йцукенгшщзхъфывапролджэячсмитьбюйцукенгшщзхъфывапролджэячсмитьбюйцукенгшщзхъфывапролджэячсмитьбюйцукенгшщзхъфывапролджэячсмитьбюйцукенгшщзхъфывапролджэячсмитьбюйцукенгшщзхъфывапролджэячсмитьбюйцукенгшщзхъфывапролджэячсмитьбюйцукенгшщзхъфывапролджэячсмитьбюйцукенгшщзхъфывапролджэячсмитьбюйцукенгшщзхъфывапролджэячсмитьбюйцукенгшщзхъфывапролджэячсмитьбюйцукенгшщзхъфывапролджэячсмитьбюйцукенгшщзхъфывапролджэячсмитьбюйцукенгшщзхъфывапролджэячсмитьбюйцукенгшщзхъфывапролджэячсмитьбюйцукенгшщзхъфывапролджэячсмитьбюйцукенгшщзхъфывапролджэячсмитьбюйцукенгшщзхъфывапролджэячсмитьбюйцукенгшщзхъфывапролджэячсмитьбюйцукенгшщзхъфывапролджэячсмитьбюйцукенгшщзхъфывапролджэячсмитьбюйцукенгшщзхъфывапролджэячсмитьбюйцукенгшщзхъфывапролджэячсмитьбюйцукенгшщзхъфывапролджэячсмитьбюйцукенгшщзхъфывапролджэячсмитьбюйцукенгшщзхъфывапролджэячсмитьбюйцукенгшщзхъфывапролджэячсмитьбюйцукенгшщзхъфывапролджэячсмитьбюйцукенгшщзхъфывапролджэячсмитьбюйцукенгшщзхъфывапролджэячсмитьбюйцукенгшщзхъфывапролджэячсмитьбюйцукенгшщзхъфывапролджэячсмитьбюйцукенгшщзхъфывапролджэячсмитьбюйцукенгшщзхъфывапролджэячсмитьбюйцукенгшщзхъфывапролджэячсмитьбюйцукенгшщзхъфывапролджэячсмитьбюйцукенгшщзхъфывапролджэячсмитьбюйцукенгшщзхъфывапролджэячсмитьбюйцукенгшщзхъфывапролджэячсмитьбюйцукенгшщзхъфывапролджэячсмитьбюйцукенгшщзхъфывапролджэячсмитьбюйцукенгшщзхъфывапролджэячсмитьбюйцукенгшщзхъфывапролджэячсмитьбюйцукенгшщзхъфывапролджэячсмитьбюйцукенгшщзхъфывапролджэячсмитьбюйцукенгшщзхъфывапролджэячсмитьбюйцукенгшщзхъфывапролджэячсмитьбюйцукенгшщзхъфывапролджэячсмитьбюйцукенгшщзхъфывапролджэячсмитьбюйцукенгшщзхъфывапролджэячсмитьбюйцукенгшщзхъфывапролджэячсмитьбюйцукенгшщзхъфывапролджэячсмитьбюйцукенгшщзхъфывапролджэячсмитьбюйцукенгшщзхъфывапролджэячсмитьбюйцукенгшщзхъфывапролджэячсмитьбюйцукенгшщзхъфывапролджэячсмитьбюйцукенгшщзхъфывапролджэячсмитьбюйцукенгшщзхъфывапролджэячсмитьбюйцукенгшщзхъфывапролджэячсмитьбюйцукенгшщзхъфывапролджэячсмитьбюйцукенгшщзхъфывапролджэячсмитьбюйцукенгшщзхъфывапролджэячсмитьбюйцукенгшщзхъфывапролджэячсмитьбюйцукенгшщзхъфывапролджэячсмитьбюйцукенгшщзхъфывапролджэячсмитьбюйцукенгшщзхъфывапролджэячсмитьбюйцукенгшщзхъфывапролджэячсмитьбюйцукенгшщзхъфывапролджэячсмитьбюйцукенгшщзхъфывапролджэячсмитьбюйцукенгшщзхъфывапролджэячсмитьбюйцукенгшщзхъфывапролджэячсмитьбюйцукенгшщзхъфывапролджэячсмитьбюйцукенгшщзхъфывапролджэячсмитьбюйцукенгшщзхъфывапролджэячсмитьбюйцукенгшщзхъфывапролджэячсмитьбюйцукенгшщзхъфывапролджэячсмитьбюйцукенгшщзхъфывапролджэячсмитьбюйцукенгшщзхъфывапролджэячсмитьбюйцукенгшщзхъфывапролджэячсмитьбюйцукенгшщзхъфывапролджэячсмитьбюйцукенгшщзхъфывапролджэячсмитьбюйцукенгшщзхъфывапролджэячсмитьбюйцукенгшщзхъфывапролджэячсмитьбюйцукенгшщзхъфывапролджэячсмитьбюйцукенгшщзхъфывапролджэячсмитьбюйцукенгшщзхъфывапролджэячсмитьбюйцукенгшщзхъфывапролджэячсмитьбюйцукенгшщзхъфывапролджэячсмитьбюйцукенгшщзхъфывапролджэячсмитьбюйцукенгшщзхъчсмитьбюйцукенгшщзхъфывапролджэячсукенгшщзхъфывапролджэячс

БИОТОКСИЧНОСТЬ БУРОВЫХ ПРОМЫВОЧНЫХ ЖИДКОСТЕЙ Кейс Макарова Арина, Малькевич Ян, Кубарева Анастасия, Перов Илья

Введение

В вопросе добычи нефти и газа одну из главных ролей играет буровая промывочная жидкость. Успех строительства нефтяных и газовых скважин главным образом зависит от состава и свойств буровых растворов, которые должны обеспечить безопасность, безаварийность бурения и качественное вскрытие продуктивного пласта. Применение буровых растворов и регулирование их свойств требует значительных денежных затрат, затрат времени на их химическую обработку и очистку. Одним из критериев приготовления БПЖ является его токсичность и влияние реагентов на окружающую среду. Именно этот вопрос мы с коллегами рассмотрим в данном кейсе.

Поставим перед собой проблему:- "Подобрать рецептуру буровой промывочной жидкости. Снизить долговременное воздействие БПЖ на окружающую среду"

Выявим актуальность проблемы:

"С каждым годом население Земли увеличивается на 80 млн человек. В связи с этим увеличиваются и потребности человечества в ресурсах. Одними из самых потребляемых ресурсов на сегодняшний день являются нефть и газ. Следовательно, чтобы добыть большее количество ресурсов, нужно пробурить большее количество скважин, различной сложности. Таким образом, увеличивается использование БПР, увеличивается количество отходов, которые в свою очередь пагубно влияют на окружающую среду. Поэтому, при сложившейся ситуации , нужно снизить отрицательное влияние отходов бурения, использовать нетоксичные реагенты для приготовления буровых промывочных жидкостей."

Для решения данной проблемы поставим перед собой задачу:-

Изучить ряд вопросов:

1. Что такое БР. История развития. Функции, требования.

2. Технологические отходы бурения скважины (ОБР, БШ, БСВ).

3. Методы утилизация и обезвреживания отходов бурения. Требования к объектам размещения буровых шламов.

4. Мероприятия по охране недр и защите от загрязнения.

5. Токсикологическая и экологическая характеристика реагентов и материалов для бурения.

6. Оценка биотоксичности БПЖ

7. Выбор БПЖ. План замены более токсичных составляющих БПЖ на менее токсичные

Практическая значимость исследования-

1. Получение информации, которая может лечь в основу курсовой работы.

2. В том, что затрагивается проблема использования буровых растворов с точки зрения влияния их на биосферу.

3. Формирование у студентов понимая вредного влияния деятельности человека на окружающую среду, к которой в том числе относится добыча нефти с применением буровых растворов.

А так же, сделать вывод о проделанной работе и прийти к решению поставленной проблемы

1. Что такое бр. История развития. Функции, требования.

Буровой раствор — сложная многокомпонентная дисперсная система, применяемых для промывки скважин в процессе бурения.

Использование буровых растворов для бурения скважин предложено впервые в 1833 году французским инженером Фовеллем, который, наблюдая операцию канатного бурения, при которой аппарат бурения наткнулся на воду, заметил, что фонтанирующая вода очень эффективно удаляет буровой шлам из скважины. Он изобрёл аппарат, в котором предполагалось закачивать воду под буровую штангу, откуда буровой шлам вымывался водой на поверхность между буровой штангой и стволом скважины. Принцип остался неизменным до сих пор.

Основные функции:

- разрушение забоя скважины;

- удалять выбуренную породу (буровой шлам) с забоя скважины;

- транспортировать выбуренную породу (буровой шлам) на поверхность;

- охлаждать долото;

Дополнительные функции:

- создание достаточного давления на вскрытые скважиной пласты, чтобы исключить газонефтеводопроявления;

- образование на стенках скважины тонкой, но прочной и малопроницаемой фильтрационной корки, предотвращающей проникновение ПЖ или ее фильтрата в породы;

- удержание во взвешенном состоянии твердой фазы при временном прекращении циркуляции;

- предотвращение возникновения осыпей и обвалов;;

- предохранение бурового инструмента и оборудования от коррозии и абразивного износа;

Основное требование:

Буровое растворы должны быть безопасны для людей и окружающей природной среды в процессе приготовления , применения и утилизации отходов бурения. Выполнение этого требования - необходимое условие внедрения новых разработок в области технологии БР.

Часть ингредиентов бурового раствора и поступающих из пласта шлама, жидкостей и газа содержат вещества, представляющие опасность для персонала и окружающей среды. Особенно опасными являются нередко встречающиеся пласты, содержащие токсичные кислые газы (сероводород и др.), которые могут вызывать непоправимый физический ущерб.

Последнее время при разработке рецептур буровых растворов серьезное внимание уделяется вышеуказанным вопросам. Так, для массового бурения созданы экологически чистые, биологически разлагаемые полимерные системы.

При вскрытии пластов, содержащих токсичные газы, разработаны специальные реагенты, которые полностью связывают эти вещества во время движения раствора от забоя до поверхности.

2. Технологические отходы бурения скважины (обр, бш, бсв)

При бурении и эксплуатации скважин происходит нарушение и загрязнение ландшафтов, прилегающих к буровым площадкам. Основными источниками воздействия выступают строительно-монтажные работы, а также отходы бурения:

· буровые сточные воды (БСВ)

· отработанные буровые растворы (ОБР)

· буровой шлам (БШ)

2.1. Буровой шлам (бш)

Буровой шлам – это разрушенные породы грунта при бурении, пропитанные буровым раствором. Частицы и обломки пород образуются под воздействием бурового долота на дно скважины. Состав бурового шлама зависит от типа осадочных и горных пород, в которых проходит буровой инструмент, а так же от глубины скважины, так как на разных глубинах залегают разные породы. При разрушении буровым долотом пород, буровой раствор, подаваемый в забой, выносит на поверхность буровой шлам. Для очистки бурового раствора от шлама используется комплекс различных механических устройств: вибрационные сита, гидроциклонные шламоотделители (песко- и илоотделители), сепараторы, центрифуги. .(видео)

После отделения шлама, буровой раствор используется повторно.

Загрязняющие свойства бурового шлама обусловлены минеральным составом выбуренной породы и остающимися в ней остатками бурового раствора. Анализ фазового, фракционного и компонентного состава шлама, а также его физико-химических свойств показывает, что за счет адсорбции на поверхности частиц шлама химических реагентов, используемых для обработки буровых растворов и входящих в его состав, он проявляет ярко выраженные загрязняющие свойства. В работе А.П. Хаустова и М.М. Редина (2006) показано наличие в исследуемых образцах БШ высокого содержания элементов I и II класса опасности, таких как: Pb2+, As3+, Cd2+, Ni2+, Zn2+ и Al3+. Концентрации данных элементов во много раз превышали предельно допустимую концентрацию (ПДК) в почве. Их присутствие в БШ было обусловлено поступлением из выбуренной породы, что подтверждалось химическими анализами водного и кислотного экстрактов. Также выбуренная порода накапливает в процессе бурения нижних горизонтов сырую нефть и ее фракции. Таким образом, в его составе отмечается значительное содержание нефтепродуктов, органических соединений, опасных для объектов природной среды, растворимых минеральных солей. БШ, пропитанные буровыми растворами на водной основе, менее опасны, чем БШ, пропитанные РУО. Это связано с тем, что практически все реагенты, за исключением лигнинсодержащих, используемые для обработки буровых растворов на водной основе, относятся к IV и V классам опасности

Степень опасности БШ для окружающей среды определяется именно составом буровых растворов, используемых при бурении.

Экологическая опасность бурового шлама определяется его токсическим воздействием на живые организмы. По результатам исследований, проведенных на почвенных микроорганизмах выявляется токсичность проб, отобранных на одном месторождении. Токсичность полностью устраняется при 10-ти кратном разбавлении вытяжек.

Обычная практика обращения с буровым шламом – размещение в шламовых амбарах с последующей рекультивацией участка – применяется в настоящее время практически всеми нефтяными компаниями.

После удаления из шлама опасных для экологии компонентов разрешается переработать его для производства:

• тротуарной плитки;

• бордюрных ограждений;

• шлакоблоков, пригодных для строительства подсобных зданий, конструкций с несущей функцией;

• бетонных смесей;

• смесей для покрытия дорог.