Главная  Переработка нефти и газа 

Скачать эту книгу

0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26 27 28 29 30 31 32 33 34 35 36 37 38 39 40 41 42 43 44 45 46 47 48 49 50 51 52 53 54 55 56 57 58 59 60 61 62 63 64 65 66 67 68 69 70 71 72 73 74 75 76 77 78 79 80 81 82 83 84 85 86 87 88 89 90 91 [ 92 ] 93 94 95 96 97 98 99 100 101 102 103 104 105 106 107 108 109 110 111 112 113 114 115 116 117 118 119 120 121 122 123 124 125 126 127 128 129 130 131 132 133 134 135 136 137 138 139 140 141 142 143 144 145 146 147 148 149 150 151 152 153 154 155 156 157 158 159 160 161 162 163 164 165 166 167 168 169 170 171 172 173 174 175 176 177 178 179 180 181 182

ние, минерализация; а также интенсивностью выноса продуктов процесса техногенеза за пределы рассматриваемого региона.

Основным техногенным центром воздействия на экосистему в Ханты-Мансийском автономном округе являются разработка и эксплуатация месторождений нефти и газа. Только в Нефтеюганском регионе эксплуатируются 27 месторождений. Источниками наиболее сильных поверхностных загрязнений и, как следствие, загрязнения месторождений подземных вод являются прорывы трубопроводов. Ежегодно происходит более 500 прорывов с зафиксированными экологическими последствиями.

Подавляющее большинство зафиксированных прорывов является следствием коррозии. Всего в результате прорывов трубопроводов на территории Нефтеюганского района разлито около 640 т нефти, площадь загрязнений превысила 13 га. На конец года было 380 нерекультивируемых шламовых амбаров, в которых содержалось порядка 52 т отходов бурения IV класса токсичности и 36 тыс. т нефтешламов III класса токсичности, 10 свалок отходов потребления и полигон утилизации бытовых отходов, на котором ежегодно захоранивается 70-80 тыс. м3 твердых бытовых отходов.

Особую опасность приобретает процесс загрязнения подземных вод с поверхностных очагов в регионах, характеризующихся высокопроницаемостью почвенных близлежащих к поверхности пород.

Загрязнение распространяется первоначально на поверхностные воды, а лишь затем через скважины на подземные водоносные горизонты. Для поверхностных вод региона характерны повышенное содержание туминовых кислот, ионов аммония, железа, марганца, фенолов, а также пониженная минерализация и жесткость.

Водоемы региона подвергаются следующим антропогенным загрязнениям:

нефтью и нефтепродуктами, поступающими в водоемы, и на площадь водосбора при авариях нефтепроводов, горении факелов, розливов содержимого шламовых амбаров;

тяжелыми металлами, полиакрилатами и другими компонентами буровых растворов;

минеральными солями, входящими в состав подземных вод, а также жидкой фазой буровых растворов.

По данным экспертизы от общего объема нефти, попадающей в водоемы, 53 % приходится на аварии трубопроводов, 35 % - на размывы шламовых амбаров, 9 % - на сточные воды предприятий, 2,5 % - на распыление частичек нефти при горении факелов и прочее. В реальных условиях колоссальное количество

нефтепродуктов смывается в водоемы вешними и паводочными водами с многочисленных участков рекультивируемых земель на водосборах, загрязненных нефтью в предыдущие годы.

Масштабы загрязнения поверхностных вод, а также верховодки, находящейся на первом от поверхности водоупоре, могут быть различными. Например в районе Ейска, Грозного и других промышленных районах на первом экране скопилось столько нефтепродуктов, что эти явления можно классифицировать как отдельное месторождение.

В местах, где поверхностные воды загрязнены, буровые скважины являются каналом для проникновения загрязнения вглубь водоносных комплексов и распространения вглубь пласта.

Распространение загрязнения через буровые скважины вглубь водоносных пластов является наиболее опасным и необратимым видом загрязнения, контролировать которое, оценивать размеры, прогнозировать развитие и бороться с которым чрезвычайно сложно. Загрязнения попадают в скважину не только при некачественном цементировании, но и нарушении герметизации обсадных колонн. Гидравлическая связь различных пластов имеет место при бурении под кондуктор, техническую и эксплуатационную колонну. При бурении возникают поглощение промывочной жидкости, кольматация околоскважинной зоны. Если промывочная жидкость обогащена загрязнителем, а она практически всегда его содержит, то он проникает вглубь пласта и оседает там с частицами шлама и глины. Особенно опасно загрязнение в слабонапорных водоносных пластах, где глубина проникновения раствора или его фильтра вглубь составляет десятки, а при наличии вблизи эксплуатационных скважин - сотни метров. Процессу загрязнения подземных вод способствуют практически всегда сооруженные вблизи разрабатываемых или разведуемых месторождений нефти и газа технические скважины на воду. Эксплуатация таких скважин связана с созданием депрессионной воронки, в которую естественным путем подсасываются загрязнители через бурящиеся или эксплуатируемые скважины на нефть и газ. Огромную роль в загрязнении подземных вод играют скважины, в которых либо неверно выбрана конструкция (без учета перекрытия и изоляции водоносных пластов), либо нарушена целостность обсадных колонн. Со временем, по ряду природных и технологических факторов, в цементном камне образуются открытые каналы или пустоты, по которым осуществляются перетоки из одного пропластка в другой, грифоны. Оценивать процесс загрязнения подземных вод через скважины традиционными методами сложно вследствие нестандартности ситуации и самого процесса. Возможность процесса оценки, кон-

троля, а следовательно, и управления загрязнением подземных вод осложняется изменчивостью и непостоянством данного явления во времени. Для начала эксплуатации даже при громадных очаговых распространениях загрязнителя превышения ПДК в подземных водах наблюдаться не будет. Только по мере эксплуатации при возникновении возмущений в пластах, движении потока и создании скоростей потока, реальных для массопереноса загрязнителя, процесс может контролироваться. Как правило, такой запоздалый контроль позволяет констатировать экологическую катастрофу, но не предотвратить, либо локализовать ее.

Для решения проблемы загрязнения подземных вод через скважины должен быть выбран комплексный подход, который применительно к природным условиям с учетом характера загрязняющего объекта, расположения и конструкции скважин, технологии цементирования и изоляции пластов, промывки скважин, фильтрационных свойств водоносных горизонтов и отделяющих их от поверхностных вод экранов или водоупоров позволил бы оценить характер проникновения загрязнителя в пласт. При этом необходимо в основу такого комплексного подхода взять аксиому о том, что ликвидировать загрязнения подземных вод, когда в пласте имеются зараженные области и очаги - нельзя. Их можно только предупредить. Только таким путем можно обеспечить последующие поколения чистой питьевой водой, а ресурсы для этого есть. Необходимо понимание сложности и важности данного процесса, его необратимости при допущении ошибок, промедлении, погоне за неоправданным увеличением показателей.

6.2. ОЧИСТНЫЕ АГЕНТЫ ДЛЯ БУРЕНИЯ СКВАЖИН И ВСКРЫТИЯ ПРОДУКТИВНЫХ ПЛАСТОВ

Промывочная жидкость для бурения скважин должна обеспечивать безаварийную проходку скважины при максимально упрощенной конструкции скважины, гарантирующей надежное разобщение пластов и предотвращение экологического загрязнения горизонтов. В последнее время все большее развитие находят технологии бурения на сбалансированном давлении, которое регулируется удельным весом очистного агента и режимами промывки. Для пластов с аномально низкими пластовыми давлениями в качестве основы целесообразно принимать газожидкостные смеси и пены. С увеличением пластового давления плотность очистного агента должна увеличиваться. Баланс давления в