Охрана недр и окружающей среды

Проведение геологоразведочных работ на нефть и газ сопровождаются ростом нагрузки на окружающую среду, ее загрязнением и даже уничтожением.

Охрана недр и окружающей среды — это комплекс требований и научно-технических мероприятий в процессе геологического изучения недр и добычи полезных ископаемых, направленных на рациональное изучение и комплексное использование недр, предотвращение потерь полезных ископаемых и исключения отрицательного воздействия на окружающую среду (поверхностные и подземные воды, почвы, леса и воздушный бассейн).

В соответствии с законом Российской Федерации «О недрах» основными требованиями по охране недр при проведении геологоразведочных работ являются:

• — соблюдение установленного законодательством порядка представления недр в пользование и недопущение самовольного пользования недрами;
• — обеспечение полноты изучения геологического строения недр, рационального комплексного использования и охраны недр, горнотехнических, гидрогеологических и других условий разработки месторождений;
• — достоверность определения количества и качества запасов основных и совместно с ними залегающих полезных компонентов, геолого-экономическую оценку месторождений полезных ископаемых;
• — ведение работ по геологическому изучению недр методами и способами, исключающими неоправданные потери полезных ископаемых и снижение их качества;
• — обеспечение наиболее полного извлечения из недр запасов основных и совместно с ними залегающих полезных ископаемых и попутных компонентов;
• — сбор добытой из поисковых и разведочных скважин нефти и транспортировку ее, исключающую вредное влияние на окружающую среду;
• — сохранность поисковых и разведочных скважин, которые могут быть использованы при разработке месторождений и в иных народнохозяйственных целях, ликвидацию остальных в установленном порядке;
• — сохранность геологической документации, образцов горных пород и керна, которые могут быть использованы при дальнейшем изучении недр;
• — охрана месторождений полезных ископаемых от затопления, обводнения, пожаров и других факторов, снижающих качество полезных ископаемых и промышленную ценность месторождений или осложняющих их разработку;
• — предотвращение загрязнения недр при проведении работ, связанных с пользованием недрами, особенно при подземном хранении нефти, газа или иных веществ и материалов, захоронения вредных веществ и отходов производства, сбросе сточных вод;
• — соблюдение установленного порядка консервации ликвидации предприятий по добыче полезных ископаемых и подземных сооружений, не связанных с добычей полезных ископаемых;
• — предотвращение накопления промышленных и бытовых отходов на площадях водосбора и в местах залегания подземных вод, используемых для питьевого или промышленного водоснабжения.

Основным видом работ при поисках и разведке нефтяных и газовых месторождений является бурение скважин. При их заложении необходимо применять все меры по охране природных объектов — водоемов, лесных насаждений, сельскохозяйственных угодий, культурных и прочих ценностей — от порчи и потравы. Нельзя допускать строительства скважин вблизи населенных пунктов, школ, детских учреждений, больниц. В зависимости от типа бурящейся скважины на период ее бурения производится отвод земельного участка, согласно техническим нормам, размером от 0,016 до 0, 035 км².

Загрязнителями окружающей среды при бурении скважин являются многочисленные химические реагенты, применяемые для приготовления буровых растворов. Разработаны и внедряются буровые растворы с менее токсичными компонентами, нефть и нефтепродукты, используемые в качестве реагентов для обработки растворов, заменяются кремнийорганическими соединениями.

Вредное воздействие на воздушный бассейн и природную среду может оказывать нефтяной газ. При его сжигании в факелах образуются различные химические соединения, долгое время находящиеся в воздухе во взвешенном состоянии. Наиболее тяжелые последствия наступают при сжигании в факелах нефтяного газа, содержащего сероводород. Образующийся при этом диоксид серы способствует накоплению в воздухе аэрозолей серной кислоты и сернокислого аммония, которые выпадают вместе с дождем и отравляют живые организмы.

При бурении скважин происходит нарушение целостности массива горных пород. В результате в водоносные пласты могут попасть углеводороды, а нефтегазоносные пласты могут подвергнуться нежелательному и неконтролируемому обводнению Межпластовые перетоки могут привести к загрязнению и нанести вред залежам других полезных ископаемых, присутствующих в разрезе месторождения нефти и газа (например, калийных солей, пресных или целебных минеральных вод).

К загрязнению поверхности и большим потерям приводит открытое фонтанирование скважин. Особую опасность оно представляет в случае наличия в нефтях или газах сероводорода. Весьма опасными являются грифоны, образующиеся в результате прорыва газа по трещинам.

Поисково-разведочное бурение должно производиться в строгом соответствии с геолого-техническим нарядом (ГТН), который составляется для каждой скважины до начала ее бурения и является основным документом, которым руководствуются во время работы. В ГТН должны быть предусмотрены интервалы возможных осложнений. В процессе проходки скважин необходимо осуществлять меры по предотвращению открытого фонтанирования, грифонообразования, обвалов ствола скважины. Необходимо изолировать друг от друга нефте-, газои водоносные интервалы в скважинах, обеспечить герметичность колонн и высокое качество их цементирования. Если в процессе бурения скважины обнаружены новые, не ожидавшиеся заранее интервалы с признаками нефтегазоносности (по керну, шламу, нефтегазопроявлениям, данным промысловой геофизики), то их следует прежде всего опробовать в необсаженной скважине испытателем пластов, а затем взять на учет, чтобы при прохождении их в других скважинах предотвратить значительное проникновение в пласт глинистого раствора.

Пласты с высоким пластовым давлением следует вскрывать с применением утяжеленных растворов, на устье должно быть установлено противовыбросовое оборудование, а репрессия на пласт должна быть минимально возможной. При разведке залежей с аномально низкими пластовыми давлениями необходимо применение облегченных растворов с тем, чтобы избежать поглощений бурового раствора. Геофизические исследования в продуктивных интервалах необходимо проводить в минимальные сроки (не позже, чем через 5 суток после вскрытия), интервал исследования при этом не должен превышать 200 м. Не допускается разрыв во времени между вскрытием (перфорацией) продуктивного пласта в колонне и его испытанием (освоением скважины), так как это приводит к снижению проницаемости за счет воздействия глинистого раствора и к искажению представлений об истинной продуктивности пласта. В случае вынужденного простоя скважины ее ствол должен быть заполнен пластовой жидкостью.

Значительный ущерб может нанести интенсивная эксплуатация поисковых и разведочных скважин на газонефтяных и газоконденсатных месторождениях. На газонефтяных месторождениях снижение давления газовой шапки приводит к потерям пластовой энергии при разработке нефтяной оторочки. На газоконденсатных залежах снижение давления ниже давления насыщения (давление конденсации) приводит к выпадению в жидкую фазу и потере тяжелых углеводородов.

Поисковые и разведочные скважины могут быть временно законсервированы, если необходимо приостановить работы по их строительству или исследованию. Причиной консервации может быть невозможность подъезда к буровой из-за паводка, оползней., нарушение устья скважины из-за стихийных бедствий, невозможность дальнейшего углубления скважины при установленном оборудовании. Во избежание осложнений и аварий после расконсервации такие скважины необходимо надлежащим образом обработать и оборудовать. Ствол скважины, которую собираются вводить в эксплуатацию после расконсервации, заливают глинистым раствором, который может быть обработан поверхностно-активными веществами (ПАВ), а верхняя часть ствола (до 30 м) заполняется нефтью.

Ликвидация скважин проводится с соблюдением всех норм и требований по охране недр. При ликвидации скважин в интервалах со малопродуктивными или непродуктивными пластами устанавливают цементные мосты. Высота цементного моста должна быть равна мощности пласта плюс 20 м выше кровли и ниже подошвы пласта. Над кровлей верхнего пласта цементный мост устанавливают на высоту не менее 50 м.

Ствол скважины заливается качественным глинистым раствором, плотность которого позволяет создать на забое давление, превышающее пластовое. При отсутствии в разрезе газовых и газоконденсатных залежей и горизонтов с высоконапорными минерализованными водами разрешается извлечение обсадных колонн.

Для предотвращения загрязнения земель в районе бурящейся скважины нефтью, мазутом, буровым раствором и шламом сооружаются отстойники и амбары и проводится обваловка территории буровой скважины. После завершения строительства скважины все земли, занятые под буровую, и подъездные пути к ней должны быть восстановлены. Накопленные при опробовании нефть и воду закачивают обратно в скважину, грязевые приемники и земляные амбары засыпают, территорию буровой очищают от металлических, бетонных и деревянных предметов и выравнивают, а затем по акту передают соответствующим местным организациям.