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 (N2 O, NO, N2 O3 , 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 Н2 S 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 =0,785КрДн1 2. a. Li | Vпрi | 4,1 | 21,2 | 74,0 | 23,5 |
1. Об'єм вибуреної породи після завершення буріння свердловини:
Vпрі =0,785КрДн1 2. 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 = (3x0,15 + 1,2x0,20 + 2x0,20 + 3x0,20) 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= 475,0x0,7 =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 забрудненнярозуміють технологічні процеси, які впливають на природне середовище.
Структуру та склад природоохоронних заходівупродовж 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
29-04-2015, 00:56