книги / Нефтегазовая гидрогеология

К основным источникам загрязнения и воздействия на окру­ жающую среду относятся:

—при бурении скважин: блок приготовления и химической обработки бурового и цементного растворов (гидроциклон, вибро­ сита); циркуляционная система; насосный блок (охлаждение што­ ков насосов, охлаждение дизелей); устье скважины; запасные ем­ кости для хранения промывочной жидкости; вышечный блок (об­ мыв инструмента, явление сифона при подъеме инструмента), от­ ходы бурения (шлам, сточные воды, буровой раствор), емкости ГСМ, двигатели внутреннего сгорания, котельные, химические вещества, используемые для приготовления буровых и тампонаж­ ных растворов, топливо и смазочные материалы, хозяйственно­ бытовые сточные воды, твердые бытовые отходы;

—при испытании скважин: межкомплексные перетоки по затрубному пространству и нарушенным обсадным колоннам, фон­ танная арматура, продувочные отводы, сепаратор, факельная уста­ новка; нефть, газ, конденсат, получаемый при испытании сква­ жин, минерализованные пластовые воды, продукты аварийных выбросов скважин (пластовые флюиды, тампонажные смеси);

— при ликвидации и консервации скважин: негерметичность колонн, обсадных труб, фонтанной арматуры, задвижки высокого давления, закупорка пласта при вторичном вскрытии, прорыв пла­ стовой воды и газа из газовой «шапки», нефти и газа, конденсата, минерализованной воды.

Сцелью предотвращения загрязнения и ослабления вредного воздействия на окружающую среду при сооружении скважин не­ обходимо неукоснительно соблюдать следующие условия:

Конструкция скважины в части надежности, технологичности

ибезопасности должна обеспечивать условия охраны недр и окру­ жающей среды, в первую очередь за счет прочности и долговечно­ сти крепи скважины, герметичности обсадных колонн и перекры­ ваемых ими кольцевых пространств, а также изоляции флюидосо­ держащих горизонтов друг от друга, от проницаемых пород и днев­ ной поверхности.

Бурение скважин должно осуществляться с помощью буровых установок на электроприводе от внешних сетей. Если бурение ве­ дется буровой установкой с дизельгенераторным и дизельным при­ водом, то выпуск неочищенных выхлопных газов в атмосферу с таких установок должен быть снижен до минимума.

Площ адка для буровой установки планируется с учетом естественного уклона местности и обеспечения движения сточ­ ных вод в сторону отстойных емкостей, типа почвенного покрова и литологического состава почво-грунтов, глубины залегания грун­

товых вод (особенно пресных), наличия охранных зон, данных по новейшей тектонике, сейсмической опасности территории, аэрокосмическому мониторингу, близости проектируемой буро­ вой к питьевому или рыбохозяйственному водоему, его катсгорийности.

До начала бурения скважины необходимо проверить и привес­ ти в исправное состояние паропроводы, циркуляционную систе­ му, блок приготовления бурового раствора, склад хранения химре­ агентов, гидроизоляцию шламовых амбаров, территорий под бу­ ровой вышкой, емкостями ГСМ и другими привышечными соору­ жениями, где может быть утечка жидкости, содержащей токсич­ ные вещества.

Проведение буровых работ в пределах береговых охранных зон осуществляется только при наличии специального разрешения, выдаваемого в установленном порядке природоохранными орга­ нами, а в предел ах охра иных зон водозаборов, заповедников эти работы регламентируются законодательными и нормативными документами Российской Федерации.

На территориях, где существует угроза затопления их паводко­ выми и наганными водами работы осуществляются по специаль­ ному проекту.

При строительстве скважин на плодородных землях и землях активного сельхозпользования в процессе проведения подготови­ тельных работ к монтажу бурового оборудования снимается и от­ дельно хранится плодородный слой для последующей рекультива­ ции территории.

При строительстве скважин запрещается нарушение раститель­ ного и почвенного покрова за пределами участков, отведенных под строительство.

Для исключения попадания отходов бурения на территорию буровой вышки и миграции токсичных веществ в природные объекты предусматривается инженерная система организованно­ го их сбора, хранения и гидроизоляция технологических площа­ док.

В тех случаях, когда строительство скважин ведется в особо охраняемых природных зонах, необходимо применять только безамбарный способ бурения.

Запрещается сброс отходов бурения и канализационных стоков в водоемы и подземные водоносные горизонты. Возможно захоро­ нение буровых сточных вод в глубокие подземные горизонты, не имеющие в разрезе пресных и бальнеологических вод, при усло­ вии получения разрешения государственных контролирующих ор­ ганов.

Проводятся работы по утилизации и нейтрализации отработан­ ного бурового раствора, буровых сточных вод и вырубленной по­ роды (шлама) для повторного использования в процессе бурения, возврата в природную среду в соответствии с существующими тре­ бованиями и возможного использования в качестве строительного материала.

При разбуривании водоносных горизонтов, которые могут быть использованы как источник хозяйственно-питьевого водоснабже­ ния, химические реагенты, применяемые для приготовления (об­ работки) бурового и цементного растворов, должны иметь токси­ кологические характеристики, согласованные с органами Мини­ стерства Здравоохранения. Интервалы залегания водоносных го­ ризонтов надежно изолируются.

При бурении скважин в условиях поглощения запрещается по­ падание растворов и материалов в пласты, содержащие хозпитьевые воды. При этом используются быстросхватывающие смеси, различные устройства и технологические процессы, такие, как бу­ рение с использованием аэрированных растворов, пен и т.д.

До начала испытаний скважин проверяется и обеспечивается герметичность и надежность в работе выкидных линий, уста­ новки для разделения продуктов испытания скважин (сепарато­ ра), факела, замерных устройств, емкостей; гидроизоляции ам­ баров под нефть, площадки под сепаратором и обваловки вок­ руг него.

В процессе испытания скважин нефть, минерализованная вода собираются в емкости или амбары с последующим их вывозом, а при строительстве эксплуатационных скважин закачиваются в не­ фтяной коллектор.

При подготовке месторождения к разработке проводятся рабо­ ты по опробыванию всех нефтегазоносных пластов на наличие в них воды. В случае получения при опробывании этих пластов воды проводятся исследовательские работы по изучению их химическо­ го и газового состава, уточнению источника поступления воды и, при необходимости, после изоляционных работ проводится по­ вторное их опробывание.

Работы по освоению и испытанию скважин начинаются, когда высота подъема цементного раствора за эксплуатационной колон­ ной отвечает проекту и требованиям охраны недр.

Вскрытие пластов с высоким давлением, угрожающим выбро­ сами или открытыми фонтанами, проводится при установленном на устье скважин противовыбросовом оборудовании с примене­ нием промывочной жидкости в соответствии с техническим про­ ектом на бурение скважин.

Вскрытие сероводородсодержащих пластов проводится после проверки и установления готовности буровой и персонала к вскры­ тию пласта, проверки выполнения мероприятий по защите рабо­ тающих и населения в зоне возможной загазованности в случае аварийного выброса нефти и газа (открытого фонтана) под руко­ водством лица, ответственного за производство работ.

При нефтегазопроявлениях необходимо герметизировать устье скважины и дальнейшие работы вести в соответствии с планом ликвидации аварий.

При наличии сероводорода в скважине буровой раствор обра­ батывается нейтрализатором сероводорода.

Вслучае отсутствия возможностей для утилизации продукта запрещается освоение и исследование разведочных и эксплуата­ ционных скважин без нейтрализации или сжигания газа с посто­ янным поддержанием горения.

При необходимости сжигания пластовой продукции с наличи­ ем сероводорода обеспечиваются условия, при которых концент­ рация их в приземном слое атмосферы населенных пунктов или объектов народного хозяйства не превышает санитарных норм.

По завершению работ по освоению и гидродинамическому ис­ следованию скважин необходимо провести контроль воздуха ра­ бочей зоны на наличие сероводорода и проверка герметичности устьевой арматуры.

При появлении признаков нефтегазопроявлений ремонтные работы на скважине должны быть немедленно прекращены, сква­ жина должна быть повторно задавлена жидкостью, обработанной нейтрализатором.

Вскважинах, не законченных бурением по техническим при­ чинам (вследствие аварий или низкого качества проводки), в пройденном разрезе которых установлено наличие нефтегазо­ водоносных пластов, необходимо произвести изоляционные ра­ боты в целях предотвращения межпластовых перетоков нефти, воды и газа.

При применении буровых растворов на углеводородной основе (известково-битумных, инвертно-эмульсионных и др.) принима­ ются меры по предупреждению загазованности воздушной среды. Для контроля загазованности проводятся замеры воздушной сре­ ды у ротора, блока приготовления раствора, вибросит и в насос­ ном помещении, а при появлении загазованности — принимаются меры по ее устранению.

Работа по ликвидации открытого фонтана проводится по спе­ циальному плану, разработанному штабом, созданным в установ­ ленном порядке.

Помещения буровых установок должны быть оборудованы вы­ тяжной вентиляцией, включаемой отдатчиков на сероводород при достижении ПДК. График оснащения помещений буровых уста­ новок вентиляционным оборудованием согласовывается с мест­ ными органами Государственного комитета по надзору за безопас­ ным ведением работ в промышленности и горному надзору.

Захоронение пирофорных отложений, шлама и керна с целью исключения возможности загорания или отравления людей долж­ но производиться согласно проекту и по согласованию с местны­ ми органами санитарного надзора, охраны природы и пожарной охраны.

Ввод в эксплуатацию скважины или куста скважин произво­ дится при условии выполнения в полном объеме всех экологичес­ ких требований, предусмотренных проектом.

После окончания бурения, освоения (испытания) скважин и демонтажа оборудования необходимо провести работы по восста­ новлению (рекультивации) земельного участка в соответствии с проектными решениями.

§ 4. ОХРАНА НЕДР И ОКРУЖАЮЩЕЙ СРЕДЫ ПРИ РАЗРАБОТКЕ МЕСТОРОЖДЕНИЙ УГЛЕВОДОРО­ ДОВ

Разработка месторождений углеводородов должна осуществ­ ляться в соответствии с утверждёнными проектом или техноло­ гической схемой. При этом должны быть решены вопросы эко­ логического обоснования целесообразности разработки месторож­ дения.

Экологическое обоснование осуществляется на предпроектной и проектной стадиях разработки месторождения с целью предотв­ ращения или снижения вредного воздействия на окружающую природную среду, охранения природных богатств и создания бла­ гоприятных условий для жизни людей путем комплексного рас­ смотрения всех потерь и преимуществ, связанных с реализацией намечаемой деятельности;

Экологическое обоснование целесообразности разработки мес­ торождений проводится в соответствии с условиями природополь­ зования, согласованными при выборе места размещения объекта, включая ограничения, связанные с особой ценностью и опаснос­ тью предполагаемого района работ.

В экологическом обосновании должны быть освещены следую­ щие вопросы:

—цель, характер, средства и сроки реализации разработки ме­ сторождения;

—перечень законодательных актов, регламентирующих требо­ вания в области, охраны окружающей природной среды и рацио­ нального использования природных ресурсов применительно для разработки месторождений нефти и газа;

—природно-хозяйственно-социальная характеристика района разработки месторождений нефти и газа;

—количественные и качественные показатели состояния ком­ понентов экосистемы (включая недра), а также оценка существу­ ющего экологического состояния, в районе разработки месторож­ дений нефти и газа и близлежащих населенных пунктов;

—социальная характеристика в районе работ;

—характеристика предполагаемой техногенной нагрузки (по каждому варианту разработки);

—сценарии возможных аварийных ситуаций;

—прогноз действия каждого варианта разработки на окружаю­ щую среду (включая недра и социальную сферу);

—мероприятия, направленные на сохранение окружающей сре­ ды или на минимальное воздействие разработки месторождений на эко-компоненты и социальную сферу;

—эколого-экономическая оценка разработки нефтяных и газо­ вых месторождений, включая:

—затраты на природоохранные мероприятия и восстановление нарушенных элементов окружающей среды;

—плата за нормативные и сверхнормативные сбросы и выбро­ сы загрязняющих веществ и складирование отходов производства;

—плата за использование недр.

В концепции предприятия, осуществляющего разработку ме­ сторождений нефти и газа, на основе оценки воздействия на окружающую среду, предложенных мероприятий по ее сохране­ нию и эколого-экономической оценке должно быть продекла­ рировано обязательство предприятия осуществлять разработку месторождений нефти и газа надежно и безопасно для окружа­ ющей среды, а в случае непредвиденных аварийных ситуаций,

— быстро и эффективно ликвидировать аварии и их послед­ ствия.

Разработка нефтяных, газовых и газоконденсатных месторож­ дений, как правило, сопровождается следующим техногенным воз­ действием на окружающую природную среду и недра:

—исключение из сельскохозяйственного оборота значитель­ ных земельных ресурсов;

—использование пресной воды на производственные нужды;

—сжигание попутного газа в факелах, испарение легких фрак­ ций нефти;

—размещение шламонакопителей на территории промысла;

—аварийные разливы нефти и пластовой воды;

—сброс на рельеф местности и захоронение в поглощающие горизонты извлекаемых с нефтью высокоминерализированных пластовых вод;

—загрязнение недр и подземных вод в результате межпласто­ вых перетоков нефти.

К основным источникам загрязнения при разработке нефтя­ ных, газовых и газоконденсатных месторождений относятся: не­ плотности сальников устьевой арматуры, насосов, фланцевых со­ единений, задвижек; продукты от сжигания газа в факелах и испа­ рения нефти; химические реагенты; пластовая вода, промышлен­ ные отходы и т.п.

В соответствии с законодательными и нормативными докумен­ тами правила разработки месторождений углеводородов предус­ матривают следующие основные требования охраны недр и окру­ жающей среды:

От крайнего ряда эксплуатационных скважин, а также от каж­ дого объекта нефтяного или газового месторождения устанавлива­ ется санитарно-защитная зона, размеры которой определяются по действующим санитарным нормам. Для нефтяных, газовых и газо­ конденсатных месторождений с наличием сероводорода санитар­ но-защитная зона определяется исходя из объемов возможных ава­ рийных выбросов и условий рассеивания сероводорода.

В процессе эксплуатации залежей углеводородов осуществля­ ются наблюдения за сейсмическим и геодинамическим режимами района разработки месторождений с целью выявления конкрет­ ных очагов сейсмической активности и изучения закономернос­ тей их пространственно-временной миграции, определения меха­ низма землетрясений, надежного трассирования сейсмоактивных зон, а также возможных просадок поверхности земли.

Промышленная разработка нефтяных и нефтегазовых место­

рождений допускается только при условии, когда добываемый вместе с нефтью газ используется в народном хозяйстве или, в целях временного хранения, закачивается в специальные подзем­ ные хранилища, в разрабатываемые или подлежащие разработке нефтяные пласты.

В процессе промышленной разработки нефтяных месторожде­ ний должны быть обеспечены сбор и использование добываемых вместе с нефтью газа, конденсата и сопутствующих ценных ком­ понентов и воды, в объемах, предусмотренных в утвержденном

технологическом проектном документе. Проект обустройства не­ фтяного месторождения под промышленную разработку прини­ мается к утверждению только в случае, когда в нем решены вопро­ сы сбора и рационального использования нефтяного газа.

Запрещается выпуск сероводород содержащего газа в атмосфе­ ру без сжигания или нейтрализации. Сброс газа от рабочего и ре­ зервного предохранительных клапанов технологических аппаратов и емкостей должен производиться в факельную систему.

Должна проводиться работа по определению содержания мер­ каптанов в нефти и газе и обеспечивается эффективная очистка газа от меркаптанов.

Освоение и эксплуатация добывающих и нагнетательных сква­ жин должны проводиться при соответствующем оборудовании сква­ жины, предотвращающем возможность выброса и открытого фон­ танирования нефти и газа, потерь нагнетаемой воды.

Запрещается эксплуатация добывающих и нагнетательных сква­ жин с нарушением герметичности эксплуатационных колонн, от­ сутствием цементного камня за колонной, пропусками фланцевых соединений и т.п.

Эксплуатация дефектных скважин разрешается только местны­ ми органами Государственного комитета по надзору за безопасно­ стью ведения работ в промышленности и горному надзору. Одно­ временно с выдачей такого разрешения утверждаются специаль­ ные режимы эксплуатации этих скважин, план ремонтно-восста­ новительных работ, а также за их работой осуществляется посто­ янный контроль с целью обеспечения охраны недр и окружающей среды.

Должны выполняться мероприятия по оздоровлению фонда скважин, включающие в себя ликвидацию части дефектных сква­ жин с неподнятым цементом за колонной или кондуктором с бу­ рением скважин-дублеров новой надежной конструкции. Оздоров­ ление пробуренного фонда скважин осуществляется, в первую оче­ редь, на дефектных скважинах, расположенных в санитарно-за­ щитных зонах.

Практическому осуществлению любого метода интенсифика­ ции добычи нефти и газа на каждом новом месторождении долж­ ны предшествовать экспериментальные исследования, проводимые с целью обоснования основных параметров процесса, соблюдение которых обеспечивает сохранность колонны и цементного кольца скважины.

Необходимым условием применения при разработке нефтяных месторождений химических реагентов является изучение геологи­ ческого строения залежи и гидрогеологических условий.

При выборе химреагентов для воздействия на пласт необходи­ мо учитывать их класс опасности, растворимость в воде, летучесть.

Необходимо предотвращать возможные утечки и разлив химре­ агентов и нефти, возникающие при подготовке скважин и обору­ дования к проведению основной технологической операции, ре­ монте, исследовании скважины, использовании неисправной или непроверенной запорно-регулирующей аппаратуры, механизмов, агрегатов, нарушении технологии ведения основного процесса, негерметичности эксплуатационных колонн.

При закачке в пласт ингибиторов солеотложений и парофиноотложений, ПАВ, деэмульгаторов и т.п., во избежание их разлива, необходимо использовать только специализированную технику.

Освоение скважин после бурения, подземного и капитального ремонта осуществляется при оборудовании устья скважины гер­ метизирующим устройством, предотвращающим разлив жидкости, открытое фонтанирование.

При обводнении эксплуатационных (добывающих) скважин, помимо контроля за обводненностью их продукции необходимо проводить специальные геофизические и гидрогеологические ис­ следования с целью определения места притока воды в скважину через колонну, источника обводнения и глубины его залегания.

Решение вопроса о прекращении эксплуатации добывающей скважины принимается в соответствии с действующим положени­ ем по определению предела рентабельности разработки нефтяного месторождения и эксплуатации скважин.

Если в процессе разработки месторождения появились призна­ ки подземных утечек или межпластовых перетоков нефти, газа и воды, которые могут привести к безвозвратным потерям нефти и газа в недрах, то предприятие обязано установить и ликвидировать причину неуправляемого движения пластовых флюидов.

Эксплуатационные скважины, подключенные к установкам ком­ плексной подготовки газа, должны исследоваться с использованием контрольного сепаратора без выброса и сжигания газа в атмосфере.

Для защиты от коррозии технологического, внутрискважинно­ го оборудования, эксплуатационной и лифтовой колонн, эксплуа­ тируемого в условиях воздействия сероводорода, должны приме­ няться коррозионностойкие марки сталей и ингибиторы корро­ зии, а также нержавеющие коррозионностойкие стали без приме­ нения ингибиторов коррозии; специальные покрытия и техноло­ гические методы уменьшения коррозионной активности продук­ ции.

Внутрискважинное оборудование, технологические аппараты, обсадные трубы и другое оборудование, используемое в коррози-

онно-агрессивной среде, должны быть стойкими к сульфидному растрескиванию.

На установках, в помещениях и на промплощадках, где воз­ можно выделение в воздух рабочей зоны сероводорода должен осу­ ществляться контроль воздушной среды автоматическими стацио­ нарными газосигнализаторами, а также периодический в местах возможного скопления сероводорода переносным газосигнализа­ тором или газоанализаторами.

Должны приниматься меры по повышению надежности систе­ мы поддержания пластового давления. Обеспечивается замена дей­ ствующих водоводов сточных вод с достаточно большим сроком службы к ингибиторную защиту всех водоводов, по которым осу­ ществляется закачка сточных вод, а также электрохимическую за­ щиту подводящих водоводов.

Пластовая вода, добытая вместе с нефтью, подлежит очистке в соответствии с нормами содержания твердых взвешенных веществ и нефтепродуктов в воде, используется в системе поддержания пластового давления или с целью захоронения заканчивается в поглощающие горизонты.

При необходимости осуществляется обработка закачиваемой в продуктивные пласты воды антисептиками с целью предотвраще­ ния ее заражения СВБ, приводящими к образованию сероводоро­ да в нефти к воде.

Запрещается сброс пластовой воды на поля испарения, в по­ верхностные водные источники, закачка в подземные горизонты, приводящая к загрязнению подземных вод, а также слив жидко­ стей, содержащих сероводород, в открытую систему канализации без нейтрализации.

Пластовая вода с высоким содержанием сероводорода должка обрабатываться и содержаться в герметичных емкостях.

Подземное захоронение промышленных стоков должно осуще­ ствляться путем их закачки в нагнетательные скважины, в надеж­ но изолированные поглощающие горизонты, не содержащие под­ земных вод, которые используются или могут быть использованы для хозяйственно-питьевых, бальнеологических целей.

Подземное захоронение промстоков в поглощающие горизон­ ты допускается только в исключительных обстоятельствах:

—при разработке залежей без применения заводнения;

—при получении небольших количеств промстоков в началь­ ный период разработки до строительства системы заводнения;

—при избыточном количестве промстоков по сравнению с про­ ектной надобностью и нецелесообразности их транспортировки к другим месторождениям;