Охрана окружающей среды и недр при добыче нефти

Практическая реализация требований охраны недр базируется на результатах детального геолого-промыслового анализа разработки, для выполнения которого необходим определенный объем качественной информации. Только на такой основе возможно создание достаточно приближенных к реальным условиям моделей процесса разработки, позволяющих выявлять текущее и прогнозировать будущее состояние извлечения запасов из недр. Для решения вопросов охраны недр необходимо учитывать целый ряд моментов.

При разбуривании месторождения должно быть обеспечено:

• — предотвращение открытого фонтанирования, поглощений промывочной жидкости, обвалов стенок скважин и межпластовых перетоков нефти, воды и газа в процессе проводки, освоения и последующей работы скважин;
• — надежная изоляция в скважинах нефтеносных, газоносных и водоносных пластов по всему вскрытому разрезу;
• — необходимая герметичность всех колонн труб, спущенных в скважину, и их высококачественное цементирование.

Эксплуатационные объекты следует разбуривать при условии проведения всех необходимых мер по предотвращению ущерба другим объектам. В скважинах, проводимых на нижележащие пласты, должны быть осуществлены технические мероприятия по предотвращению ухода промывочной жидкости в эксплуатируемые верхние объекты. При уходе в них промывочной жидкости эксплуатация добывающих скважин, ближайших к бурящейся скважине, должна быть прекращена до окончания ее бурения или до спуска промежуточной колонны, перекрывающей эксплуатируемый пласт.

При разработке эксплуатирующихся объектов, состоящих из нескольких сообщающихся пластов, возможны межпластовые перетоки нефти, газа или воды. Для предотвращения этих явлений, осложняющих разработку и затрудняющих контроль за выработкой отдельных пластов, необходим постоянный контроль за изменением пластового давления, дебитов скважин, обводнения их продукции в зоне связи пластов с целью своевременного установления возобновления перетоков и их интенсивности.

Причиной перетоков могут быть нарушения технического состояния скважин, поэтому во всех скважинах должны проводиться изоляционные работы согласно геологотехническому наряду.

Во всех случаях разработки многопластовых объектов одной сеткой скважин необходима система мер по достоверному учету добычи нефти из каждого пласта или из группы пластов, по которым запасы подсчитывают отдельно.

Это необходимо для контроля за степенью использования извлекаемых запасов или за достигнутой величиной текущей нефтеотдачи. Косвенные методы пересчета на отдельные пласты продукции, добываемой из скважин, совместно эксплуатирующих несколько пластов, весьма приблизительны и могут привести к значительным погрешностям в распределении добычи.

Поэтому на каждом пласте необходимо иметь систему контрольных скважин, работающих только с этим объектом и расположенных в разных по продуктивности частях залежи. Данные замеров добычи по этим скважинам будут служить основой для корректировки распределения добычи по всем остальным скважинам.

В залежах, разработка которых ведется при условиях, близких к граничным значениям изменения физико-химических свойств нефти, газа и пластовой воды, могут происходить такие явления, как выпадение парафина при снижении температуры пласта от закачки холодной воды, выпадение солей при взаимодействии закачиваемой и пластовой воды, бактериальное заражение залежи и другое.

В этих случаях при подготовке к разработке необходимо проанализировать все возможные случаи взаимодействия природных и вновь вводимых в залежи агентов и системы разработки создавать с таким расчетом, чтобы исключить или снизить до безопасного уровня последствия этих взаимодействий.

Специальный контроль за ходом разработки позволит принять своевременные меры по ликвидации или локализации начинающихся нежелательных процессов. Особенно тщательная подготовка требуется в случае планируемого применения новых методов разработки.

Добывающие и нагнетательные скважины должны эксплуатироваться на технологических режимах, утвержденных в установленном порядке. Для контроля за выполнением технологического режима при подготовке скважин к эксплуатации необходимо предусмотреть возможность проверки параметров их работы.

Эксплуатация дефектных добывающих скважин с нарушенной герметичностью эксплуатационных колонн, цементного кольца за колонной и т. п. допускается по согласованию с органами Госгортехнадзора в случаях, когда установленные технологическим режимом отборы жидкости не приводят к нарушению требований охраны недр. За эксплуатацией таких скважин должен быть установлен строгий контроль.

Эксплуатация дефектных нагнетательных скважин не допускается. В дефектных скважинах, эксплуатация которых нарушает правила охраны недр, должны быть проведены ремонтно-изоляционные работы с предварительным осуществлением в них необходимого комплекса исследовательских работ по выявлению источника и места поступления воды или газа в скважину.

Длительная разработка месторождений нефти и газа, особенно крупных, может вызывать опускание поверхности на несколько метров на площади в десятки и сотни квадратных километров, что, в свою очередь, может привести к изменению гидрологического режима, заболачиванию или затоплению земель.

Основная причина опускания земной поверхности — сжатие пластов под действием дополнительного горного давления, равного давлению столба жидкости, на величину которого снижен пьезометрический уровень.

Кроме того, сдвигание горных пород на месторождении приводит к нежелательным явлениям при разработке:

• — изменению коллекторских свойств пласта под воздействием горного давления;
• — искривлению стволов скважин и деформации обсадных колонн;
• — скалыванию скважин в результате послойных горизонтальных срывов пород при больших вертикальных перемещениях слоев;
• — деформации и разрушению объектов промыслового обустройства (трубопроводов, нефтегазохранилищ, вышек).

Во избежание таких последствий или для своевременного принятия мер защиты от них должен быть организован контроль за оседанием поверхности с применением наиболее совершенных методов наблюдений.

Перечисленные выше мероприятия при комплексном их применении могут обеспечить выполнение требований охраны недр и рациональное использование запасов нефти и газа.

Ливневые сточные воды с обвалованных площадок парка сырьевых резервуаров, а также производственные сточные воды собираются в самостоятельные канализационные станции.

Очищенные сточные воды утилизируются путем закачки в пласт. После промывки скважины, отстоявшаяся от песка вода закачивается промывочным агрегатом обратно через выкидную линию в систему нефтесбора.

В случае загрязнения слоя почвы нефтехимическими продуктами слой почвы снимается и вывозится в ближайшие отвалы для захоронения или сжигается с последующим захоронением в амбарах для шлама.

При сжигании твердых, жидких и газообразных отходов должны быть приняты меры, обеспечивающие их полное сгорание, не наносящее ущерб земельным угодьям и воздушной среде.

Выбор способа восстановления плодородия земель, загрязненных нефтью, в каждом конкретном случае следует определять опытным путем по следующим направлениям:

• — рыхление почвы (вспашка, культивация) с целью улучшения условий аэрации и жизнедеятельности организмов;
• — внесение в нефтезагрязненную почву специальной культуры бактерий, разрушающих составные компоненты нефти;
• — внесение удобрений (минеральных, органических), извести, фосфата алюминия с целью повышения общего уровня содержания биогенных элементов, снижения подвижности токсических веществ, содержащихся в нефтезагрязненной почве;
• — выращивание толерантных к нефтяному загрязнению высших растений; внесение ПАВ в нефтезагрязненные почвы, нивелирующих отрицательное влияние нефти на растения за счет диспергирующего действия ПАВ на нефть.

Если нефтяное пятно небольших размеров и нефть не проникла на большую глубину (до уровня грунтовых вод остается не менее 1 м), удаляют весь загрязненный грунт и заменяют его чистым. Когда нефть находится на расстоянии менее 1 м от уровня грунтовых вод (в период сильных дождей), производят выемку загрязненного грунта на глубину ниже указанного уровня и затем собирают нефть с поверхности воды.

В тех случаях, когда уровень грунтовых вод находится на небольшой глубине, во избежание просачивания нефти ее временно направляют в траншеи, в которые закачивают воду.

Если нефть проникла в грунт на глубину более 5 м вблизи источников снабжения грунтовыми водами, необходимо обеспечить циркуляцию воды через загрязненные слои грунта для отмыва нефти. В некоторых случаях бурят скважину (до глубины немного ниже уровня грунтовых вод), в которую в больших объемах закачивают воду под давлением. Всплывающую нефть выкачивают с поверхности грунтовых вод. Эффективное проведение контроля за загрязнением грунта нефтью предполагает тщательное изучение гидрогеологических характеристик.

Для очистки поверхностных водоемов от нефти необходимо своевременно обнаружить загрязненные участки. Вытекающую нефть следует локализовать вблизи источника утечки. Для этого используют плавающие боновые заграждения, барьеры из сорбирующего вещества, струи воздуха или воды, подаваемые под давлением, воздушные или химические барьеры. Для защиты берегов устанавливают боновые заграждения, используют средства механической очистки.

Сбор нефти осуществляют механически или сжигают на воде, а также применяют сорбирующие вещества. Для успешной очистки водной поверхности от пленки нефти необходимо знать направление и скорость движения нефтяного пятна.

Значительную часть загрязняющих воздух веществ при обустройстве месторождения и строительстве основных объектов составляют отработанные газы строительных машин и механизмов. Поэтому основные мероприятия по уменьшению загрязнения атмосферного воздуха при выполнении технологических процессов строительства, в первую очередь, должны быть направлены на уменьшение токсичности отработавших газов.

Предупреждение загрязнения атмосферного воздуха требует затрат, идущих на устройство систем очистки воздуха, создание санитарно-защитных зон.

Для предотвращения воздействия на воду предусмотрено применение закрытой герметичной напорной системы сбора нефти. Все сточные воды на месторождении, включая нефтесодержащие и хозфекальные стоки, направляются на очистку, после очистки распределяются между нагнетательными и поглощающими скважинами месторождения.

Риск загрязнения можно значительно уменьшить при использовании правильной технологической эксплуатации промыслового сбора, отработки и транспорта нефти.

Для минимального воздействия на геологическую среду при разработке месторождения предусматриваются следующие технические и организационные природоохранные мероприятия:

• — все материалы, используемые при проводке и эксплуатации скважин, представляющие опасность для поверхностных водостоков (дизтопливо, масла, химреагенты и др.) складируются и хранятся на расстоянии не ближе 30 м от любого естественного водостока;
• — твердые и газообразные бытовые и производственные отходы органического происхождения (деревянная тара, мешки и т. д.) сжигаются в определенных местах, причем должны быть приняты меры, обеспечивающие их полное сгорание, не наносящие ущерб земельным угодьям и воздушной среде;
• — по окончании работ и в случае загрязнения почвы нефтехимическими продуктами верхний слой снимается и вывозится в ближайшие отвалы для захоронения или сжигается с последующим захоронением в амбарах;
• — создание системы ливневой канализации и очистных сооружений, сбор нефтесодержащих стоков в специальные емкости;
• — обустройство земельного участка защитными канавами и обваловкой;
• — полная герметизация систем сбора, сепарации и подготовки нефти;
• — герметичность упаковки жидких и сыпучих реагентов при их транспортировке и хранении;
• — при эксплуатации резервуаров для сбора нефти предотвращение перелива достигается путем автоматического перекрытия приемных задвижек или установки насосов.

Запрещается вне пределов земельных отводов под строительство скважин устраивать временные склады оборудования, материалов, стоянки автотранспорта, а также прокладывать временные транспортные коммуникации.

нефть месторождение скважина газ.