Источники загрязнения - Экология нефтегазодобывающих комплексов
Для разработки природоохранных мероприятий, исключающих негативное влияние процессов строительства скважин на объекты природной среды, необходимо знание источников загрязнения окружающей среды. Под источником загрязнения понимаются технологические процессы, воздействующие на природную среду при строительстве скважин.
Источником геомеханических нарушений являются следующие технологические процессы:
Снятие и складирование плодородного слоя земли при подготовке территории буровой;
Устройство насыпной площадки под буровую (при кустовом строительстве скважин);
Устройство шламовых амбаров (ША) (земляных котлованов) - для сбора и хранения отходов бурения;
Сооружение технологических площадок под оборудование буровой;
Засыпка ША при их ликвидации;
Рекультивация территории буровой;
Строительство дорог;
Вырубка, корчевание леса.
Гидрогеологические нарушения связаны с процессом бурения и выражаются в поступлении в водоносные горизонты загрязнителей (поглощение буровых растворов) или водопроявлениях, что приводит к изменению гидрогеологического режима естественного функционирования водоносного комплекса.
Процесс бурения сопровождается: 1) применением материалов и химических реагентов различной степени опасности; 2) значительными объемами водопотребления и 3) образованием отходов, опасных для флоры и фауны: представленных буровыми сточными водами (БСВ), отработанным буровым раствором (ОБР) и буровым шламом (БШ).
Объектами загрязнения при бурении скважин является геологическая среда и гидро - и литосферы (открытые водоемы, почвенно-растительный покров). Они загрязняются из-за несовершенства технологических процессов, из-за попадания в них материалов, хим. реагентов, нефтепродуктов и отходов бурения.
Источники загрязнения при бурении скважин условно можно разделить на ПОСТОЯННЫЕ и ВРЕМЕННЫЕ. К первым относятся фильтрация и утечки жидких отходов бурения из ША. Ко вторым - нарушение герметичности зацементированного заколонного пространства, приводящее к заколонным проявлениям и межпластовым перетокам; поглощение бурового раствора при бурении; выбросы пластового флюида на дневную поверхность; затопление территории буровой паводковыми водами или при таянии снегов и разлив при этом содержимого ША.
Общим для второй группы является то, что источники загрязнения носят вероятностный характер, а их последствия трудно предсказуемы.
Наибольшую опасность для объектов природной среды представляют производственно-технологические отходы бурения.
Соотношение отходов бурения каждого вида БСВ:ОБР:БШ определяется используемой технологией бурения.
Наибольший объем среди отходов бурения составляют буровые сточные воды, т. к. строительство скважин сопровождается потреблением значительных объемов воды:
Систематизация источников загрязнения природной среды при бурении скважин суточная потребность буровой в технической воде колеблется от 25 до 120 м3 в зависимости от:1) природно-климатических условий; 2) геолого-технических особенностей проводки скважин и 3) от организации системы водоснабжения: прямоточная - источниками водообеспечения служат открытые водоемы (озера, ручьи, реки), артезианские скважины или оборотная - объем сточных вод меньше, но степень их загрязненности выше. Как показала практика, в среднем норма водопотребления составляет 0.9-1.1м3 на 1м проходки.
В среднем суточные объемы образующихся БСВ могут составлять 20-40м3 на одну скважину (куст).
По условиям образования БСВ можно разделить на 3 категории:
- -производственные сточные воды (формируются в процессе выполнения технологических операций, работы оборудования); -хозяйственно-бытовые; -атмосферные (связаны с атмосферными осадками, их объем может достигать 1.5 - 8% от общего объема БСВ).
Основными объектами водопользования и водоотведения на буровой (т. е. источниками образования БСВ) являются:
- -насосная группа (охлаждение штоков шламовых насосов); -дизельный блок; -рабочая площадка буровой вышки (мытье); -блок очистки буровых растворов (от выбуренной породы); -узел приготовления и утяжеления растворов; -циркуляционная система (зачистка емкостей от осадка бурового раствора); -блок химреагентов.
На бурящихся скважинах сбор производственных и атмосферных сточных вод осуществляется в водяные амбары, как правило, самотеком по водоводным каналам, устроенным либо в грунте, либо представляющих собой металлические или железобетонные желоба. Поступление БСВ из одного амбара в другой осуществляется естественным перетоком или с помощью перекачивающих устройств.
Такие амбары в подовляющем большинстве случаев сооружаются в минеральном грунте с соблюдением требований гидроизоляции.
Сточные воды загрязнены буровым раствором и его компонентами, выбуренной породой, хим. реагентами, нефтью, нефтепродуктами. Поэтому водяные амбары представляют собой серьезный источник загрязнения природной среды.
Одними из опасных видов отходов бурения считаются отработанный буровой раствор и буровой шлам или выбуренная порода.
Промывочная жидкость, циркулирующая в скважине, служит для удаления продуктов разрушения горных пород с забоя. В мировой практике в 95% для этого используются глинистые буровые растворы на водной основе плюс хим. реагенты, т. к. качество промывочной жидкости определяет эффективность буровых работ: механическую скорость бурения, вероятность возникновения различного рода осложнений, в т. ч. поглощений, флюидопроявлений, нарушение устойчивости горных пород и т. д.
Для регулирования реологических, фильтрационных и структурно-механических свойств буровых растворов и используют хим. реагенты. В качестве профилактической противоприхватной добавки большое распространение получила нефть.
Промывочная жидкость - это химическая продукция, т. к. ее получения использован широкий ассортимент материалов, хим. реагентов и добавок. Только в США выпускается свыше 1900 наименований различных компонентов промывочных жидкостей, производством которых занимаются около 100 фирм. Таким образом, попадание промывочной жидкости, как и любой другой химической продукции, в природную среду потенциально таит в себе опасность проявления негативных последствий.
Реальная же опасность ущерба ПС от промывочной жидкости и ОБР связана с совместным действием 3-х факторов:
- - высокой вероятностью попадания в объекты ПС; - токсичностью содержащихся хим. реагентов; - высокой концентрацией хим. реагентов.
По степени воздействия на организм ВВ подразделяются на четыре класса опасности и токсичности (ГОСТ 12.1.007-76):
- 1-ый - вещества чрезвычайно опасные и токсичные; 2-й - вещества высоко опасные и высокотоксичные; 3-й - вещества умеренно опасные и токсичные; 4-й - вещества малоопасные и малотоксичные.
Классы токсичности и опасности ВВ устанавливают в зависимости от норм и показателей, указанных в таблице...
Объемы образования ОБР и БШ зависят от многих факторов и нигде не регламентируются, но есть методики расчета объемов ОБР и БШ, в т. ч. и при ликвидации осложнений и аварий, в соответствие с которыми может быть сделан расчет при составлении рабочих проектов на строительство скважин.
Иногда для расчетов используется "удельный норматив", т. е. объем отходов, образующихся при бурении 1м скважины. Такие удельные нормативы устанавливаются статистически для каждого региона. Например, для Западно-Сибирского региона удельный объем образования БСВ, ОБР и БШ при бурении скважин, соответственно, составляет 0.24; 0.2 и 0.18м3/1м проходки.
Суммарные объемы отходов бурения по видам (на предприятиях нефтегазодобывающей промышленности), тыс. м3
Год |
Виды отходов |
Всего | ||
БСВ |
ОБР |
БШ | ||
1986 |
8452.9 |
7044.1 |
6339.7 |
21836.7 |
1990 |
10433.0 |
8561.7 |
7799.9 |
26794.7 |
Удельный объем (на 1м проходки) |
39% (0.24) |
32% (0.2) |
28% (0.18) |
100% |
Ежегодно в отрасли образуется свыше 25 млн. м3 отходов. Такие объемы отходов с учетом их высокой загрязненности и предопределяют техногенез процессов строительства скважин.
Объемы загрязнения природной среды определяются, в первую очередь, надежностью мест локализации отходов бурения, в частности, принятой в настоящее время технологии земляных котлованов для сбора и хранения отходов бурения. Такие амбары подлежат ликвидации после окончания строительства скважин. Однако и технология их ликвидации несовершенна, поэтому ША являются основными источниками загрязнения природной среды при бурении скважин.
Основными путями проникновения отходов бурения в объекты гидро - и литосферы являются фильтрация в почвогрунты и утечки при нарушении обваловок и стенок амбаров, а также при паводках, в период дождей и интенсивного таяния снегов (смотри схему).
Проблема ликвидации шламовых амбаров еще далека от своего решения. В целом по отрасли ежегодно неликвидированными остается до 16.3% амбаров. При этом из-за несвоевременного возврата земель наносится урон сельскому хозяйству, сами буровые предприятия несут экономические потери из-за выплаты компенсации (штрафов) основному землепользователю.
Расчеты показали, что из-за несвоевременной ликвидации шламовых амбаров в объекты окружающей среды ежегодно попадает до 6.5% их содержимого. При этом средний объем составляет 127м3 для ША вместимостью 2000 м3. С этими отходами в природную среду поступает до 10% от использованных в буровых растворах материалов и химреагентов. При этом природе наносится колоссальный ущерб. Таким образом, основной загрязняющий фактор - отходы бурения, главный источник - шламовый амбар.
Следует учесть то, что Западная Сибирь, как впрочем и большая часть территории России, относится к районам с неблагоприятными почвенно-ландшафтными и природно-климатическими условиями с позиций самоочищающей способности природной среды.
Под самоочищающей способностью ПС понимают процессы, сопровождающиеся окислением (трансформацией) ЗВ, их разложением или распадом, а также нейтрализацией и биологическим превращением в другие, экологически чистые формы.
Можно отметить, что под влиянием только западно-сибирского нефтегазового комплекса находится около 10 тыс. водных объектов, среди которых явно преобладают мелкие озера, ручьи, реки, болота. Самоочищающая способность малых водотоков, особенно при низких температурах (5-6С), когда процессы биохимического окисления практически прекращаются, а скорость химических реакций резко замедляется, крайне низка, поэтому продолжительность их "самоочистки" от ЗВ составляет от 3-5 до 10-12 лет.
Похожие статьи
-
Характер загрязнения природной среды - Экология нефтегазодобывающих комплексов
Основными загрязнителями БСВ являются взвешенные вещества, нефть и нефтепродукты (НП), органические вещества, растворимые минеральные соли, а также...
-
СТРОИТЕЛЬСТВО СКВАЖИН - Экология нефтегазодобывающих комплексов
Применяемая ныне технология строительства скважин вызывает как техногенные нарушения на поверхности земли, так и изменения физико-химических условий на...
-
Влияние отходов на почву - Экология нефтегазодобывающих комплексов
При этом следует рассматривать вопросы агроэкологической оценки загрязняющего влияния ОБР, БСВ, Ш и отдельных химреагентов. Что касается воздействия ОБР...
-
При добыче нефти объем, качественный и количественный состав загрязняющих веществ определяются физико-химическими свойствами извлекаемого флюида,...
-
К природным водам относятся поверхностные воды (реки, ручьи, озера, болота и т. д), а также подземные воды пресных водоносных горизонтов. Обустройство и...
-
ПРИРОДООХРАННЫЕ ТЕХНОЛОГИИ И ОСНОВНЫЕ ТРЕБОВАНИЯ К НИМ - Экология нефтегазодобывающих комплексов
Буровые работы, проведенные без учета возможных негативных последствий, в настоящее время очень сильно влияют на загрязнение окружающей среды...
-
СТРОИТЕЛЬСТВО - Экология нефтегазодобывающих комплексов
При нефтегазовом строительстве основной экологический ущерб наносится верхним приземным слоям литосферы и наземным биогеоценозам. Структурные элементы...
-
Экологическая опасность производства характерна для многих отраслей - химической, пищевой, текстильной, деревообрабатывающей, горнодобывающей,...
-
ОХРАНА АТМОСФЕРЫ - Экология нефтегазодобывающих комплексов
Около 90 % всех видов загрязнения атмосферы являются результатом разработки месторождений и утилизации энергетических ресурсов. Из-за низкого...
-
ТЕПЛОВОЕ ИЗЛУЧЕНИЕ - Экология нефтегазодобывающих комплексов
Расчет высоты факельного ствола и определение места его расположения должны учитывать три основных фактора пожарной безопасности: - радиационно-тепловое...
-
Критерии качества среды и нормативы воздействия - Экология нефтегазодобывающих комплексов
Современный период развития мировой экономики связан с интенсификацией производства, увеличением объемов используемых природных ресурсов и поступлением...
-
Влияние отходов на водные объекты - Экология нефтегазодобывающих комплексов
Установлено, что безвредная для рыб и беспозвоночных концентрация ОБР в условиях Каспийского моря составляет не более 12.1мг/л при содержании...
-
- предотвращение открытого фонтанирования, грифонообразования, поглощения промывочной жидкости, обвалов стенок скважин и межпластовых перетоков нефти,...
-
СИСТЕМА НАБЛЮДЕНИЯ ЗА НЕФТЯНЫМ ЗАГРЯЗНЕНИЕМ - Экология нефтегазодобывающих комплексов
Ведение мониторинга базируется на создании и оборудовании специальной режимной сети и наличии долгосрочной программы наблюдений. В программе...
-
ОХРАНА ЗЕМЕЛЬНЫХ РЕСУРСОВ - Экология нефтегазодобывающих комплексов
Нефтяная промышленность является одним из ведущих потребителей земельного фонда, так как разведка, добыча, промысловая подготовка и транспортировка...
-
Удаление нефти с помощью химических соединений - детергентов - нашло применение при разливах нефти на море. К детергентам относятся растворители и ПАВ,...
-
Поверхностные воды - Экология нефтегазодобывающих комплексов
Поступление нефти в океан приводит к сокращению и ухудшению биологических и рекреационных морских ресурсов. Площадь загрязнения от разлива 1 т нефти при...
-
ОХРАНА НЕДР И ОКРУЖАЮЩЕЙ СРЕДЫ, ОХРАНА ВОДНЫХ РЕСУРСОВ - Экология нефтегазодобывающих комплексов
Разведка, разбуривание и разработка нефтяных месторождений должны осуществляться при полном и строжайшем соблюдении мер по охране недр и окружающей...
-
На крупных нефтяных месторождениях обычно применяется внутриконтурное н законтурное заводнение. Поэтому в зависимости от системы разработки нефтяного...
-
Объекты нефтегазодобывающей отрасли являются основными источниками загрязнения ОС в Томской области: ОАО "Томскнефть", ГПП "Томскнефтегазгеология", СП...
-
Находясь в постоянном взаимодействии с природой, человек все острее ощущает необходимость налаживания таких взаимосвязей с окружающей средой, при которых...
-
Проблему охраны природы невозможно решить в отрыве от целого ряда вопросов, связанных с функционированием экономического механизма природопользования....
-
ВВЕДЕНИЕ - Экология нефтегазодобывающих комплексов
Состояние окружающей природной среды является одной из наиболее острых социально-экономических проблем, прямо или косвенно затрагивающих интересы каждого...
-
НОРМИРОВАНИЕ ЗАГРЯЗНЕНИИ - Основы экологии
Загрязнение окружающей среды - это процесс привнесения в среду или возникновение в ней новых, обычно не характерных для нее физических, химических,...
-
МЕТОД ВЛАЖНОГО И СВЕРХВЛАЖНОГО ВНУТРИПЛАСТОВОГО ГОРЕНИЯ - Экология нефтегазодобывающих комплексов
Сущность метода влажного горения заключается в том, что закачиваемая с воздухом в определенных количествах вода, испаряясь на фронте горения, переносит...
-
Служба охраны окружающей среды на нефтедобывающих предприятиях создается с целью организации природо-охранной деятельности предприятий и всех его...
-
Возмещение вреда природной среде - Экология нефтегазодобывающих комплексов
В принципе любая хозяйственная деятельность, связанная с вмешательством в природную среду, нарушает сложившиеся в ней экологические связи и зависимости,...
-
В зоне производственной деятельности нефтегазодобывающих управлений, использующих при разработке месторождений химические реагенты, достаточно широко...
-
К Общепланетарным экологическим проблемам в современном обществе относятся: Производство в интересах господствующих групп, наносящее ущерб окружающей...
-
ЭКОЛОГО-ЭКОНОМИЧЕСКАЯ ОПТИМИЗАЦИЯ ПРИРОДОПОЛЬЗОВАНИЯ - Экология нефтегазодобывающих комплексов
Одним из принципов природоохранной политики является разработка и внедрение экономического механизма, способствующего процессам оптимизации использования...
-
МОНИТОРИНГ НЕФТЯНОГО ЗАГРЯЗНЕНИЯ - Экология нефтегазодобывающих комплексов
Мониторинг - система долгосрочных наблюдений, оценки, контроля и прогноза состояния и изменения объектов. Принято делить мониторинг на базовый (фоновый),...
-
Правовые аспекты охраны окружающей природной среды - Экология нефтегазодобывающих комплексов
Экологическая политика и принципы ее осуществления лежат в основе формирования, развития и совершенствования системы природоохранного законодательства....
-
Утилизация вод нефтяных месторождений - Экология нефтегазодобывающих комплексов
В настоящее время для нейтрализации воздействия сточных вод на окружающую среду применяется их естественное упаривание в прудах-испарителях и на полях...
-
Технологические и технические подходы, методы и средства затрагивают собственно источники сброса и выброса загрязняющих веществ, источники физических...
-
Эколого-правовая ответственность - Экология нефтегазодобывающих комплексов
Все многообразие видов и форм социальной ответственности объединено одной целью, ради которой она применяется, -- охрана окружающей среды, обеспечивающая...
-
Радиоактивное загрязнение - Общая экология
На современном этапе развития общества мы не можем представить свою жизнь без электроэнергии, которую получаем в необходимом объеме. Это достигается...
-
Основные источники загрязнения окружающей среды - Жизнедеятельность человека и окружающая среда
В условиях научно-технического прогресса значительно осложнилось взаимодействие общества с природой. Человек получил возможность влиять на ход...
-
ШУМ ПРИ ФАКЕЛЬНОМ СЖИГАНИИ ГАЗА - Экология нефтегазодобывающих комплексов
Шум возникает при механических колебаниях в твердых, жидких и газообразных средах. Механические колебания в диапазоне частот 20-20000 Гц воспринимаются...
-
1. Промышленная разработка нефтяных и нефтегазовых месторождений допускается только при условии, когда добываемый вместе с нефтью газ используется в...
-
Полимеры - нетоксичные вещества. После нагнетания в пласт они изменяют свои свойства, распадаются со временем и это может привести к образованию и...
Источники загрязнения - Экология нефтегазодобывающих комплексов