- •1. Что такое бр. История развития. Функции, требования.
- •2. Технологические отходы бурения скважины (обр, бш, бсв)
- •2.1. Буровой шлам (бш)
- •2. 2. Отработанные буровые растворы (обр)
- •2.3. Буровые сточные воды
- •3. Методы утилизация и обезвреживания отходов бурения. Требования к объектам размещения буровых шламов.
- •4. Мероприятия по охране недр и защите от загрязнения.
- •4.1.Воздействие бурения скважин на компоненты биосферы
- •4.1.1. Воздействие на гидросферу
- •4.1.2. Воздействие на атмосферу
- •4.1.3. Воздействие на почву
- •4.2. Воздействие бурения на недра. Мероприятия по охране
- •5. Токсикологическая и экологическая характеристика реагентов и материалов для бурения.
- •Экологическая характеристика различных марок кмц
- •6. Оценка биотоксичности бпж
- •7. Выбор бпж. План замены токсичных веществ
4.1.3. Воздействие на почву
При бурении скважин загрязнителями почв , грунтовых вод являются буровые растворы, содержащие различные химические реагенты. Важной задачей природоохранной деятельности буровых предприятий является внедрение в промысловую практику почвозащитных мероприятий, поскольку установлено угнетающее действие отходов буровых растворов и высокоминерализированных пластовых вод на активность почв.
Шламовые амбары - это токсичный очаг для прилегающих территорий. Во избежание утечек в грунт места размещения емкостей для хранения шлама и растворов, котлованов для сточных вод и бурового шлама должны быть гидроизолированы. Обследование шламовых амбаров на месторождениях, где бурение велось с использованием соленасыщенных буровых растворов , показало, что на месте работы буровой установки площадь засоления грунтов и подземных вод достигает 4,5 га. при этом плодородие почв не восстанавливается многие годы. При попадание ОБР в почву происходит разрушение почвенных ферментов , за счет чего снижается продуктивность покрова земли.
Из всех видов загрязнения почв нефтепродуктами и другими группами загрязнителей наиболее опасным является загрязнение горизонта грунтовых вод, т.к. токсичные вещества могут мигрировать на большие расстояния, распространяться за пределы первоначального участка и проникать к водозаборным сооружениям.
Основными исполняемыми работами при аварийных разливах нефти или бурового раствора станут:
Купирование разлива;
Устранение продуктов разлива благодаря техническому оборудованию и сооружениям;
Обезвреживание собранных нефтепродуктов (БПЖ) на обустроенных полигонах;
Очистка поверхностей почвы, при необходимости монтирование специальных очистных построек;
Сбор остаточных засорений на территории;
Сдача участка природоохранным организациям.
С позиции экологической безопасности более предпочтительны механические способы сбора разлитой нефти. Широко используются методы, основанные на свойстве некоторых материалов поглощать нефть: торф, опилки, мох, полиуретан, смола, целлюлозы. Кратность и использования после регенерации - 30 раз, поглощающая способность 26 кг/кг. Различают следующие группы :
-эмульгаторы
-отвердители для придания нефти густой консистенции и последующего ее механического удаления
-моющие средства для смывания нефтяных пленок.
-наиболее эффективный метод - биотехнологии, основанные на окислении нефтепродуктов микроорганизмами. В результате происходит расщепление ув, их минерализация и дальнейшая гумификация.
Восстановление нарушенных земель значительно отстает от темпов загрязнения, потому что очистка почвы от нефтепродуктов представляет собой сложную проблему и требует высоких затрат. Стоимость рекультивации сильнозагрязненных участков достигает 150 тыс.долл. за гектар.
4.2. Воздействие бурения на недра. Мероприятия по охране
Охрана недр является одним из важнейших направлений деятельности нефтегазодобычи. При нарушении технологий производства бурение скважин и разработка месторождений вызывают значительное загрязнение недр. Проходка скважины нарушает естественную разобщенность горных пород и создает возможность взаимодействия пластов между собой и с атмосферой. Нефть может попасть в водоносные пласты и наоборот, пласт нефти может обводниться. В результате катастрофических уходов промывочной жидкости в недра попадают применяемые при приготовлении буровых растворов органические вещества, такие как гуматный порошок, нефть, графит, полифенольный лесохимический реагент (ПФЛХ), карбоксиметилцеллюлоза (КМЦ), сульфит-спиртовая барда (ССБ) и другие, а также минеральные вещества - барит, каустическая сода, кальцинированная сода, известь и др. Эти вещества могут привести к изменению микробиологической обстановки в недрах, отравлению пресных вод и т.п.
Отбор нефти и газа из недр, а также нагнетание воды в продуктивные горизонты изменяют напряженное состояние массивов пород. В этом случае не удивительны сейсмические проявления, т.к. большинство залежей приурочено к зонам тектонических напряжений , разломов и сдвигов.
Одно из проявлений - просадка земной поверхности, которая может достигать нескольких метров. По мере отбора нефти все возрастающую часть веса вышележащего массива воспринимает продуктивный пласт. Оседания поверхности наблюдаются на крупных и длительно разрабатываемых месторождениях Западной Сибири.
Причиной происходящих на месторождениях нефти и газа сейсмических событий может являться увеличение гидродинамического давления в процессе циркуляции БПЖ или принудительного нагнетания воды в продуктивные пласты. Длительная закачка воды в глубокие горизонты вызывает изменение температурного состояния массива и, что неизбежно, - дополнительные деформации и напряжения. Понижение температуры на 1 градус эквивалентно повышению давления воды в порах и трещинах на 0,7 Мпа.
Территория газового месторождения Лак во Франции на протяжении нескольких веков было несейсмичным. Через 10 лет после начала разработки месторождения из-за падения порового давления в пласте массив пришел в состояние повышенной сейсмической активности.
Мероприятия по охране недр при бурении предусматриваются в геолого-техническом наряде (ГТН), который составляется для каждой скважины, подлежащей бурению. ГТН служит основным документом для буровой бригады, обязанной руководствоваться им до конца работ.ГТН содержит геологическую и техническую части.
В геологической части наряда приводятся: ожидаемый геологический разрез скважины; литологическая характеристика пород с указанием категорий их крепости; углы падения пластов; глубины, на которых возможны осложнения и аварийные ситуации; интервалы отбора керна и шлама, проведения геофизических исследований (и их обязательный комплекс); конструкция скважины с указанием работ, направленных на оценку продуктивности отдельных пластов; пласты, против которых должна быть произведена перфорация колонны; положение и характеристика водоносных горизонтов; данные об ожидаемых пластовых давлениях и др.
В технической части наряда в соответствии с данными геологической части должны быть предусмотрены соответствующая конструкция скважины, технология бурения и качество промывочной жидкости, обеспечивающие предотвращение обвалов газо-, нефте- и водопроявлений, нарушений нормальной циркуляции промывочной жидкости и снижение продуктивности вскрываемых нефтегазоносных пород.
К важным мероприятиям по охране недр при бурении скважин относится правильная и прочная изоляция нефтегазоносных и водоносных пластов друг от друга. Для этого необходимо строго выполнять все правила цементирования скважин, предусмотренные соответствующей инструкцией с обеспеченной предусмотренной высотой подъема цемента за колонной.
