И тампонажных растворов

Современная хозяйственная деятельность человека связана с все увеличивающимся воздействием на окружающую среду. Особую опасность представляют собой отходы производства. Не случайно поэтому охрана окружающей среды стала одной из важнейших экономических и социальных задач, находящихся под пристальным вниманием нашей партии и правительства.

Бурение скважин связано с применением больших объемов материалов различной степени токсичности. Буровой раствор и тампонажные смеси, почти все их компоненты, и в первую оче­редь химические реагенты, выбуренная порода в виде шлама за­грязняют окружающую среду, наносят порой невосполнимый ущерб природе. Из практики бурения известно, что почва, под­верженная воздействию бурового раствора, лишается расти­тельности на долгие годы. Ряд компонентов растворов, таких, как хроматы и хромсодержащие (например, хромлигносульфо-

наты) реагенты, поверхностно-активные вещества, оказывают прямое отравляющее воздействие на живые организмы.

В связи с использованием в промывочных жидкостях и там­понажных растворах токсичных реагентов и компонентов, за­грязняющих окружающую среду, требуется соблюдать и вы­полнять целый комплекс природоохранных мероприятий, умень­шающих или полностью исключающих отрицательное воздейст­вие указанных факторов. Здесь следует иметь в виду, что вред­ными для окружающей среды могут оказаться и продукты твер­дения тампонажных смесей. Однако их отрицательное воздей­ствие будет сказываться при разрушении камня, выщелачива­нии компонентов. Скорость этих процессов в целом невелика и в ряде случаев будет сопоставима со способностью среды к са­
моочищению.

§ 1. ПРИРОДООХРАННЫЕ МЕРОПРИЯТИЯ

ПРИ ИСПОЛЬЗОВАНИИ ПРОМЫВОЧНЫХ ЖИДКОСТЕЙ

Основные компоненты промывочных жидкостей, загрязняю­щие окружающую среду; 1) активная твердая фаза, особенно глинистая; 2) шлам выбуренных пород; 3) большинство ве­ществ, используемых для регулирования свойств промывочных жидкостей. Даже вода после многократной циркуляции не без­вредна. Она насыщается коллоидной фракцией выбуренных по­род, частицами смазки, окислами железа, сточными водами са­нитарно-гигиенической уборки помещения буровой.

В комплекс природоохранных мероприятий при использова­нии промывочных жидкостей входят предупредительные меро­приятия и мероприятия, связанные с рекультивацией земель после окончания бурения скважины. Предупредительные меро­приятия сводятся к организации работ, которые бы исключали потери вредных компонентов, уменьшали потребность в промы­вочных жидкостях и их компонентах, загрязняющих окружаю­щую среду. К ним относятся следующие.

1. Соответствующая организация транспортировки реагентов и готовых промывочных жидкостей. Такие несложные меры, как затаривание рассыпных реагентов, максимальное сохранение за­водской упаковки, герметизация емкостей, применяемых при перевозке реагентов и промывочных жидкостей, весьма эффек­тивны и не требуют значительных затрат.

2. Надлежащее хранение промывочных жидкостей и всех их компонентов. Применение контейнеров, сооружение специаль­ных помещений и навесов для хранения материалов, предупреж­-
дение утечек промывочных жидкостей из желобной системы,предупреждение попадания и перетока дождевых вод через желобную систему — вот далеко не полный перечень мер, которые улучшают хранение промывочных жидкостей.

3. Своевременная химическая обработка промывочных жид­костей и их очистка позволяют дольше сохранять требуемое ка­чество промывочных жидкостей, реже заменять их или вообще
отказаться от замены.

4. Организация широкого повторного использования промывочных жидкостей после окончания бурения скважины или ка­кого-то ее интервала путем транспортировки их на другие скважины или в специальные емкости-накопители. Особенно эффективна эта мера при разбуривании в сложных геологических ус­ловиях, где применяются различные промывочные жидкости.

5. Хранение непригодных промывочных жидкостей и их ути­лизация. Непригодные (отработавшие) промывочные жидкости целесообразно складировать в бункерах-накопителях с последующей утилизацией или обезвоживанием. Часть такой промывоч­ной жидкости может служить основой при приготовлении све­жего промывочного агента или активной частью твердеющего
тампонажного раствора.

6. Регенерация промывочных жидкостей. Восстановление свойств промывочных жидкостей, потерявших восприимчивость к химической обработке, принятой в районе работ, может быть
достигнуто применением нетрадиционных для данного месторождения (скважины) реагентов или их комбинаций.

7. Сбор буровых сточных вод с пола буровой. Для этого площадка под буровую установку должна быть подготовлена соответствующим образом.

8. Использование промывочной жидкости как жидкой основытампонажного раствора при ликвидации скважины.

9. Выбор и применение нетоксичных или малотоксичных про­мывочных жидкостей и материалов для регулирования их свойств. Возможность реализации этого пункта обусловлена
комплексом факторов, из которых основные — геологические условия района работ, наличие соответствующих компонентов, степень разработки технологии обезвреживания применяемых
токсичных веществ, подлежащих замене.

10. Предупреждение поглощения промывочной жидкости, а при возникновении — быстрая и надежная его ликвидация. Это важно с точки зрения не только предупреждения загрязнения
водоносных зон, которые могут использоваться для питьевого и хозяйственного водоснабжения, но и сокращения потерь при транспортировке.

Некоторые из перечисленных мер требуют дополнительных затрат времени и средств и скажутся постепенно, другие сразу дают эффект, причем не только природоохранный, но и эконо­мический сегодняшнего дня. Однако все они должны выполнять­ся неукоснительно.

Обязательным условием успешной рекультивации земли пос­ле завершения бурения скважины является ликвидация желоб­ной системы с предварительным сбором шлама, удалением из отстойников и приемных емкостей промывочной жидкости или ее обезвреживанием. В противном случае при засыпке прием­ных емкостей промывочная жидкость будет вытеснена на по­верхность и загрязнит плодородный слой земли.

Специфика разведочного бурения исключает пока возмож­ность реализации безотходного цикла работ. Даже при много­кратном использовании промывочных жидкостей будут отходы, подлежащие ликвидации. Это и шлам выбуренных пород, и жидкость, оставшаяся после завершения разведки• месторожде­ния, и вновь разрабатываемые растворы, и т. д. Поэтому ликви­дация промывочной жидкости при существующей технологии бурения скважин всегда будет одним из важнейших природоох­ранных мероприятий при разведке месторождения.

Сложность ликвидации промывочной жидкости зависит от ее вида и состава. Наиболее трудно обезвреживаются дисперс­ные системы, в которых требуется реализовывать весь комплекс очистки: механическую, физико-химическую и биологическую. Относительно небольшие объемы промывочных жидкостей, под­лежащих очистке, большие расстояния между скважинами, большой набор используемых реагентов пока не позволяют по­ставить очистку промывочных жидкостей на промышленную ос­нову с максимальным использованием механизации. Сложней­шую операцию представляет собой отделение дисперсной фазы, особенно глинистой, и ее обезвоживание.

Серийно выпускаемых для этих целей механизмов пока нет, и очистку (обезвоживание) промывочных жидкостей выполняют одним из следующих способов:

коагуляцией и осаждением глинистой составляющей промы­вочных жидкостей с последующим вывозом осветленной жидкой фазы и ее очисткой; коагулируют раствор либо введением сер­ной кислоты до рН =5,7, либо физико-химической обработкой флокулянтами и коагулянтами (известью, солями железа, поли-акриламидом — в последовательном порядке, т. е. в три этапа);

нейтрализацией вредных компонентов;

комплексом мероприятий, включающих осветление и обез­вреживание раствора, например обработка алюминиевым суль­фатом и полиакриламидом с последующей аэрацией раствора.

Проще выполнять все эти работы в специальных отстойни­ках-накопителях, исключающих утечки промывочной жидкости. В таких отстойниках после осаждения твердой фазы можно ис­пользовать бактериальную обработку (используют специальные бактерии, перерабатывающие вещества, которые поглощают кислород, растворенный в воде). Бактериальная очистка эффек­тивна для растворов, обработанных полимерами.

Для предотвращения вытеснения глинистого раствора при ликвидации желобной системы отстойники и приемные емкости можно засыпать сначала легкими отходами промышленности, поглощающими воду: деревянной стружкой, опилками и стебля­ми подсолнечника и др. Такой путь рекомендуется при отсутст­вии в растворе вредных веществ. Большую сложность представляет ликвидация активной твердой фазы раствора и шлама, содержащей вредные для ок­ружающей среды компоненты. Так, осажденную твердую фазу глинистых растворов можно отверждать путем смешивания с гидроокисью кальция и использовать в качестве строительного материала. Возможно и отверждение глинистой составляющей и растворов полимерами. Такой состав также можно использовать как строительный материал. Так как разрушение отверждаемо-го раствора происходит медленно, засыпка приемных емкостей не принесет ущерба почве.

Безвредный шлам засыпают в отстойниках и приемных ем­костях. Шлам, содержащий вредные вещества, необходимо складировать с последующим обезвреживанием и засыпкой. Шлам нефтеэмульсионных растворов следует подвергать высо­котемпературной термической обработке.

При вскрытии скважиной глубокозалегающего высокопрони­цаемого поглощающего горизонта, расположенного в почве по­лезного ископаемого, промывочную жидкость можно закачать в такой пласт.

Все работы, связанные с уничтожением вредных промывоч­ных жидкостей, должны согласовываться с санитарной службой в районе работ.

§ 2. ПРИРОДООХРАННЫЕ МЕРОПРИЯТИЯ

ПРИ ИСПОЛЬЗОВАНИИ ТАМПОНАЖНЫХ РАСТВОРОВ

Загрязнение окружающей среды при использовании тампо­нажных растворов происходит при потерях составляющих ком­понентов на поверхности и при попадании их в проницаемые горизонты в результате несхватывания раствора или выщелачи­вания тампонажного камня. Устраняется это комплексом пре­дупредительных мероприятий и в меньшей степени мерами, свя­занными с ликвидацией излишних объемов заготовленных там­понажных составов.

В комплекс предупредительных мероприятий, уменьшающих загрязнение поверхности земли, входят:

надлежащая организация транспортировки исходных компо­нентов, особенно реагентов, синтетических смол, отвердителей;

надлежащая организация хранения всех компонентов тампо­нажных составов.

Осуществляются эти меры такими же путями, как при ис­пользовании промывочных жидкостей: выбор и применение без­вредных тампонажных составов; организация приготовления и использования тампонажных составов, которая бы исключала потери компонентов; организация сбора, вывоза и хранения сточных вод — продуктов промывки бурового инструмента и оборудования после использования тампонажных составов.

Предупредить загрязнение проницаемых горизонтов можно главным образом использованием безвредных тампонажных со­ставов и уменьшением их расхода. Неиспользованные тампонаж­ные растворы необходимо тщательно собирать и закапывать. Тампонажный раствор, выходящий из затрубного пространства обсадных колонн, должен быть обязательно собран, отвержден и также закопан или утилизирован.

Требуемые объемы тампонажных растворов необходимо рас­считывать тщательно с использованием обоснованных исходных данных.

Дата добавления: 2015-07-15