распадаясь на отдельные компоненты, растворяющиеся и осаждающиеся в воде, то речь может идти о создании методик аналитического контроля не БПЖ в целом, а ее компонентов. Для смесевых или биоразлагающихся препаратов в перечне ПДК [1] указывают компонент, по которому удобнее всего вести контроль (компонент-индикатор). Поскольку методики аналитического контроля для БПЖ отсутствуют, в графе «Метод анализа. Контролируемый показатель» указывают — расчет. Однако и утвержденных в установленном порядке методик обоснования компонентов-индикаторов или методик расчета концентрации БПЖ в воде по содержанию их компонентов также нет. Следовательно, напрямую использовать значение ПДК промывочной жидкости при оценке ущерба водным биоресурсам не представляется возможным. Практически эта задача решается путем определения концентрации в воде компонентов БПЖ, для которых утверждены эколого-рыбохозяйственные нормативы, указываемые в том же перечне ПДК. Однако и здесь имеются нарушения установленных правил. Их формальным оправданием является положение о том, что не нормируются те компоненты, для которых доказано отсутствие биологической активности (на основании литературных или собственных экспериментальных данных, представленных в отчете) в концентрациях, которые достигаются при содержании смеси в окружающей среде на уровне ее ПДК. В результате, например, ПДК эмультана (БПЖ №120, ТУ 6-01-166-84) неизвестен. Представляется очевидным, что норматив ПДК должен быть определен для всех веществ, попадание которых возможно в воду. Таким образом, приведенная в перечне [1] величина ПДК промывочной жидкости характеризует ее потенциальную экологичность на основе исследования только одной из возможных ее рецептур. Некоторая практическая польза от этого, безусловно, есть. Например, зная ПДК, на этапе проектирования можно выбрать промывочную жидкость с меньшим потенциальным ущербом водным биоресурсам. Однако с учетом длительности и трудоемкости процедуры разработки и утверждения эколого-рыбохозяйственных нормативов, а также неисчислимого количества существующих рецептур БПЖ такой путь вряд ли можно назвать разумным. На стадии проектирования, видимо, можно ограничиться применением приближенного расчетного способа определения экологичности БПЖ или, если необходим более точный результат, — использовать метод биотестирования. Однако и расчетный способ, и биотестирование нуждаются в адаптации к условиям бурения [7, 8]. В заключение отметим, что в соответствии со статьей 12 Федерального закона «О техническом регулировании» от 27 декабря 2002 года №184-ФЗ документы в области стандартизации (в т. ч. национальные и региональные стандарты, своды правил) применяются на добровольной основе. Поэтому ГОСТ Р 53241-2008 можно рассматривать как один из вариантов требований к охране морской среды при разведке и освоении ресурсов природных углеводородов, предшествующих принятию соответствующего технического регламента, устанавливающего обязательные требования. При этом вышеизложенное исключает включение ГОСТа Р 53241-2008 в перечень документов в области стандартизации, в результате применения которых будет обеспечиваться соблюдение требований такого технического регламента.