Источники загрязнения окружающей среды при бурении скважин
Основные компоненты промывочных жидкостей, загрязняющие окружающую среду (воздух, почву, подземные воды, реки, водоемы), следующие: активная твердая фаза, особенно глинистая; шлам выбуренных пород; большинство веществ, используемых для приготовления и регулирования свойств промывочных жидкостей. Даже вода после многократной циркуляции не безвредна. Она насыщается коллоидной фракцией выбуренных… Читать ещё >
Источники загрязнения окружающей среды при бурении скважин (реферат, курсовая, диплом, контрольная)
Потенциальными источниками загрязнения окружающей среды при бурении геологоразведочных, гидрогеологических и инженерно-геологических скважин являются буровые установки, промывочные жидкости, тампонажные растворы, буровые сточные воды и шлам, двигатели внутреннего сгорания, различные производственные и хозяйственно-бытовые отходы и др. Влияние этих загрязнителей неодинаково и зависит от типа буровой установки; способа монтажа и вида привода; способа бурения и конструкции скважины; продолжительности строительства скважины; природно-климатических, инженерно-геологических и гидрогеологических условий района работ.
Классификация источников загрязнения окружающей природной среды (ОПС) и их техногенных факторов приведена в табл. 5.3 [7].
Таблица 53
Классификация источников и техногенных факторов загрязнения ОПС.
Источники загрязнения. | Носители загрязненных веществ. | Техногенные факторы источников загрязнения. |
Реагенты для приготовления очистных агентов и тампонажных композиций. | Химические вещества в твердом, жидком и газообразном состоянии. | |
Очистные агенты. | Сжатый воздух Газожидкостные смеси Промывочные жидкости. | То же. |
Продолжение табл. 53
Источники загрязнения. | Носители загрязненных веществ. | Техногенные факторы источников загрязнения. |
Тампонажные композиции. | —. | То же. |
Технические средства для бурения скважин. | Буровые станки. | Шум, вибрация, переуплотнение почвы. |
ДВС и ДЭС. | Шум, вибрация, ГСМ и их пары, выброс отработавших газов и вредных веществ, температура и задымленность газов. | |
Буровые насосы, компрессионно-дожимные устройства. | Шум, вибрация, ГСМ и их пары, выброс отработавших газов и вредных веществ, температура и задымленность газов, сжатый воздух, температура сжатого воздуха, пыль. | |
Глиномешалки, эмульсионные и пеногенераторные установки, цементно-смесительные машины и цементировочные агрегаты. | Химические вещества в твердом, жидком и газообразном состоянии. | |
Оборудования для очистки и регенерации промывочных жидкостей. | Шум, вибрация, химические вещества в твердом, жидком и газообразном состоянии. | |
Транспортные средства и система заправки ГСМ. | Шум, вибрация, переуплотнение почвы, ГСМ и их пары, выброс отработавших газов и вредных веществ, температура и задымленность газов. | |
Котельные установки. | ГСМ и их пары, выброс отработавших газов и вредных веществ, температура и задымленность газов. |
Окончание табл. 53
Источники загрязнения. | Носители загрязненных веществ. | Техногенные факторы источников загрязнения. |
Технические средства для бурения скважин. | Вспомогательные цеха при буровых работах (дробильный, механический, строительный, сварочный). | Шум, вибрация, всевозможная пыль, ГСМ и их пары, отработавшие газы и вредные вещества (фтористый водород, оксиды металлов и др.). |
Оборудование и приборы для скважинных (в том числе и геофизических, гидрогеологических и др.) исследований. | Электромагнитное поле, радиоактивность. | |
Линии электропередач. | Электромагнитное ноле. | |
Сточные воды. | Стоки от глиностанции и буровой установки Хозяйственно-бытовые стоки Ливневые воды. | Воды после мойки оборудования, инструмента и т. д.; отработанные очистные агенты; остатки тампонажных композиций; хозяйственно-бытовые и сточные ливневые воды и др. |
Отходы. | Промышленно-буровые отходы Бытовые (твердые) отходы Шлам горных пород. | Буровой шлам горных пород, содержащий, в том числе, радиоактивные и высокоопасные вещества, остатки очистных агентов и тампонажных композиций, промышленные и твердые бытовые отходы. |
Подземные воды. | Разнообразные химические вещества, содержащиеся в подземных водах. |
Воздействие источников загрязнения на окружающую среду при строительстве скважин включает [52]:
— химическое загрязнение почв, грунтов, горизонтов подземных вод, поверхностных водоемов, атмосферного воздуха веществами и химреагентами, используемыми при проходке скважин, буровыми и технологическими отходами, продуктами испытания скважин;
- — физическое нарушение почвенно-растительного покрова, грунтов, природных ландшафтов на буровых площадках и по трассам линейных сооружений (дорог, трубопроводов);
- — изъятие водных и земельных ресурсов;
- — нарушение температурного режима экзогенных геологических процессов (термоэрозия, пучение, наледеобразование, заболачивание и др.).
Объектами воздействия являются растительный и животный мир: почвы, грунты; поверхностные и подземные воды; атмосферный воздух, среда обитания животных и человека; недра.
При проведении буровых работ могут возникнуть следующие основные виды нарушений природной среды:
- — загрязнение местности сточными водами, промывочной жидкостью и химическими реагентами, остатками горюче-смазочных материалов;
- — загрязнение атмосферы выбросами двигателей внутреннего сгорания, котельных, испарением газообразных продуктов, пылью и аэрозолями, складируемыми отходами;
- — нарушение естественной изоляции между пластовыми флюидами в земных недрах, химическое загрязнение горизонтов подземных вод;
- — переток подземных вод с одного водоносного горизонта в другой при неудовлетворительной организации разобщения пластов;
- — загрязнение поверхностных вод различными маслами, нефтепродуктами и химическими веществами.
Причиной вредного воздействия на окружающую среду также является неправильная прокладка дорог и размещение буровых площадок; нерациональное использование земельных участков под буровыми установками, несоблюдение существующих правил и требований (применяемых до, в процессе и после проведения буровых работ), законодательных актов и положений [59].
Основные компоненты промывочных жидкостей, загрязняющие окружающую среду (воздух, почву, подземные воды, реки, водоемы), следующие: активная твердая фаза, особенно глинистая; шлам выбуренных пород; большинство веществ, используемых для приготовления и регулирования свойств промывочных жидкостей. Даже вода после многократной циркуляции не безвредна. Она насыщается коллоидной фракцией выбуренных пород, частицами смазки, окислами железа, сточными водами санитарногигиенической уборки помещения буровой.
Химические реагенты, используемые для регулирования свойств промывочных жидкостей, как известно, делятся на защитные коллоиды и реагенты электролитов.
Первые содержат вещества, которые при добавлении в промывочную жидкость покрывают поверхность глинистых частиц и создают защитный слой, предохраняющий частицы глины от слипания: углещелочной реагент (УЩР); торфощелочной реагент (ТЩР); сульфит-спиртовая барда (ССБ); карбоксиметилцеллюлоза (КМЦ).
Вторые вводятся в промывочную жидкость непосредственно или в составе реагентов-коллоидов для изменения вязкости, статического напряжения сдвига (СНС) и других параметров (каустическая и кальцинированная сода; известь; жидкое стекло; хлорид натрия и др.).
Источники загрязнения не однозначны по своим качественным и количественным показателям воздействия на окружающую среду. Основными из них являются отработанные буровые растворы, буровые шламы, буровые сточные воды и различные реагенты. Все эти вещества являются с точки зрения воздействия на окружающую среду опасными, многие из которых даже токсичными.
По степени опасности ядовитые вещества делятся на четыре класса: 1 — чрезвычайно опасные; 2 — высокоопасные; 3 — умеренно опасные; 4 — малоопасные.
Классы и ПДК некоторых вредных химических реагентов и веществ, используемых при бурении скважин на воду, в виде паров, газов или аэрозолей в воздухе рабочей зоны, приведены в табл. 5.4.
Таблица 5.4
Классы опасности и предельно допустимые концентрации (ПДК) вредных химических реагентов и веществ.
Реагент. | Класс опасности. | пдк. | |
в воде, мг/л. | в воздухе, мг/м3 | ||
Хроматы и бихроматы. | —. | 0,01. | |
Сода каустическая. | 0,5. | ||
Сода кальцинированная. | |||
Жидкое стекло. | —. | ||
Карбоксиметилцеллюлоза (КМЦ). | —. | ||
Окончание табл. 5.4
Реагент. | Класс опасности. | ПДК. | |
в воде, мг/л. | в воздухе, мг/ м3 | ||
Гидролизованпый полиакрилонитрил (ГИПАН). | |||
Полиакриламид. | |||
Конденсированная сульфит-спиртовая барда (КССБ) порошкообразная. | Нетоксичная. | 0,05. | —. |
КССБ жидкая. | Токсичная. | —. | —. |
Сульфат аммония. | |||
Сернокислое железо. | 0,5. | —. | |
Хлористый кальций. | |||
Сырая нефть. | 0,3. | —. | |
Эмульсол лесохимический (ЭЛ-4) и нефтехимический (ЭН-4). | 0,04. | —. | |
Сульфанол. | 0,1−0,2. | —. | |
Углещелочной реагент (УЩР). | —. | 0,5. | |
Порошкообразный УЩР (ПУЩР). | 0,5. | ||
Феррохролигносульфонат (ФХЛС). | —. | 0,004. | |
Хлористый кальций. | 0,5. | ||
Омыленная смесь гудронов (ОСГ). | —. | —. | |
Барит. | —. | ||
Значительную токсичность имеют промывочные жидкости, содержащие твердую фазу, дизельное топливо и нефтепродукты, а также поверхностно-активные вещества (ПАВ).
Малотоксичны промывочные жидкости с низким содержанием твердой фазы (и без нее) и с добавками органических водорастворимых полимеров природного происхождения или синтетических (КМЦ, крахмал и их производные; акриловые полимеры). Перспективны водные дисперсии синтетических полимеров, весьма ограниченно набухающие в воде (латексы) и синтетизированные, с использованием биоразлагаемых эмульгаторов. ПДК водорастворимых полимеров в воде составляет примерно 6 мг/л. К малотоксичным относятся эмульсионные промывочные жидкости. Пенообразователи, применяемые для приготовления пен, более токсичны по сравнению с эмульсолами и полимерами.