Вступ
У процесі буріння нафтових свердловин створюються значні техногенні навантаження на об’єкти гідро-, літо – та біосфери. В районах масового буріння свердловин виникає загроза екологічного стресу, що призводить до порушення природної екологічної рівноваги, падіння ресурсно-біогенного потенціалу біосфери, деградації компонентів природного середовища (різке зменшення запасів риби, забруднення ґрунтів і водяних об’єктів тощо). Це спричинюють:
– низький рівень екологічної безпеки технологічних процесів;
– недостатня свідомість виконавців робіт;
– незадовільний рівень контролю забруднення з боку екологічних служб;
– низький рівень економічної та моральної відповідальності за заподіяну природі шкоду.
Можливі причини найбільш сильної негативної дії на природні системи обумовлені виникненням викидів при буріння свердловин та їх освоєнні, порушенням герметичності колони, поривів трубопроводів бурового майданчику.
Досить сильно забруднює навколишнє середовище нафта і нафтопродукти, які надходять на поверхню землі як компонент бурових розчинів, при випробуванні свердловин або в результаті аварій. Під час буріння свердловини негативний вплив на ґрунти, поверхневі і підземні води має буровий розчин. Тому особливу увагу необхідно приділяти тампонажним роботам для запобігання перетокам флюїдів.
Заходи по мінімізації відходів можуть включатись у проекти розробки родовищ з врахуванням місцевих природних умов і технологічних особливостей розробки родовищ. Чим довше експлуатується бурова або промислове обладнання, тим більше об’єми утворення відходів, різноманітніший, складніший їх компонентний склад. Комплекс природозахисних робіт вибирають з урахуванням особливостей природно-кліматичних та ґрунтово-ландшафтних умов спорудження свердловин і проектної технології буріння свердловин. Для буріння свердловин треба використовувати бурові розчини і технологічні рідини, які є екологічно чистими або які характеризуються мінімальними забруднювальними властивостями.
В процесі будівництва та експлуатації об’єкту необхідно впровадити комплекс охоронних заходів:
1) максимально зберегти рослинність на прилягаючій території
2) обов’язково налагодити роботу по контролю аварійних ситуацій
Відновлювальні заходи, виходячи зі специфіки об’єкту, стосуються виключно нормалізації стану окремих компонентів довкілля та стабілізації ситуації. Найголовніші з них наступні:
– усунення впливу змін геологічного та водного середовища;
– рекультивація порушених земель після спорудження свердловини;
– дотримання технологічного регламенту (правила спорудження
об’єкту та правильне використання техніки і технічного забезпечення).
1. Основна частина
1.1 Загальна характеристика свердловини №94 Спаського родовища
свердловина природній середовище забруднення
1.1.1 Фізико-географічна характеристика розміщення бурового майданчика
В адміністративному відношенні нафтове родовище розташоване на території Долинського і Рожнятівського районів Івано-Франківської області. Основними населеними пунктами району є міста Долина, Рожнятів, села Спас, Лоп’янка, Струтинь, Верхній Струтинь, Ясиновець, Іваниківка, Дуба, Рипне. Рельєф району спокійний, абсолютні відмітки поверхні коливаються у межах 572–579,7 м.
В зоні бурового майданчика відсутні будівельні, зрошувальні та осушувальні споруди, промислові підприємства. Характеристика майданчика наведена в табл. 1.1.
Таблиця 1.1 – Характеристика майданчика
№П/п
Назва показників
Величина
1
Площа ділянки, га
1,5
2
Відмітка рельєфу, м
572–579,7
3
Глибина залягання четвертичного водоносного горизонту, м
Більше 6 м
4
Санітарно-захисна зона за ДСП №379/1404–96
клас СЗЗ –
розмір СЗЗ, м
3
300
5
Рельєф місцевості
Спокійний
Майданчик відповідає нормам санітарної та протипожежної безпеки.
Загальний стан навколишнього природного середовища в зоні бурового майданчика задовільний.
Клімат району помірно-континентальний з помірними температурами і підвищеною вологістю.
Середньорічна температура коливається від плюс 5 °С до плюс 7 °С. Середньорічна кількість опадів випадає в межах від 890 мм. Пересічна висота снігового покрову становить від 44 до 80 см. Середньорічна температура становить плюс 7,20 С. Мінімальна температура найхолоднішого місяця року (січень) становить мінус -16,50С, максимальна – найтеплішого місяця (липень) становить плюс 28,90 С. Кліматична характеристика і коефіцієнти, які визначають умови розсіювання шкідливих речовин в атмосферному повітрі, приведені в таблиці (табл. 1.2) [3].
Таблиця 1.2 – Кліматологічна характеристика і коефіцієнти
№п/п
Назва показників
Величина
1
Коефіцієнт «А «, який відповідає несприятливим метеорологічним умовам, при яких концентрація шкідливих речовин в атмосферному повітрі максимальна
200
2
Середня максимальна температура зовнішнього повітря найбільш теплого місяця, С0
28,9
3
Середня температура зовнішнього повітря найбільш холодного місяця, 0С
-16,5
4
Коефіцієнт, який враховує вплив рельєфу місцевості
1
5
Середня річна «роза» вітрів, %
Пн
Пн-сх
Сх
Пд-сх
Пд
Пд-зх
Зх
Пн-зх
Штиль
6,3
3,2
16,7
13,1
4,8
18,5
20,5
16,9
8,9
6
Швидкість вітру/середні багаторічні дані/, повторюваність перевищення якої складає 5%, м/с
15
Територія родовища відноситься до Карпатського гірського зоогеографічного округу, який є складовою частиною Західно-Європейської провінції Європейсько-Обської підобласті Палеарктики. Ландшафтно-фауністичний комплекс перехідний від передгірного до гірсько-лісового.
В цілому, в водоймах та на суші постійно або тимчасово мешкають близько десяти видів риб, земноводних, плазунів, декілька десятків видів птахів та ссавців. Для запобігання попадання риби на водоприймальному пристрої водозабору технічної води на річці передбачено гратки – вловлювачі.
Досить різноманітний видовий склад на даній ділянці і орнітофауни. Серед її представників можна зустріти горобців, ворон, сорок, сов, зозуль, денних хижаків, дрімлюг, сиворакш, дятлів та численні види горобиних. Негативний вплив господарської діяльності для птахів найбільше проявляється у шумовому забруднені та порушенні місць їх традиційного гніздування.
Серед ссавців можна відмітити таких представників: заєць, польовка, косуля, дикий кабан, лисиця, ласка. Основним негативним впливом для них є зменшення місць перебування, шум від роботи механізмів та агрегатів та небезпека від працюючих механізмів. На тваринний світ проектована діяльність здійснює опосередкований вплив серед яких важливе місце посідає шумове забруднення при будівництві свердловин. При експлуатації вплив на тваринний світ буде зведено до мінімума – присутністю на проектному об’єкті людей (працівників) та споруд облаштування свердловин.
Щодо узагальненої характеристика природно-заповідного фонду, флори і фауни то цінні лісові і заповідні рослини в межах СЗЗ відсутні. Немає також в наявності на землях, що прилягають до території майданчика, рідкісних і зникаючих видів рослин, які охороняються. В межах території, що прилягає до майданчика, відсутній природно-заповідний фонд, немає цінних мисливських видів фауни, мисливських угідь, рідкісних та зникаючих видів тварин.
Гідрографічна сітка на площі представлена ріками Дуба і Чечва з їх притоками Манявкою, Гривою, Ценявою, Смерекою, Ясиновцем та багатьма іншими малими річками і потоками. У північно-західній частині площі протікають притоки р. Свічі-Саджава, Сивка, Турянка. Всі ріки належать до басейну ріки Дністер. Ріки протікають навхрест простягання Карпат. В зоні Зовнішніх Карпат відзначаються великими нахилами і бурною течією, часто зустрічаються водоспади. Виходячи на Передгір’я, ріки утворюють широкі долини. Рівень води у ріках непостійний і залежить від пори року [1].
На родовищі четвертинні відклади представлені суглинком коричневим, твердим, щебенюватим, пухким. Зведений інженерно-геологічний розріз до глибини 6 м за даними інженерно-геологічних вишукувань має такий вигляд:
ІГЕ-1 – насипний шар із галечникового грунта з грунто-рослинним шаром;
ІГЕ-2 – грунтово-рослинний шар, пухкий тугопластичний;
ІГЕ-3 – суглинок коричнево-бурий тугопластичний по тріщинах з гумусом, пухкий;
ІГЕ-4 – суглинок коричнево-сірий з прошарками супісків.
Підготовчі роботи до будівництва свердловини передбачають планування площі майданчика, влаштування систем дренажу, прокладання технологічних і побутових трубопроводів з їх термоізоляцією, установку пожежних гідрантів. На ділянці будівництва свердловини визначені технологічний майданчик для буріння свердловини та комплекс обладнання для приготування бурового розчину, зони для інвентарних вагончиків майстра, житлових вагончиків, вагончики соціальної сфери, котельні, амбарів для бурового шламу. Грунти на майданчику будівництва представлені грунтово-рослинним суглинистим шаром. Максимальне промерзання грунту 0,8 м. Тривалість опалювального періоду в рік – 184 дні. Тривалість зимового періоду в рік – 101 день. Азимут переважаючого напрямку вітру – 270–315 град. Максимальна швідкість вітру 15 м/с. [3].
1.1.2 Характеристика геологічного середовища
В геологічній будові Спаського родовища приймають участь осадові утворення крейдової, палеогенової, неогенової, антропогенової систем.
Промислове скупчення нафти і розчиненого газу звязані з відкладами верхньомінілітової підсвіти менілітової світи олігоцену.
Спаська площа, згідно тектонічного районування Українських Карпат розташована в 1 ярусі складок в Бориславо-Покутській зоні Прикарпатського передового прогину. Ця зона є складно-побудований антиклінарій, сформований із системою переважень антиклінальних складок, складена палеогеновим і крейдовими флісами і міоценовими хасами. Спаська складка, з якою звязане родовище, перекривається Лопянецькою складкою Берегової світи.
Тут виділяють також складки Верхньо-Струтинська, Оболонська, Нижньо-Струтинська. Продуктивний горизонт залягає на глибині 1044–3000 м, складений туфітами, аргілітами, алевролітами, пісковиками. Товщина його змінюеться від 39 до 154 м.
Піщано-аргілітовий горизонтт підвищеного опору складений в основному темно сірими і чорними аргілітами з прошарками і лінзами пісковиків і алевролітів товщиною від десятків сантиметрів до 2–3, а деколи до 8 м. Згідно даних промислово геофізичних досліджень горизонт підрозділяється на 13 умовних пачок (зверху вниз): аргілітову, А, Б, В, Г, Д, Е, Ж, підвищеного опору, а, б, в, г. У всіх пачках, крім аргілітової виділяються продуктивні пласти-колектори-пісковики і алевроліти.
Туфітовий горизонт чітко просліджується в розрізі верхньоменілітової підсвіти. Майже у всіх свердловинах він продуктивний, представлений туфітами – тріщинами колекторами.
В результаті господарської діяльності людини, зокрема внаслідок видобування нафти, геологічне середовище зазнало значних змін.
Вплив на геологічне середовище заключається в можливій фільтрації бурового та тампонажного розчинів, зміні хімічного складу підземних вод та фільтраційно-ємкостних параметрів порід, утворення техногенних відкладів.
Для зменшення та запобігання шкідливого впливу проектованої діяльності на геологічне середовище проектом передбачено наступні заходи:
– спорудження свердловини проводиться у відповідності з технологічним регламентом;
– конструкція свердловини, яка забезпечить безаварійність технологічного процесу, а саме: попередження розмиву устя свердловини та ізоляція грунтових вод завдяки спуску направлення до глибини 12 м та спуску кондуктора до глибини 150 м, з метою перекриття верхніх водоносних горизонтів і захисту їх від забруднення фільтратом бурового розчину при буріння під проміжну колону;
– для попередження перетоків флюїдів і пластових вод в заколонному просторі цементний розчин за всіма обсадними колонами піднімається до устя свердловини;
– густина бурового розчину передбачається такою, щоб гідростатичний тиск стовпа бурового розчину перевищував пластовий тиск на 7%;
– для запобігання викиду пластових флюїдів на усті свердловини при бурінні під експлуатаційну колону встановлюється противикидне обладнання на проміжну колону-превентор типу ППГ-280/80х21;
– враховуючи гідрогеологічні умови майданчика під будівництво свердловини (фізико-механічні властивості ґрунтів, низький коефіцієнт фільтрації ґрунтів), для запобігання просочування стічних вод в горизонт ґрунтових вод споруджено амбари глибиною 3 м з влаштуванням по всій площі амбарів протифільтраційного глинистого екрану, з коефіцієнтом фільтрації що не перевищує значення 10–6 см/сек. [3].
1.1.3 Характеристика покладів нафти Спаського родовища
Геологорозвідувальні роботи на площі Спас проводились в 1958–1964 р.р. В 1959 р. із пошукової свердловини 1-Сп був одержаний приплив з дебітом 28 т/добу на 11 мм. штуцері із верхніх менілітових відкладів Видобуток нафти на родовищі розпочато в грудні 1960 р. Експлуатацію родовища спочатку здійснював Рожнятівський нафтопромисел НПУ «Долинанафта», а на сьогоднішній день НГВУ «Долинанафтогаз».
В промислову розробку родовище введено в 1966 році згідно з Приказу Міннафтопрома Ї437 від 16.08.1966 року в відповідності з техноглогічною схемою складеною ЦНДЛ обєднання «Укрнафта».Перший підрахунок запасів був зроблений в 1964 році на базі даних двох розвідувальних свердловин і затверджений в ДКЗ СРСР 11.06.1965 року.
В1990 р. затверджені ДКЗ СРСР запаси нафти по категорії С1 в кількості: початкові балансові 14186 тис. т (в т.ч. по Спаській складці 13617 тис.т.), початкові видобувні 2010 тис.т. (в т.ч. по Спаській складці 1975 тис. т.). В результаті перерахунку в 1989 році балансові запаси нафти категорії С1 по верхньоменілітовому покладу Спаськоі складки зменшились на 40%, видобувні на 62%.
Основною причиною зменшення балансових запасів верхньоменілітового покладу Спаської складки є скорочення площі нафтоносності. Закачка води проводиться на родовищі з 1968 року, для цих цілей використовується прісна вода з річки Чечви і попутна пластова вода яка видобувається разом з нафтою. Промислово-нафтоносними відкладами є верхньоменілітовий. Глибина залягання їх 1044–3000 м. Колекторами нафти являються туфіти і пісковики, що мають низькі колекторські властивості.
Нафта Спаського родовища рухлива (вязкість 1,9*10–3 МПа) з невеликим вмістом газу (76 м3/м3), високопарафіниста (9,4%). Початковий пластовий тиск по покладу приведений до відмітки 1000 м. складав 13 МПа., тиск насичення газом -10,9МПа. За станом на 01.01.1991 р. із родовища добуто 1369,4 млн. т.нафти, 543,7 тис.т. води, 285,4 млн. м3 газу, закачано 5871,3 тис. м3 води. Поточний коефіціент нафтовіддачі по родовищу рівний 0,097. Кількість розчиненого в нафті газу складає 76 м3/м3, що відповідає тиску 11,1 МПа. Для покладу Спаської складки тиск насичення приймається 11,1 МПа, газовміст пластової нафти 76 м3/м3, або 90 м3/т.
У відповідності з прийнятим значенням тиску насичення, відповідно залжностям були встановлені середні для родовища параметри: обємний коефіцієнт 1,2334, вязкість 1,9 мПа*с, густина 0,728 т/м3. Нафта Спаської складки відноситься до середніх по молекулярній вазі і вязкості, малосірчана, смолиста і високопарафіниста. По хімічному складу нафти належить до групи метано-нафтенових нафт з метановою основою. Нафта верзньо- і нижньоменілітових відкладів підвернутого крила Лопянецької складки по своїм фізико-хімічним властивостям подібна з нафтою Спаської складки. Водонасиченість верзньо-менілітових відкладів Спаської складки встановлена на невеликих ділянках в Спаському блоці (в туфітовому горизонті, в пластах «А+Б»), в Нижньо-Струтинському (в пластах б і г), в Струтинському (в пластах Ж, а, б, в, г) блоках. В Ольховському блоці відклади верхньоменілітової підсвіти повністю обводнені. Вода верхньоменілітової підсвіти Спаської складки відноситься до хлоркальцієвого типу (по В.А. Суліну). Мінералізація її 55–92 г./л, густина 1,035–1,058 т/м3, коефіціент метаморфізації 0,96–1,01 [3].
1.2 Загальні відомості про будівництво свердловини №94 Спаського родовища
Сучасна бурова установка – це невелике промислове підприємство. Тут є своя силова підстанція, установка для приготування глинистого і тампонажного розчину, бурова вишка та деяке інше обладнання, яке необхідне для спуску і підйому бурильних труб.
Конструкцію свердловини №94-Спаського родовища передбачено згідно з діючими нормативними документами з врахуванням гірничо-геологічних умов проводки свердловин на даній площі, економічних міркувань, природоохоронних вимог, а також з огляду на технології будівництва глибоких свердловин.
Кількість і глибину спуску колон визначено виходячи з умов можливості успішного проведення розкриття горизонтів, які складають розріз свердловини, вимог щодо охорони надр і навколишнього середовища при існуючих технологіях.
Свердловиною називають гірську циліндричну виробку, що споруджується без доступу в неї людини і діаметр якої в багато разів менший від довжини.
Початок свердловини називається устям, циліндрична поверхня – стінкою або стволом, а дно – вибоєм. Відстань від устя до вибою по осі ствола визначає довжину свердловини, а по проекції осі на вертикаль – її глибину.
Свердловини бурять вертикальні і похилі. В останньому випадку свердловину примусово викривляють згідно раніше запроектованого профілю. Свердловини бурять ступенево, зменшуючи діаметр від інтервала до інтервала. Початковий діаметр нафтових і газових свердловин, як правило, не перевищує 900 мм, а кінцевий рідко буває меншим 165 мм. Глибини свердловин коливаються в широких межах: від декількох сотень до декількох тисяч метрів. Усі види робіт, які входять у цикл будівництва свердловини, поділяються на:
1. Підготовчі роботи до монтажу бурового обладнання (планування майданчика під бурову, проведення підїздних доріг, прокладення водопроводу, підвід електроліній, телефонного зв’язку);
Монтаж бурового обладнання (встановлення фундаментів і блоків обладнання на них, обв’язка обладнання, захист вишки та обладнання).
2. Підготовчі роботи до буріння свердловини (встановлення направлення; оснащення талевої системи; буріння під шурф і встановлення в ньому труби; монтаж і випробування пристосувань малої механізації, що прискорюють і полегшують процес виконання робіт; приєднання б) фового шланга до вертлюга і стояка; підвішування машинних ключів; перевірка приладів; центрування вишки, перевірка горизонтальності ротора);
3. Буріння свердловини, кріплення її стінок обсадними колонами і розмежування пластів;
4. Вторинне розкриття продуктивного пласта (при перекритому колоною пласті), випробування, освоєння і здача свердловини в експлуатацію;
5. Демонтаж бурового обладнання;
6. Перевезення обладнання на нову точку.
Усі види робіт на етапах 1,2,3,6 і 7 виконуються вишкомонтажниками, на етапі 4 – буровими бригадами, а на етапі 5 – бригадами для дослідження та освоєння свердловин[6].
На рисунку 1.1 як приклад, зображено схему установки для буріння нафтових та газових свердловин (рис. 1.1)
Поглиблення свердловини здійснюється шляхом руйнування породи на всій площі вибою (без відбору керну) або на його периферійній частині (з відбором керну). В останньому випадку в центрі свердловини залишається порода (керн), яку періодично піднімають на поверхню для вивчення пройденого розрізу порід.
Залежно від характеру руйнування порід та глибини виробок застосовують такі способи буріння:
1) механічні – ударний, обертовий, вібраційний, ударно-обертовий, коли породи руйнуються під впливом на них породоруйнівних інструментів;
2) фізико-хімічні – термічний, вибуховий, гідравлічний, електрогідравлічний, ультразвуковий та ллазмовиї.
Найчастіше буріння виконують механічними способами, з другої групи практично застосовують термічний (вогневий) спосіб. Зруйнований ґрунт (буровий дріб’язок, шлам) видаляють з виробки за допомогою глинистого розчину чи води, струминою стисненого повітря, шнековими пристроями, желонками та іншими пристроями, які вибирають залежно від способу буріння, глибини виробки та виду грунту.
Рисунок 1.1 – Схема установки для буріння нафтовихта газових свердловин обертовим способом.
Буріння свердловини здійснюється з допомогою спеціальних бурових установок як на суші, так і на морі, як приклад установок зображено на рисунку (рис. 1.2).
Стінки свердловин у слабких, пухких та насичених водою ґрунтах закріплюють сталевими обсадними трубами. Колони обсадних труб збирають з ланок 1,5…4,5 м завдовжки, з’єднаних муфтами, ніпелями або вгвинчуванням.
Рисунок 1.2 – Бурові установки
Обладнання та інструмент для буріння шпурів і свердловин: а – бурильний молоток; 6 – ручне електросвердло; в-форми головок бура; г – схема ручного термобура; д – бури ручні; е – самохідна установка колонкового буріння; є – робочі наконечники; 1 – трубки, зварені у рамку; 2 – циліндр; З – буротримач; 4 – глушитель шумів; 5 – поворотна рукоятка; 6 – повітряний шланг; 7 – патрубок; 8 – корпус; 9 – ручка; 10 – електрокабель; 11 – патрон; 12 – верхня кришка; 13 – сопло; 14 – камера згоряння; 15 – паливна трубка; 16 – щиток; 17 – труба; 18 – повітряний кран; 19 – манометр; 20 – паливний кран; 21 – паливний шланг; 22 – редукторний клапан; 23 – паливний насос; 24 – паливний бак; 25 – ручний бур-щуп; 26 – лопатень-змійовик; 27 – лопатень-желонка; 28 – клапан; 29 – двигун; 30 – насос; 31 – щогла; 32 – блок; 33 – трос; 34 – вертлюг; 35 – штанга; 36 – ротор; 37 – буровий снаряд; 38 – коронка, армована різцями з твердого сплаву; 39 – те саме, дрібними алмазами; 40 – шротова коронка; 41 – шарошечне долото; 42 – хрестоподібне долото; 43 – уступчасте долото.
Всі види робіт є складовими частинами основного виробництва в бурінні і відрізняються один від одного технологічними особливостями, а також застосовуваними технічними засобами [4].
Перший етап починається з виконання земельних робіт, обладнання та перетягування і монтаж на точці, де будуть бурити свердловину, блоків на яких змонтована вишка і іншого обладнання. Після цього бурове обладнання випробують і виконують підготовчі роботи. Підготовчі роботи до будівництва бурової включають планування площадки, прокладення трубопроводів, ліній електропередач, перетягування бурового обладнання. Будівельно-монтажні роботи включають збирання бурової, спорудження фундаменту для вежі і обладнання, монтаж бурового і силового обладнання. Підготовчі роботи до буріння свердловин здійснюються після закінчення будівельно-монтажних робіт. Ці роботи включають оснастку талевої системи, підвіска машинних ключів, встановлення елементів малої механізації, складання бурильних свічок, буріння і кріплення шурфа.
Другий етап – буріння і кріплення свердловини – вважається закінченим після спуску у свердловину останньої обсадної колони.
Основним процесом циклу будівництва свердловини є буріння стовбура свердловини, його кріплення, геофізичні і електрометричні дослідження.
Операції буріння вимагають будівництво під’їзних доріг, монтажної пло-щадки, ємності для бурових розчинів і, по можливості, тимчасових робочих се-лищ чи вагончиків на колесах. Звичайно операції буріння проводяться цілодо-бово, 7 днів у тиждень. На площадці встановлюють пересувну лабораторію для визначення початкових виходів нафти і газу (слідів нафти і
газу) у буровому шламі (шматочках породи із шару на глибині), взятих на певних глибинах.
Після того, як обрана площадка для свердловини, готується монтажна площадка. Площа монтажних площадок звичайно складає від 0,02 до 0,05 га; вони являють собою рівні площадки, на яких встановлюється устаткування бурової. Як правило на площадці розташовується бурова вишка і необхідні пристрої (наприклад, насоси, ємності для бурових розчинів, відстійник-нагромаджувач, генератори, стелажі для труб і т.д.). Найчастіше використовується бурова вишка для обертального буріння, що працює від дизельного двигуна. Бурова вишка забезпечена піднімальною системою (яка складається з власне вишки, верхнього блоку і рухливого блоку) для підйому й опускання бура. Голівка бура кріпиться (і обертається) за допомогою порожньої бурової колони, нові ділянки або секції до якої приєднуються в міру проходки свердловини. Подрібнені шматочки породи піднімаються із свердловини бурильним розчином, що постійно циркулює вниз усередині бурової колони, проходить через отвори голівки бура і піднімається вгору по кільцевому простору між буровою трубою і стінкою свердловини чи обсадної труби. Бурова рідина або розчин змащує і прохолоджує голівку бура, врівноважує тиск у свердловині і виносить шматочки породи на поверхню.
На поверхні рідина, що повертається, (розчин) проходить через декілька ємностей чи амбарів, у яких шматочки породи відокремлюються від розчину. У багатьох випадках застосовуються також вібросита для відокремлення часток сланцевих глин, відокремлють пісок і мул з метою полегшення розділення шматочків породи і рідини. Пісок і частки мулу, відділені від бурового розчину, звичайно скидають у відстійник-нагромаджувач. Після того, як відділені шматочки породи, буровий розчин подається на вхід насоса і цикл повторюється. Шматокки порід є основними відходами, що утворюються при бурінні. Шматочки гірських порід можуть утримувати за рахунок адгезії до 10% твердої фази бурового розчину. У результаті цього потенційні забруднюючі речовини зв’язані з буровими розчинами, які застосовуються.
Спочатку свердловина буриться на глибину близько 30 м і в неї цементується труба кондуктора або обсадна труба. Необхідна довжина труби кондуктора залежить від перепаду тисків для промивання свердловини при бурінні до глибини поверхневої обсадної труби, тиску в шарі і розташування водозабору. Труба повинна бути встановлена в гірську породу, досить міцну; щоб витримати максимальний очікуваний тиск. До свердловини приєднується ряд клапанів пристрою для запобігання викидів. Викид відбувається в тому випадку, коли тиск у шарі перевершує протитиск полони бурового розчину, що створює умови для викиду пластових флюїдів із свердловини. Це є однією з найбільших небезпек при бурінні, що призводить до великих втрат. Правильний підбір складу бурового розчину є істотним для вирішення цієї проблеми.
Буріння відновлюють після установки обсадних труб і клапанів, застосовуючи голівку бура меншого розміру. Коли глибина проходки досягне кількох десятків метрів, із свердловини виймається бурова колона і голівка бура, а поверхнева обсадна труба опускається у свердловину і цементується в ній. (Глибина поверхневої обсадної труби залежить від місць перебування водозаборів, тисків у шарі і схильності свердловини до обвалення). Ця операція попереджає яке-небудь обвалення поверхневого шару у свердловину; вона також має на меті захистити водоносні горизонти від забруднення. Якщо наявні більш глибокі водоносні горизонти прісної води, то цемент видавлюють через труби для закупорювання шарів прісної води і запобігання розведення бурового розчину (з наступним проникненням забруднення в зони з прісною водою). Це попереджає коливання щільності бурового розчину і набрякання глин, що зустрічаються в деяких шарах.
Під час процесу буріння із свердловини періодично виймається бурова колона для зміни бурової голівки, установки обсадних труб чи відбору кернових проб із стовбура свердловини (рис. 1.3).
Рисунок 1.3 – Бурова установка
Як уже пояснювалось раніше, спочатку встановлюється труба кондуктора на глибину порядку 30 м і монтуються клапани. Потім, коли при бурінні пройшли зони прісної води або водоносні горизонти, встановлюється поверхнева обсадна труба. У розвідницьких свердловинах після установки поверхневої обсадної труби здійснюють проходку свердловини на проектну глибину до монтажу останньої обсадної труби. Оскільки обсадна колона свердловини коштує дорого, то більш глибокі ділянки обсадної колони не встановлюють до визначення потенційних можливостей свердловини по видобутку копалини. І навпаки, після проходки експлуатаційної свердловини може бути відразу встановлена обсадна колона з метою попередження обвалення свердловини. У таких свердловинах у міру проходки додаткові обсадні труби меншого діаметра опускаються у свердловину і цементуються в ній. Звичайно 30-метрові ділянки, утворені трьома 10-метровими відрізками труб, послідовно опускаються в стовбур свердловини до досягнення кінцевої глибини. Після установки обсадної колони відпрацьований буровий розчин і цемент повертаються на поверхню. Установка обсадної колони і підготовка свердловини до промислової експлуатації називаються остаточними операціями.
Через широкий діапазон складу бурових розчинів потенційні забруднюючі речовини містяться у відпрацьованих бурових рідинах. Використаний розчин зберігається у амбарі-накопичувачі, то в нього можуть попадати й інші забруднювачі при експлуатації свердловин [3].
1.3 Аналіз чинників забруднення навколишнього природного середовища при будівництві свердловини №94 Спаського родовища
1.3.1 Загальна характеристика основних джерел забруднення компонентів довкілля
В результаті спорудження свердловини можливі впливи на наступні компоненти навколишнього природного середовища:
1) геологічне середовище
– порушення геологічного середовища в результаті спорудження свердловини;
2) водне середовище
– можливий мінімальний вплив на грунтові води;
3) грунт
– спорудження свердловини на відведеній земельній ділянці площею 1,5 га, з зняттям родючого шару грунту та складуванням в кагати для зберігання і подальшого повернення на дану ділянку при проведенні рекультивації землі;
4) атмосфера
– викиди шкідливих речовин в атмосферне повітря при роботі дизель-генератора у випадку аврійного відключення електроенергії, випари вуглеводнів з шламових амбарів;
– шумовий вплив від роботи бурової установки та дизель-генератора.
Основними потенційними забруднювачами навколишнього середовища при спорудженні свердловини є:
– промивні рідини та тампонажні розчини;
– бурові стічні води (БСВ) і буровий шлам (БШ);
– продукти випробування і освоєння свердловини (пластові флюїди);
– матеріали і хімреагенти для приготування промивних рідин і тампонажних розчинів;
– ємності побутових стічних вод;
– металеві, бетонні та інші відходи спорудження бурової установки;
– продукти згоряння палива в двигунах внутрішнього згорання (ДВЗ);
– пари вуглеводнів з шламового амбару.
Можливі причини і шляхи надходження забруднювальних речовин у навколишнє середовище розподіляються на технологічні і аварійні.
До технологічних причин відносяться:
– забруднення підземних вод через негерметичність колон і неякісне цементування.
До аварійних причин відносяться:
– пориви трубопроводів, розливи ПММ;
– нафтогазоводопрояви та відкриті фонтани в процесі буріння свердловини;
– аварійні ситуації і порушення технології випробування свердловини. (рис. 1.4).
Рисунок 1.4-Аварійні ситуації при будівництві свердловини
Забруднююча здатність бурових розчинів залежить від кількості і токсикологічної характеристики хімічних реагентів, що застосовуються для їх обробки. При бурінні свердловин використовуються реагенти і речовини 3, 4 класу небезпеки.
Вибурена порода по своєму складу нетоксична, але, диспергуючись у середовищі бурового розчину, її частинки адсорбують на своїй поверхні токсичні речовини і можуть негативно вплинути на рослинний світ, грунтові води.
Основними фактороми, що впливають на грунт, є механічні пошкодження і забруднення. Механічне пошкодження пов´язане з необхідністю проведення земляних робіт, роботою автотранспорту [3].
При спорудженні свердловини, монтажу та демонтажу бурового устаткування передбачені заходи, що виключають забруднення території відходами металу, залізобетону, дерева та іншими матеріалами.
Значення розрахункових викидів забруднюючих речовин на проммайданчику і в межах санітарно-захисної зони визначеної висновком Рожнятівської райСЕС не перевищує допустимі рівні впливу на атмосферне повітря (табл 1.3).
Таблиця 1.3 – Основні джерела забруднення і перелік забруднюючих речовин, що викидаються в атмосферне повітря
№ п/п
Джерела виділення
Джерела викидів
Забруднюючі речовини, що викидаються в атмосферу
Номери джерел
Назва джерела
1
Амбар освоєння
1
Факел
Двоокис азоту, окис вуглецю, сажа, суміш насичених вуглеводнів С2-С8
2
Ємність для зберігання дизпалива
2
Викидна труба
вуглеводні граничні С12-С19 (розчинник РПК-265 П та інш.)
3
Дизельгенератор на випадок аварійного відключення електроенергії
3
Викидна труба
Сажа, сірчистий ангідрид, окис вуглецю, двоокис азоту, окис азоту, вуглеводні граничні С12-С19 (розчинник РПК-265
4
Амбар для шламу
4
Неорганізоване
Суміш насичених вуглеводнів С2-С8
5
Амбар для шламу
5
Неорганізоване
Суміш насичених вуглеводнів С2-С8
6
Прийомна ємність
6
Неорганізоване
Суміш насичених вуглеводнів С2-С8
7
Прийомна ємність
7
Неорганізоване
Суміш насичених вуглеводнів С2-С8
8
Прийомна ємність
8
Неорганізоване
Суміш насичених вуглеводнів С2-С8
При будівництві свердловини забруднення повітряного середовища зведено до мінімуму. Буріння та випробовування свердловини буде вестись буровою установкою «Уралмаш 4Е-76» на електроприводі, на випадок аварійного відключення електроенергії передбачено дизель-генератор ТМЗ – ДЕ – 104Сз. В холодний період року буровий станок, привишкові споруди, житлові приміщення будуть забезпечуватись теплом від котельної ЕПВА-71М. Джерелом незначного забруднення атмосферного повітря являються викиди забруднюючих речовин, що виділяються при випаровуванні з циркуляційної системи, шламових амбарів.
Забруднювачами навколишнього середовища при бурінні свердловин є хімічні реагенти, що застосовуються для приготування бурових розчинів.
На даний час не всі реагенти, що входять до їх складу, мають ГДК і показники шкідливості [8].
Досить сильно забруднює навколишнє середовище нафта і нафтопродукти, які надходять на поверхню землі як компонент бурових розчинів, при випробуванні свердловин або в результаті аварій. Під час буріння свердловини негативний вплив на ґрунти, поверхневі і підземні води має буровий розчин. Тому особливу увагу необхідно приділяти тампонажним роботам для запобігання перетокам флюїдів. Робота дизельних установок на протязі року забезпечує викид до 2 т вуглеводнів і сажі, понад 30 т оксиду азоту, 8 т оксиду вуглецю, 5 т сірчистого ангідриту.
До складу промивочних рідин, які теж є забруднювачами навколишнього середовища, входить цілий ряд хімічних інгредієнтів, яким властиві токсичність (амоній, феноли, ціаногрупа, свинець, барій, поліакриламід). Особливо екологічно небезпечний скид промивних рідин спеціального призначення, наприклад, на содовій основі. А наявність органічних реагентів сприяє утворенню суспензій і колоїдних систем у стічних водах.
Відпрацьовані розчини зберігаються у амбарах-накопичувачах місткістю в декілька тисяч кубометрів, де відбувається його випаровування та проникнення у ґрунт і підземні води.
Значна кількість токсичних елементів поступає у навколишнє середовище при викидах підземних мінералізованих вод. Лише одна аварійна свердловина із звичайним хімічним складом розсолів, характерних для глибоких горизонтів багатьох нафтогазових регіонів, і розходом всього 1 л/с на протязі року може винести на поверхню приблизно 300 т хлору, 100 кг йоду, 1,5 т брому та багато інших сполук. Скид у водойми одинці об’єму такої води приводить до непридатності 40–60 об’ємів чистої води. Можливі причини найбільш сильної негативної дії на природні системи обумовлені виникненням викидів при буріння свердловин та їх освоєнні, порушенням герметичності колони, поривів трубопроводів бурового майданчику.
Вплив на геологічне середовище заключається в можливій фільтрації бурового та тампонажного розчинів, зміні хімічного складу підземних вод та фільтраційно-ємкостних параметрів порід, утворення техногенних відкладів.
Велике значення для зниження рівнів шуму має правильна експлуатація механізмів, своєчасне проведення профілактичних ремонтів та якісний монтаж (табл 1.4).
Таблиця 1.4 – Шумові характеристики обладнання
Назва
Кількість
Рівень звуку, дБА
1. Дизельгенератор
1
85
2. Цементно-змішувальна установка
1
75
3. Блок приготування бурового розчину
1
75
4. Викидний патрубок бурового ключа АКБ
1
84
5. Система пневмоуправління бурової лебідки
1
84
6. Вентилятор СВН-5
1
83
7. Вентсистема обдуву бурової лебідки
1
80
8. Компресорна установка
1
86
Основний перелік джерел і негативних впливів на навколишнє природне середовище описано в таблиці (табл. 1.5)
Таблиця 1.5 – Перелік джерел і видів впливів на навколишнє середовище (земельні ресурси, викиди в атмосферу, скиди в гідросферу)
Назва видів впливів
Показник
1. Площа земельної ділянки, га
1,5
2. Обсяг знесення зелених насаджень, га
1,5
3. Кількісний і якісний вплив на навколишнє середовище
3.1 Викиди шкідливих речовин в атмосферне повітря г/с
0,63
т/період буріння
6,99
В тому числі:
1) сажа г/с
0,0162
т/п.б.
0,23317
2) сірчистий ангідрид г/с
0,11
т/п.б.
2,0434
3) окису вуглецю г/с
0,2911
т/п.б.
1,67817
4) двоокису азоту, г/с
0,0288
т/п.б.
0,47455
5) окис азоту г/с
0,102
т/п.б.
1,8948
6) вуглеводні граничні С12-С19 г/с
0,0275
т/п.б.
0,510806
7) суміш насичених вуглеводнів С2-С8 г/с
0,05656
т/п.б.
0,1511
3.2 Розрахункові максимальні приземні концентрації шкідливих речовин, долі ГДК
0,09–0,55
3.3 Споживання води: м3/добу
19,15
м3/п.б.
2062,8
В тому числі:
1) на господарсько-побутові потреби м3/добу
1,8
м3/п.б.
386,8
2) на виробничі потреби, м3/добу
5,35
м3/п.б.
776
3) на підживлення котла м3/добу
12,0
м3/п.б.
900
3.5 Кількість виробничих стічних вод повторного використання м3/добу
1,09
м3/п.б.
158,8
3.6 Кількість виробничих стічних вод, що відводяться в гідроізольований амбар: м3/добу
2,41
м3/п.б.
370,4
3.7 Рівень шуму, ДБА:
1) на території об’єкту
79,9
2) в житловій забудові
36,4
3.8 Рівень ультразвуку, вібрації, електромагнітні хвилі, іонізуючі випромінення
відсутні
1.3.2 Характеристика забруднюючих речовин та їх дія на організм людини
Майже всі виробничі об’єкти у нафтовій промисловості при відповідних умовах забруднюють довкілля численними небезпечними речовинами. Крім природніх вуглеводнів, їх супутників, продуктів переробки, забруднювачі також містять численні реагенти, каталізатори, поверхнево-активні речовини, інгібітори, луги, кислоти, речовини, що утворюються при спалюванні, хімічному перетворенні.
Сира нафта. Вплив на організм пари сирої нафти залежить від її складу. Нафта, яка містить малу кількість ароматичних вуглеводнів, за своїм впливом наближається до бензинів. Значний вплив має попадання рідкої нафти на шкіру людини, внаслідок чого виникають різні дерматити.
Як забруднювачі води нафта та нафта та нафтопродукти є небезпечними для навколишнього середовища та її мешканців. Небезпека отруєння нафтою зростає із збільшенням її концентрації. При роз0ливі однієї тони нафти на воді утворюється плівка площею 2,6 км2. Нафтова плівка на воді може утворювати емульсії типу води у нафті і нафта у воді. Емульсія типу води у нафті може руйнуватись або розкладатись під впливом бактерій. Токсичність нафти залежить, в першу чергу, від кількості нафтових кислот, а також її хімічного складу. Найбільша токсичність належить розчиненій та емульсованій у воді нафті. Хоча плівкова нафта менш токсична, але вона все рівно викликає змінення процесів обміну між поверхневим шаром води і повітря, що є перешкодою для проникнення сонячних променів у водні глибини.
Найбільш згубні для здоров’я людей токсичне з’єднання свинцю і сірки.З’єднання свинцю в атмосфері обумовлені головним чином вихлопними газами автомобілів, що працюють на високооктанових бензинах зі свинцевими присадками.
Свинець та його сполуки – протоплазматичні отрути, які викликають ураження центральної та вегетативної нервової системи, патологічні зміни з боку крові та шлунково-кишкового тракту. Із забрудненими свинцем продуктами пов’язані хронічні отруєння. Кумулюється переважно в кістках. Явища свинцевого отруєння (плюмбізм) розвиваються дуже повільно. Самопочуття людини довгий час залишається задовільним. Потім з’являється загальна слабкість, головний біль, неприємний присмак у роті, до яких приєднується втрата апетиту, зниження маси тіла. В більш пізній період на яснах виникає блакитно-сіра «свинцева кайма». При отруєнні свинцем розвивається анемія. Свинець відноситься до токсичних елементів, які на 70–80% свого добового надходження потрапляють до організму людини з харчовими продуктами і є їх тотальними забруднювачами, тобто відносяться до класичних харчових токсикантів. Тому в плані виникнення хронічних отруєнь свинцем має значення не тільки його надходження до організму людини з якимось одним, особливо забрудненим ним продуктом, але й зі всім харчовим раціоном в цілому.
Бензин. Бензин поступає до організму головним чином через повітря і через кров і може викликати порушення центральної нервової системи та алергічні реакції шкіри. Все це може викликати гострі хронічні отруєння, в окремих випадках смерть. Гострі отруєння виникають вже при концентрації бензину у повітрі 0,005 ─ 0,010 мг/м3, а при концентрації 0,040 мг/м3 людина помирає майже відразу. Внаслідок багаторазового впливу парів бензину виникає «привикання» організму до отрути і значно зменшується її вплив, але це призводить до гострих нервових порушень.
Промивальний розчин і хімічні речовини. До основних типів промивальних розчинів належать піна, вода і розчини: природні з неглинистих порід, глинисті, на нафтовій основі, емульсійні, аеровані. Рідинна фаза промивальних розчинів складається з прісної або мінералізованої води, нафти і дизельного палива різних марок. Тверда фаза глинистих розчинів складається з глинистих мінералів, частинок кварцу та вапняку, а також інших нерозчинних мінералів. До складу цієї суміші можуть також включатися обважнювачі та хімічні реагенти (коагулянти, структуроутворювачі тощо). Ці реагенти використовують як при бурінні свердловин, так й при видобутку. Кількість шкідливих речовин, таких як сульфонал, хром, нітролігнін, не повинно перевищувати ГДК. Його перевищення приводить до загибелі водних організмів через 20–90 годин.
Тампонажний цемент. Основними показниками впливу тампонажного цементу є його дія на риб. Лосось найбільш чутливий до його впливу. При концентрації цементу 30 г./л рибу гинуть через 29–35 годин. А також донні безхребетні для яких гранична концентрація не перевищує 3,2–3,6 г/л.
Детергенти – це поверхнево-активні речовини, а також добавки, активатори, комплексоутворюючі речовини, наповнювачі та присатки. Вони, як забруднювачі довкілля несуть загрозу людиі, флорі та фауні. Вони утворюють велику кількість піни, коли потрапляють разом із стічними водами у водоймища.
Крім того, утворення шару піни на поверхні водоймищ порушує газообмін між водою та атмосферою. Все це призводить до зменшення кисню у воді. Сильний токсичний вплив поверхнево активних речовин може проявлятися при його концентраціях у воді приблизно 2000–3000 мг/м3.
Буровий шлам. При бурінні нафто-газових свердловин забруднювачем є буровий шлам. Буровий шлам в середньому складається з породи (60–80%), органічних речовин (8%), водорозчинних солей (до 6%), обважнювачів, глини, іноді він містить нафту. Буровий шлам є забруднювачем завдяки присутності в ньому органічних добавок. При концентрації 0,5 мг/л він не шкідливий для рибного господарства.
Бурові стічні води. Утворюються при їх промивці свердловин від вибуреної породи, охолодженні бурових насосів, змиванні глинистого розчину. При попаданні бурових стічних вод до водного середовища, змінюються гідрологічні показники: зростає pH, окислюваність, зменшується концентрація розчиненого кисню. Нешкідливою концентрацією БСВ у водоймищах рибного господарства 12,1 мг/л.
Побутові стічні води. Вони вміщують приблизно 60% органічних і 40% мінеральних речовин, 20% з яких представляють собою нерозчинені завислі частинки. При їх попаданні у водойми кількість розчиненого кисню у воді зменшується, внаслідок чого виникає змінення фауни і флори водоймищ.
Двоокис вуглецю. Це важкий, малореакційноздатний газ, який при низьких і нормальних температурах має кислуватий запах і смак. Він має наркотичний вплив на людину і може змінювати її поведінку. У повітрі, яким дихає людина, міститься приблизно 0,04% СО2. При його вмісті 4 ─ 5% у повітрі він має подразнюючу дію на органи дихання, а при 10% викликає значне отруєння. ГДК СО2 в повітрі становить 1%.
Оксид вуглецю. Оксид вуглецю ─ це газ без смаку і запаху, коефіцієнт розчинення якого у крові людини складає 0,1709. Гранично-допустима концентрація вуглецю у повітрі робочої зони не повинна перевищувати 20 мг/м3. Концентрацію СО у кількості 300 мг/м3 людина переносить без помітної дії на протязі 2 ─ 4 годин, а концентрація 600 мг/м3 за цей же самий час викликає легке отруєння, при 1800 мг/м3 виникає тяжке отруєння вже через 10 ─ 30 хвилин, а при концентрації 3600 мг/м3 смерть наступає через 1 ─ 5 хвилин. Це відбувається через те, що в присутності оксиду вуглецю в крові погіршується віддача кисню тканинам. Гемоглобін крові хімічно пов’язаний безпосередньо з вмістом СО у повітрі. Вже при його вмісті у повітрі 0,5% смерть виникає через 2 ─ 3 подихи. Він спричинює розлад серцево-судинної системи та розвиток атеросклерозу.
Таблиця 1.6 ─ Характеристика шкідливих речовин
Речовина
Показник
Двоокис
Окис
Сірчистий
Сірководень
азоту
вуглецю
ангідрид
Молекулярна маса
46
28
64
34
Відносна густина
1,53
0,97
2,14
1,19
газу, пари.
Запах
Неприємний
Немає
Гострий
Огидний
Колір
Червоно-бурий
Немає
Немає
Немає
Концентрація на початку шкідливого впливу, мг/м3
480
1250
290
230
Смертельна концентрація
1200
12500
1460
4620
Максимально допусти
ма в атмосфері
5 (2)
20 (4)
10 (3)
10 (2)
робочої зони (клас)
0,085
3
0,5
0,08
населених пунктів
Оксиди нітрогену NOx (N2O, NO, N2O3, NO2, N2 O5) для людини значно небезпечніші ніж оксид карбону (ІІ). Вони утворюються внаслідок недосконалої технології спалювання палива. Сполучаючись з водою в дихальних шляхах, вони утворюють нітратну й нітритну кислоти, які спричиняють сильні подразнення слизових оболонок і тяжкі захворювання. Вони поглинаються листям рослин, які втрачають після цього кормові якості і хворіють.
Токсичні вуглеводні (парафіни, нафтени, ароматичні вуглеводні, бензапірен) ─ пара неповного згоряння палива, що викидається з двигунів внутрішнього згоряння. Надзвичайно шкідливими є ненасичені (олефінові) вуглеводні, що становлять 35% загальної кількості вуглеводневих викидів.
Насичені вуглеводні. Хоча насичені вуглеводні належать до найбільш інертних органічних сполук, але, в той же час, вони є найсильнішими наркотиками. Небезпека отруєння виникає лише при високих їх концентраціях, так як їх дія послаблюється з розчиненням у воді та крові. Але постійний контакт з насиченими вуглеводнями може призвести до сверблячки та пігментації шкіри. Присутність сірководню Н2S та підвищена температура посилює токсичність насичених вуглеводнів. Загальноприйняте ГДК (у перерахунку на вуглець) складає 300 мг/м3.
Сірчисті сполуки. Найбільшу загрозу мають токсичні газовиділення нафти, яка містить сірчисті сполуки. Відомо, що нафти різних родовищ мають різний вміст сірчистих сполук.
Меркаптани ─ це нетоксичні органічні гази, які містять сірку. Вони присутні у повітрі нафтопромислів і нафтопереробних підприємств. Меркаптани додають до природного газу, щоб відчути його витоки.
Сірководень. Цей газ має дуже неприємний запах і вже відчувається навіть при незначних концентраціях. Проте прямої залежності запаху від концентрації не спостерігається. Навіть навпаки, при більшій, дуже загрозливій концентрації запах сірководню зменшується, а потім зовсім зникає внаслідок паралічу нюхового нерву. Сірководень відноситься до найбільш токсичних інгредієнтів у складі атмосфери в місцях видобутку та переробки високо сірчистої нафти. При концентраціях сірководню в атмосфері в кількості 1,4 ─ 2,3 мг/м3 відчувається досить незначний запах, при 3,3 ─ 4,6 мг/м3 ─ запах дуже сильний, але для тих, хто звик до нього, він майже не відчувається, при 4 мг/м3 ─ запах значний, при 7 ─ 11 мг/м3 ─ запах важко переноситься навіть тими, хто звик до нього, при 280 ─ 400 мг/м3 реакція на запах така ж сама, як і при низьких концентраціях.Сірководень накопичується в низинах завдяки тому, що його густина вища за густину повітря. Також він досить легко розчиняється у воді, так й переходить з розчинного стану у вільний. При концентраціях вище 1000 мг/м3 отруєння виникає миттєво, а при концентраціях 140 ─ 150 мг/м3 через декілька годин спостерігається пневмонія, менінгіт та енцефаліт. Сірководень при видобутку та переробці нафти діє на організм не ізольовано, а в поєднанні з різними вуглеводнями і при одночасному комбінуванні впливу цих речовин може змінюватися й характер їх токсичної дії.
Сірчаний ангідрит SO3 утворюється внаслідок окиснення сірчистого ангідриду в атмосфері під час фотохімічних і каталітичних реакцій і є аерозолем або розчином сульфатної кислоти в дощовій воді. Сульфатна кислота підкислює грунти, посилює корозію металів, руйнування гуми, мармуру вапняків, доломітів. Вона загострює захворювання легеневої системи та дихальних шляхів людини і тварин. Сірчаний ангідрит дуже шкідливий і для рослин, оскільки легко ними засвоюється і порушує їх життєдіяльність.Сірчистий ангідрит SO2, або сірчаний газ, виділяється під час згорання палива з домішками сірки (вугілля, нафти, природного газу). За високих його концентрацій у рослинах швидко зникає хлорофіл, клітини розвиваються і спостерігається некроз тканин, які набувають коричневого кольору. Найчутливіші види рослин, такі як люцерна, соя та ячмінь, виявляють симптоми пошкодження вже за концентрацій сірчистого ангідриду 0,3 ─ 0,5 млн-1 при тривалості дії не менше як 2 ─ 3 години. У разі інтенсивнішого впливу сірчаного газу може спостерігатися майже повний некроз молодих голок хвойних дерев, їх повне обпадання. Оксид сульфуру (ІV) та інші його сполуки подразнюють слизову оболонку очей і дихальних шляхів. Тривала дія малих концентрацій цього газу призводить до виникнення хронічного гастриту, гепатопатії, бронхіту, ларингіту та інших хвороб. Є відомості про зв’язок між вмістом сірчаного газу в повітрі та рівнем смертності від раку легенів.
Сажа ─ це аморфний вуглець, продукт неповного згоряння або термічного розкладання вуглеводнів в неконтрольованих умовах. Забруднення атмосферного повітря сажею призводить до погіршення санітарно-гігієнічних показників: збільшується частота туманів, зменшується видимість і прозорість для ультрафіолетового випромінювання, погіршуються санітарно-побутові умови життя населення, спостерігається негативний вплив на розвиток рослин та організм людини. У рослин сажа закупорює продихи клітин, ускладнюючи доступ сонячних променів до хлоропластів, тим самим порушуючи процеси фотосинтезу. У лісах, які задимлюються промисловими підприємствами зникають бджоли, птахи, звірі. Частинки сажі мають здатність поглинати інфрачервоне випромінювання, тим самим нагріває повітря. Сажа відноситься до третього класу небезпечності. Її ГДКмр.=0,15 мг/м3, а ГДКсд.=0,05 мг/м3. Вона, як і будь-яка тверда речовина, подразнює дихальні шляхи людини. Сажа може тривалий час знаходитися в зваженому стані в повітрі, збільшуючи тим самим час дії токсичних речовин на людину. Вона є переносником поліциклічних вуглеводнів [3].
2. Проектна частина
2.1 Розрахунок обсягів усіх видів відходів на підприємстві
Розрахунок кількості відходів буріння проведений згідно з методикою, що викладена в стандарті ГСТУ 41–00 032626–00–007–97.
Вихідні дані для визначення об’єму вибуреної породи приведені в таблиці (табл. 2.1).
свердловина природній середовище забруднення
Таблиця 2.1 – Вихідні дані для визначення об’єму вибуреної породи
№ п/п
Показники
Умовні позначення
Значення показників
426
324
245х219
146
1
Діаметр долота в інтервалі буріння, мм
Дн1
555,0
393,7
295,3
190,5
2
Інтервал буріння, м
Li
12
138
850
643
3
Середній коефіцієнт кавернозності
a1
1,167
1,05
1,06
1,07
4
Коефіцієнт розщільнення породи
Кр
1,2
1,2
1,2
1,2
5
Об’єм вибуреної породи в і-му інтервалі, м3 Vпрі=0,785КрДн12. a.Li
Vпрi
4,1
21,2
74,0
23,5
1. Об’єм вибуреної породи після завершення буріння свердловини:
Vпрі=0,785КрДн12. a.Li (2.1)
Vпр = 4,1 + 21,2+74,0 + 23,5 = 122,8м3
2. Втрати бурового розчину при його очищенні:
– відстоювачем VпоІ = 3 еІ х Vпр;
– віброситом VпоІI = 1,2 еІI х Vпр;
– пісковідділлювачем VпоІII = 2 еІII х Vпр;
– муловідділювачем VпоІV = 3 еІV х Vпр;
де ступінь очищення бурового розчину від породи, в частинах одиниці:
– відстоювачем еІ = 0,5
– віброситом еІІ = 0,20
– пісковідділлювачем еІІІ = 0,20
– муловідділювачем еІV= 0,20
VпоІ = 3 х 0,15 х122,8 = 55,2 м3
VпоІІ = 1,2 х 0,20 х122,8 =29,5 м3
VІІоІІІ = 2 х 0,20 х122,8 = 49,1 м3
VпоІV = 3 х 0,20 х 122,8 =73,7 м3
3. Об’єм видаленої породи:
Vвп = (е1 + еІІ + еІІІ + еІV) х Vпр (2.2)
Vвп = (0,15 + 0,20 + 0,20 + 0,20) х 122,8 =92,1 м3
4. Об’єм відпрацьованого бурового розчину (ВБР):
Vвбр = (3 е1 + 1,2 еІІ + 2 еІІІ + 3 еІV) х Vпр + 0,5Vц, (2.3)
де: Vц – об’єм циркуляційної системи бурової установки, що визначається в залежності від класу бурової установки і максимальної глибини буріння, Vц = 60 м3.
Vвбр = (3×0,15 + 1,2×0,20 + 2×0,20 + 3×0,20) х122,8+ 0,5 х 60= 237,5 м3
5. Об’єм бурових стічних вод (БСВ):
Vбсв = 2 х Vвбр; (2.5)
Vбсв = 2 х 237,5=475,0м3
Враховуючи, що при амбарному бурінні до 30% БСВ повертається після відповідної технологічної очистки (методом відстою і хімічної коагуляції) на повторне використання, об’єм БСВ (рідких відходів) становитиме:
Vбсв= 475,0×0,7 =332,4 м3
6.Об’єм розчину для випробування свердловини:
V в = 1,5 х 0,785 х Дв2 х Н, (2.6)
де Дв – внутрішній діаметр експлуатаційної колони, 0,1241 м;
Н – глибина свердловини, 1643 м.
V в = 1,5 х 0,785 х 0,12412 х 1643 = 29,8 м3
V в = 29,8 м3
7. Об’єм амбарів-накопичувачів відходів буріння розраховується за формулою:
Vам = 1,1 х (Vвп + Vвбр + Vбсв + V в); (2.7)
Vам = 1,1 х (92,1 + 237,5 + 332,4 + 29,8) = 760,9 м3
Необхідний об’єм споруджених амбарів-накопичувачів бурових відходів (вийнятого ґрунту) складає 760,9 м3.
Бурові стічні води пропонується використовувати, частково на технічні потреби і для приготування бурового розчину, а також вивозити на КНС-7 ЦППТ НГВУ «Долинанафтогаз» для подальшої закачки з супутними пластовими водами для підтримання пластового тиску.
8. Об’єм мінерального ґрунту, що необхідний для ущільнення шламових відходів в амбарах при їх ліквідації, складає:
Vгр = 2,5 х Vвбр = 2,5 х 237,5 = 593,6 м3 (2.7)
Для нейтралізації можливого шкідливого впливу на грунт нафти і нафтопродуктів проводиться зрізання забрудненого ґрунту на глибину забруднення (приблизно 15 см). Забруднений грунт складується поблизу шламового амбару.
Для збору нафтової плівки з поверхні рідких бурових відходів, перед освітленням рідини, засипати її адсорбентом з розрахунку 4 кг на 100 м2 площі амбару.
Бурові відходи по приведеним типам розчинів і хімічній обробці переважно відносяться до ІV класу токсичності (ступінь небезпеки – малонебезпечні) і згідно СНиП 2.01.28–85 та ГСТУ 41–00 032 626–00–007–97 підлягають захороненню безпосередньо на майданчику будівництва свердловини в шламових амбарах.
Для зменшення забруднення ґрунтів і ґрунтових вод перед захороненням бурових відходів необхідно провести очистку і утилізацію бурових стічних вод (БСВ), а також нейтралізацію і знешкодження відпрацьованого бурового розчину (ВБР) і бурового шламу (БШ).
2.2 Сучасні природоохоронні заходи
Комплекс природозахисних робіт вибирають з урахуванням особливостей природно-кліматичних та ґрунтово-ландшафтних умов спорудження свердловин і проектної технології буріння свердловин.
Для буріння свердловин треба використовувати бурові розчини і технологічні рідини, які є екологічно чистими або які характеризуються мінімальними забруднювальними властивостями.
У процесі буріння нафтових свердловин створюються значні техногенні навантаження на об’єкти гідро-, літо – та біосфери. В районах масового буріння свердловин виникає загроза екологічного стресу, що призводить до порушення природної екологічної рівноваги, падіння ресурсно-біогенного потенціалу біосфери, деградації компонентів природного середовища (різке зменшення запасів риби, забруднення ґрунтів і водяних об’єктів тощо). Це спричинюють:
– низький рівень екологічної безпеки технологічних процесів;
– недостатня свідомість виконавців робіт;
– незадовільний рівень контролю забруднення з боку екологічних служб;
– низький рівень економічної та моральної відповідальності за заподіяну природі шкоду.
При спорудженні свердловин під джерелом забруднення розуміють технологічні процеси, які впливають на природне середовище.
Структуру та склад природоохоронних заходів упродовж усього періоду спорудження свердловин наведено нижче.
1. Застосування рецептур бурових розчинів, які виключають забруднення підземних вод під час циркуляції бурового розчину в необсадженій частині стовбура свердловини.
2. Вибір режиму промивання свердловини та технологічних параметрів бурових розчинів (густини, реологічних та фільтраційних властивостей), які забезпечують недопущення поглинання бурового розчину та проявлення пластового флюїду.
3. Суворе дотримання технологічних регламентів на промивання свердловини протягом усього циклу буріння, кріплення та освоєння свердловини.
4. Вибір конструкції свердловини, яка забезпечує надійну ізоляцію потенційно небезпечних горизонтів від забруднення.
5. Застосування технології цементування, яка забезпечує підняття цементного розчину до проектних значень і яка виключає міжпластові перетоки в зонах активного водообміну після цементування.
6. Застосування заколонних пакерів для запобігання можливим міжпластовим перетокам у свердловині, в тому числі на родовищах із близьким розташуванням водовмісних і нафтонасичених горизонтів.
7. Застосування обсадних труб з високогерметичними різьбовими з’єднаннями, які виключають попадання через них у водоносні горизонти циркулюючого в свердловині агента.
8. Використання центраторів та спеціального оснащення обсадних колон під час кріплення свердловин для підвищення якості цементування.
9. Використання для цементування корозійностійких цементів, які забезпечують дов-готривалість кріплення свердловин.
10.Організаційні заходи щодо попередження викидів розчину і пластового флюїду під час буріння.
11.Обладнання гирла свердловини спеціальною запірною арматурою.
12.Використання зворотних клапанів типу КОБ-ЗШ для виключення викидів через бурильні труби.
13.Гідроізоляція дна та стінок шламових амбарів під час спорудження свердловин на добре дренованих землях.
14.Спорудження нагромаджувальних котлованів в об’ємах, які відповідають об’ємам відходів, що утворюються під час буріння.
15.Застосування інженерної системи комунікацій для збирання відходів буріння.
16.Організація раціональної системи збирання та зберігання відходів буріння.
17.Застосування конструкції нагромаджувальних котлованів, які виключають їх переповнення відходами буріння та руйнування обвалів.
18.Виключення попадання відходів буріння на територію бурової.
19.Використання для обробки бурових розчинів нетоксичних активно біодеградуючих хімічних реагентів.
20.Організаційні заходи, спрямовані на зниження забруднювальних властивостей відходів буріння.
21.Виключення з рецептур бурових розчинів хромвмісних та інших токсичних реагентів.
22.Виключення застосування нафти для обробки бурових розчинів та заміна їх нешкідливими мастильними добавками.
23.Організаційні заходи, спрямовані на зменшення об’ємів відходів буріння.
24.Застосування рецептур бурових розчинів, які забезпечують зменшення об’ємів їх утворення.
25.Заходи для багатоступеневого очищення бурових розчинів.
26.Максимально можливе повторне використання розчинів у технологічному циклі буріння.
27.Організація раціональної системи водопостачання та водовідведення на буровій.
28.Максимальне залучення у зворотне водопостачання бурових стічних вод (БСВ) для технологічних потреб буріння.
29.Застосування бурильних труб під час СПО.
30.Організація заходів для очищення стічних вод для їх утилізації.
31.Використання БСВ у зворотному водопостачанні для технологічних потреб буріння.
32.Безпечне скидання БСВ в об’єкти природного середовища.
33.Використання БСВ для приготування бурових та тампонажних розчинів, для іригації земель, для підтримки пластового тиску.
34.Використання БСВ Організація робіт з утилізації і знешкодження відроблених бурових розчинів та шламу.
35.Переведення бурових розчинів на інші свердловини для їх повторного використання.
36.Знешкодження відроблених бурових розчинів і шламу твердіючими добавками для подальшого їх поховання в шламових амбарах та на території бурової.
37.Виведення відходів буріння у спеціальні шламосховища для поховання.
38.Використання відроблених бурових розчинів і шламу для виробництва керамзиту.
39.Використання відроблених бурових розчинів і шламу для виробництва будівельної цегли.
40.Обробка відроблених бурових розчинів і шламу з біогенними сполуками з метою подальшого використання знешкодженої маси як меліоранта для рекультивації території бурової.
41.Збирання розмитої та плаваючої нафти в амбарах, її утилізація.
42.Повідомлення про використання нафти для обробки бурових розчинів.
43.Засипання та відновлювання шламових амбарів після спорудження свердловин.
44.Гірничотехнічна рекультивація шламових амбарів на території бурової.
45.Біологічна рекультивація місць поховання відходів буріння.
49.Ліквідація наслідків забруднення об’єктів природного середовища.
50. Запомповування рідких відходів буріння в поглинальні свердловини (підземне поховання).
51. Застосування спецтехніки для збирання та вивезення відходів буріння.
52. Суворе дотримування правил проведення бурових робіт відповідно до технологічного регламенту і чинних нормативно-технічних документів [1; 2].
2.3 Аналіз впроваджених на підприємстві природоохоронних заходів
Територія, відведена під будівництво бурової, огороджується нагірноловчою канавою і обваловкою, яка попереджує попадання води на територію бурового майданчика таненні снігу і випаданні дощу.
З метою попередження проникнення в грунт фільтрату промивної рідини, ПММ, хімреагентів, стічних вод, а також з метою недопускання попадання їх в поверхневі водотоки, площадки під буровою, агрегатним і насосним блоками, блоком приготування розчину викладаються залізобетонними плитами і металевими фундаментними плитами. Плити під буровим майданчиком укладаються з нахилом в сторону стічних металевих лотків із електрозварних труб (D 324 м). Лотки для стоків укладаються по периметру залізобетонних плит з повздовжнім нахилом >5° до місця збирання стічних вод (амбар з БСВ). Було передбачено спорудження двох амбарів глибиною 3 м загальним об’ємом 1500 м3, а також амбар для продуктів випробування свердловини на викидах превентора об’ємом 100 м3. Перший амбар для збору ВБР і вибуреної породи. Другий – для збору БСВ і стоків обробленої коагулянтами води. Перший відстійний амбар споруджується таким чином, щоб надлишок рідини, яка поступає по стічних каналах переливався у другий амбар для відстоювання води. Далі очищена вода за допомогою насосної установки подається в напірну ємкість для повторного використання. По периметру амбарів обвалування з мінерального ґрунту висотою 0,6 м з верхньою основою 0,5 м і нижньою – 2,9 м. Враховуючи гідрогеологічні умови майданчика та фізико-механічні властивості ґрунтів, спорудження амбарів-накопичувачів шламових відходів виконано на підвищених ділянках майданчика з влаштуванням по всьому периметру шламових амбарів та дну технологічних траншей протифільтраційного екрану з глинистого ґрунту для запобігання інфільтрації стічних вод в горизонт ґрунтових вод.
Для очищення бурового розчину подається наступне обладнання:
– відстоювач;
– вібросито;
– пісковідділлювач;
– муловідділювач.
Передбачено збір дощових та забруднених стічних вод з технологічної площадки, де ймовірне забруднення нафтопродуктами, хімреагентами, буровим розчином, з подальшим відводом їх в амбар БСВ.
Для зменшення та запобігання шкідливого впливу проектованої діяльності на геологічне середовище є наступні заходи:
– спорудження свердловини проводиться у відповідності з технологічним регламентом;
– конструкція свердловини, яка забезпечить безаварійність технологічного процесу, а саме: попередження розмиву устя свердловини та ізоляція грунтових вод завдяки спуску направлення до глибини 12 м та спуску кондуктора до глибини 150 м, з метою перекриття верхніх водоносних горизонтів і захисту їх від забруднення фільтратом бурового розчину при буріння під проміжну колону;
– для попередження перетоків флюїдів і пластових вод в заколонному просторі цементний розчин за всіма обсадними колонами піднімається до устя свердловини;
– густина бурового розчину передбачається такою, щоб гідростатичний тиск стовпа бурового розчину перевищував пластовий тиск на 7%;
– для запобігання викиду пластових флюїдів на усті свердловини при бурінні під експлуатаційну колону встановлюється противикидне обладнання на проміжну колону-превентор типу ППГ-280/80х21;
– враховуючи гідрогеологічні умови майданчика під будівництво свердловини (фізико-механічні властивості ґрунтів, низький коефіцієнт фільтрації ґрунтів), для запобігання просочування стічних вод в горизонт ґрунтових вод споруджено амбари глибиною 3 м з влаштуванням по всій площі амбарів протифільтраційного глинистого екрану, з коефіцієнтом фільтрації що не перевищує значення 10-6 см/сек.
Родючий шар знімається та складається в кагати висотою 3 м з кутом нахилу не більше 30°. Для підтримки біологічної активності в складованому ґрунтовому шарі, запобігання вітрової та водної ерозії, поверхню кагату і його укоси сплановано і засіяно багаторічними травами. Рекомендовані норми висіву – 0,15 ц/га. Для зберігання знятого родючого шару в кагатах вибрано підвищені ділянки, на яких немає застою води і відсутня загроза затоплення їх паводковими і нагонними водами. Для захоронення відходів буріння заплановано застосувати амбарний метод буріння з спорудженням амбарів глибиною 3 м. При цьому спорудження амбарів виконується на підвищених ділянках майданчика з влаштуванням по всьому периметру амбарів протифільтраційного екрану з глинистого ґрунту, для запобігання просочування стічних вод в горизонт ґрунтових вод.
Як бачимо, впроваджені на підприємстві комплекс природоохоронних заходів щодо екологічно безпечної експлуатації свердловин забезпечує мінімальний вплив на навколишнє середовище. Тобто на підприємстві впроваджені сучасні природоохоронні заходи [3; 4].
2.4 Обгрунтування оптимальних природоохоронних заходів для зменшення техногенного навантаження на навколишнє середовище
Виходячи з приведеної вище оцінки впливу на природне, техногенне і соціальне середовище в межах зони будівництва свердловини, пропонується наступний комплекс ресурсозберігаючих, охоронних, захисних, відновлювальних та компенсаційних заходів для забезпечення нормативного стану довкілля, запобігання появі і розвитку небажаних процесів і явищ.
На основі зробленої оцінки впливів на навколишнє середовище та для забезпечення нормальної безпечної експлуатації об’єкту рекомендуються провести захисні заходи по різновидам середовищ.
Відновлювальні заходи, виходячи зі специфіки об’єкту, стосуються виключно нормалізації стану окремих компонентів довкілля та стабілізації ситуації. Найголовніші з них наступні:
– усунення впливу змін геологічного та водного середовища;
– рекультивація порушених земель після спорудження свердловини;
– дотримання технологічного регламенту (правила спорудження об’єкту та правильне використання техніки і технічного забезпечення).
Ресурсозберігаючі заходи заключаються в раціональному та повторному використанні водних ресурсів при спорудженні свердловини:
– встановлення лічильників на воду;
– для приготування бурового розчину використовується 30% води повторного використання.
Компенсаційні заходи, полягають у відшкодуванні втрат, спричинених самим процесом втілення проекту. Відшкодування, плата за користування та за будь-які відхилення від дозволених норм проводиться згідно діючого законодавства. Такі розрахунки проводяться на основі спеціально затверджених методик згідно встановлених тарифів. Юридичними суб’єктами, що повинні відрегулювати відносини в цьому плані є власник землі, на якій розміщений об’єкт, та землекористувач.
Тому, комплексна оцінка впливу запроектованої діяльності на навколишнє середовище та детальна оцінка впливу на кожну складову довкілля показали, що параметри шкідливого впливу на навколишнє середовище не будуть перевищувати нормативні показники по кожній складовій довкілля в результаті технічних, природоохоронних, ресурсозберігаючих заходів. Дотримання цих вимог, а також проведення постійного нагляду та контролю за технологічним процесом і своєчасне впровадження протидіючих стабілізуючих чи запобігаючих заходів дає можливість звести вплив на довкілля до бажаного рівня. Важливе значення відводиться також якості виконання робіт по підготовці та спорудженню свердловини. При недотриманні рекомендацій, використанні некондиційних матеріалів чи неякісному будівництві – ризик забруднення навколишнього середовища значно збільшиться. Отже, проаналізувавши ступінь впливу на кожний компонент навколишнього середовища, врахувавши заходи по запобіганню або зменшенню шкідливого впливу та залишковий вплив після впровадження заходів на період спорудження свердловини, можна відмітити про екологічну прийнятість проектних рішень [8; 9].
2.4.1 Заходи по запобіганню та зменшенню шкідливого впливу на грунти
Для зменшення та запобігання негативного впливу на грунт при спорудженні свердловини передбачено наступні заходи:
– зберігання родючого шару грунту в місцях його складування;
– територія, відведена під спорудження свердловини, огороджується нагірноловчою канавою та обвалуванням, яка запобігає попаданню води на територію бурового майданчика при таненні снігу та випаданні дощу;
– технологічний майданчик по периметру бурової підіймається над рівнем землі навколишньої території не менше, ніж на 0,25 м;
– роботи по спорудженню свердловини проводити в межах відведеної земельної ділянки;
– з метою попередження проникнення в грунт фільтрату промивної рідини, ПММ, хімреагентів, стічних вод, а також з метою недопущення попадання їх в поверхневі водотоки, площадки під буровою, агрегатним і насосним блоками, блоком приготування розчину, складом хімреагентів влаштування гідроізоляційного покриття (викладання залізобетонними і металевими фундаментними плитами);
– встановлення залізобетонних лотків для стоків по периметру бетонної площадки з-під вишко-лебідочного, агрегатного і насосного блоків, з повздовжнім нахилом > 5° до місця збирання (амбар БСВ);
– риття траншей довжиною 100 м з метою пониження ґрунтових вод (верховодки);
– гідроізоляція земляних амбарів;
– збір забруднених дощових та забруднених стічних вод з технологічної площадки бурової з наступним відведенням в амбар БСВ;
– заходи по ліквідації аварійних розливів нафти;
– контейнери для збору побутового сміття з подальшим вивозом на звалище твердих побутових відходів Долинського комбінату комунальних підприємств;
– очистка, знезараження, нейтралізація та утилізація шламових відходів;
– сиру нафту, придатні залишки дизельного палива вивозять для подальшого використання, а непридатні паливно-мастильні матеріали вивозяться на регенерацію та переробку;
– рекультивація порушених земель після спорудження свердловини.
2.4.2 Заходи щодо охорони геологічного середовища
Для зменшення та запобігання шкідливого впливу проектованої діяльності на геологічне середовище проектом передбачено наступні заходи:
– спорудження свердловини проводиться у відповідності з технологічним регламентом; конструкція свердловини, яка забезпечить безаварійність технологічного процесу, а саме: попередження розмиву устя свердловини та ізоляція грунтових вод завдяки спуску направлення до глибини 12 м та спуску кондуктора до глибини 150 м, з метою перекриття верхніх водоносних горизонтів і захисту їх від забруднення фільтратом бурового розчину при буріння під проміжну колону;
– для попередження перетоків флюїдів і пластових вод в заколонному просторі цементний розчин за всіма обсадними колонами піднімається до устя свердловини;
– густина бурового розчину передбачається такою, щоб гідростатичний тиск стовпа бурового розчину перевищував пластовий тиск на 7%;
– для запобігання викиду пластових флюїдів на усті свердловини при бурінні під експлуатаційну колону встановлюється противикидне обладнання на проміжну колону – превентор типу ППГ-280/80х21;
– враховуючи гідрогеологічні умови майданчика під будівництво свердловини (фізико-механічні властивості ґрунтів, низький коефіцієнт фільтрації ґрунтів), для запобігання просочування стічних вод в горизонт ґрунтових вод споруджено амбари глибиною 3 м з влаштуванням по всій площі амбарів протифільтраційного глинистого екрану, з коефіцієнтом фільтрації що не перевищує значення 10-6 см/сек.
2.4.3 Заходи по ліквідації аварійних розливів нафти
Збір розливів здійснювати за допомогою техніки, а також спеціальними нафтозбірними пристроями різних конструкцій:
– при незначних розливах – оконтурювання ділянок плугами (глибиною занурення леміха в грунті 20–25);
– при середніх розливах – шляхом встановлення земляних бар’єрів з влаштуванням захисних екранів, що попереджують інтенсивне просочування бар’єру нафтою або буровим розчином;
– при великих розливах – шляхом влаштування по контуру ділянки траншей.
Для більш повного збирання шкідливих розливів одночасно з механічними засобами мають використовуватись хімічні сорбенти, виконані в різному вигляді: рулонів, матів, порошків.
2.4.4 Заходи щодо охорони рослинного і тваринного світу
Заходи полягають в:
– повній рекультивації порушених земель та виконанням даних робіт;
– збір забруднених дощових та бурових стічних вод з подальшим відведенням в гідроізольовані земляні амбари;
– заходи по ліквідації аварійних розливів нафти;
– для захисту птахів від попадання під напругу на всіх траверсах електроліній встановити металеві дротяні їжаки;
– огородження технологічних майданчиків.
2.4.5 Заходи щодо охорони повітряного середовища
Заходи по охороні та запобіганню забруднення атмосферного повітря:
– зберігання паливомастильних матеріалів в герметичних резервуарах, обладнаних дихальними клапанами;
– для запобігання нафтопроявлення устя свердловини обладнується противикидним обладнанням (ПВО);
– перед розкриттям високонапірних горизонтів під ведучу трубу (квадрат) монтується кульовий кран (зворотній клапан).
Для зменшення рівня акустичного впливу передбачено:
– глушитель шуму конструкції ВНИИБТ, який встановлюється на викидний патрубок пневматичного бурового ключа АКБ – 3м2;
– клапани-розрядники системи пневмоуправління буровою лебідкою поміщені у звукоізолюючі кожухи;
– вентилятори СВН-5 в звукоізолюючих кожухах та обладнані глушниками;
– вікна вентиляційної системи, що виходить на головну палубу порталу бурової установки, обладнати пластинчастими глушниками;
– вентиляційну систему обдуву бурової лебідки і ротора обладнати насадками-глушниками.
– заходи по зменшенню рівня звуку.
2.4.6 Заходи щодо охорони водного середовища
Для забезпечення охорони поверхневих та підземних вод передбачено ряд захисних заходів, а саме:
1) спуск направлення Ø 426 мм до глибини 12 м з метою створення обв’язки для циркуляції і запобігання розмиву устя свердловини, для перекриття нестійких четвертинних відкладів та ізоляції ґрунтових вод з метою їх захисту від забруднення фільтратом бурового розчину при бурінні під кондуктор;
2) спуск кондуктора Ø 324 ммдо глибини 150 м з метою перекриття верхніх водоносних горизонтів і захисту їх від забруднення фільтратом бурового розчину при бурінні під проміжну колону. Устя кондуктора обв’язується противикидним обладнанням з метою попередження можливих нафтоводопроявлень при бурінні під проміжну колону Ø 219х245 мм;
3) з метою запобігання міграції підземних вод і пластових флюїдів всі обсадні колони цементуються з підняттям тампонажного розчину до устя;
4) очищення промивної рідини, стічної води, гідроізоляцію технологічної площадки, а також гідроізоляцію амбарів;
5) збір, нейтралізація, захоронення відходів буріння в шламових амбарах на місці проведення робіт;
6) збір та використання продуктів освоєння свердловини;
7) збір забруднених дощових стічних вод з технологічної площадки бурової з наступним відведенням в амбар БСВ;
8) заправлення автотранспорту в спеціально відведених місцях;
9) збір госпфекальних стоків в металічну ємність з наступним вивозом на очисні споруди Долинського комбінату комунальних підприємств;
10) водовідведення виробничих стоків в амбар БСВ (бурових стічних вод);
11) повторне використання води для приготування бурового розчину (30% від необхідного об’єму води для приготування розчину);
12) встановлення лічильників споживання свіжої води [1; 2; 3; 9].
Висновки
При будівництві свердловини №94 Спаського родовища утворюються відходи у вигляді деревини від вирубки насадженої території, що освоюється, крім того утворюються будівельні відходи та металобрухт. До відходів виробництва на об’єктах буріння нафтових свердловин належить буровий шлам, відпрацьовані тампонажні розчини, паливно-мастильні матеріали та інші забруднюючі компоненти.
Аналіз екологічних проблем, які виникають при видобутку нафти і газу та подальшому їх використанню, показує, що існує достатньо можливостей для зменшення негативного впливу виробничої діяльності підприємств галузі на навколишнє середовище. Тобто, це створення екологічно чистих технологій в нафтогазовому виробництві. Проте на даний час перед виробничою діяльністю досліджуваного підприємства ставиться основна задача, яка полягає у зменшенні техногенного навантаження на навколишнє природне середовище. На даний час розроблені та впроваджуються природоохоронні заходи, що дозволяють захистити навколишнє середовище від негативного впливу і сприяє раціональному використанню природних ресурсів. При проектуванні природоохоронних заходів необхідно враховувати особливості процесу будівництва свердловин, природні умови та народногосподарську цінність природних об’єктів. Покращення охорони довкілля при будівництві свердловин можна досягти завдяки використанню заходів по двох основних напрямках. Перший напрямок – розробка, впровадження та удосконалення безвідходних технологій і прогресивних технічних засобів, які покращують якість і надійність будівництва свердловин. Другий – зменшення об’ємів відходів, що утворюються при будівництві свердловин, та пошук раціональних шляхів їх утилізації. Технологія спорудження свердловини і природоохоронні заходи, передбачені проектом, орієнтовані на попередження можливих причин і шляхів забруднення навколишнього середовища, ліквідацію джерел і наслідків негативної дії до гранично-допустимих концентрацій забруднювальних речовин, які викидаються у навколишнє середовище.
Перелік посилань на джерела
1. Алексеев П.Д., Гридин В.И., Бараз В.И., Николаев Б.А. Охрана окружающей среды в нефтяной промышленности. – М.: Типогафия «Нефтяник», 1994, 473 с.
2. Булатов А.И. и др. Методы и техника очистки и утилизации отходов бурения. – М.: Недра, 1989.
3. Інтернет.
4. Кесельман Г.С, Махмудбеков Э.А. Защита окружающей среды при
добыче, транспорте и хранении нефти и газа. – М.: Недра, 1981.256 с.
1.Коцкулич Я. І., Кочкодан Я.М. Буріння нафтових і газових свердловин: Підручник. – Коломия, ВПТ «Вік», – 1999 – 504 с.
2.Мазур И.И. Экология строительства объектов нефтяной и газовой промышленности. – М. Недра, 1991.
3.Мончак Л.С, Омельченко В.Г. Основи геології нафти і газу. – Івано-Франківськ.:Факел, 2004, 357 с.
4.Панов Г.Е., Петряшин Л.Ф., Лысяный Г.Н. Охрана окружающей среды на предприятиях нефтяной и газовой промышленности. – М.: Недра, 1986, 244 с.
9. Петряшин Л.Ф., Лысяный Г.Н. Тарасов Б.Г. Охрана природы в нефтяной и газовой промышленности. – Львов: Вища школа, 1984, 187 с.