Вирт универ заочники 2. Экология пдк предельно допустимая концентрация, которая при действии на организм человека в течение заданного промежутка времени не вызывает необратимых (патологических) изменений в нём. Пдв
 Скачать 0.58 Mb.
|
|
Забота о сохранении пресных вод - третья очень важная сторона охраны недр. Как правило, пресные подземные воды насыщают верхние горизонты литосферы и тесно связаны с наземной гидросферой - реками, ручьями, родниками, озерами. Пресная вода питьевого качества во многих районах становится ценнейшим полезным ископаемым в связи с нехваткой воды поверхностных водостоков. Особенно остра эта проблема в засушливых областях и на Крайнем Севере, Пресные подземные воды загрязняются главным образом в результате инфильтрации с поверхности. Основными эагрязняющими агентами служат: а) при бурении скважин - буровые и тампонажные растворы, шлам, буровые сточные воды, продукты испытания скважин, циркулирующие и накапливающиеся в поверхностных сооружениях (земляных амбарах); б) в процессе эксплуатация нефтяного промысла - нефть, попутная пластовая вода, различного рода водорастворимые химреагенты. Основные мероприятия по предотвращению и уменьшению воздействия на пресноводные подземные горизонты процессов строительства скважин направлены на сокращение объемов технологических жидкостей и отходов, устранение их токсичности, недопущение их растекания по поверхности и инфильтрации в грунт. Основной мерой предотвращения загрязнения пресных вод продукцией добывающих скважин на нефтяных промыслах является использование закрытой, полностью герметизированной системы сбора, первичной обработки и транспорта всей продукции, включая нефть, газ и попутную воду. Важным мероприятием служит полная утилизация всех попутных вод путем закачки их в нефтеносные пласты или в глубокие поглощающие горизонты. Важным мероприятием по предотвращению истощения пресноводных горизонтов является использование соленых вод более глубоких горизонтов для технического водоснабжения буровых и для заводнения нефтяных пластов. Четвертое направление работ по охране недр связано с контролем и сохранением природных гидродинамических условий водоносных горизонтов разреза отложений. Дело в том, что изменения пластового давления, вызванные разработкой нефтяных залежей, могут передаваться не только по латерали, захватывая далекую законтурную водоносную область пластов, но и по вертикали, на водоносные горизонты разреза отложений вплоть до грунтовых вод. Такое изменение энергетического состояния геологической среды может вызвать очень опасные негативные последствия. Так, снижение пластового давления под влиянием отбора нефти, газа и воды (депрессионный техногенез недр) может привести к снижению потерь и истощению запасов подземных вод вышележащих горизонтов, иссяканию источников, общему осушению водоемов и местности. В некоторых случаях следствием депрессионного техногенеза недр становится просадка земной поверхности. Успешность предотвращения и локализации возможных негативных последствий изменения пластового давления глубоких пластов зависит прежде всего от своевременной организации надежного контроля за энергетическим состоянием подземных горизонтов. Возникает острая необходимость иметь сеть пьезометрических скважин на промежуточные водоносные горизонты разреза, вплоть до грунтовых вод. Каналы связи глубоких горизонтов с приповерхностной зоной геологической среды могут быть как природными (выходы нефтеносных пород на поверхность, литологически ненадежные флюидоупоры, дизъюнктивные нарушения), так и искусственно созданными при бурении скважин. Межпластовые перетоки жидкости часто обусловлены низким качеством цементирования обсадных колонн, отсутствием цементного камня в отдельных интервалах разреза или его нарушением при освоении и эксплуатации скважин, а также плохим качеством самих колонн, вызванным негерметичностью резьбовых соединений или коррозией металла. Негерметичность стволов добывающих и нагнетательных скважин осложняет разработку месторождений, приводя к преждевременному обводнению продукции, снижению текущей добычи и потере части запасов нефти, перерасходу закачиваемой воды и т.д. Контроль за состоянием крепи скважин, выявление и ликвидация интервалов межпластовой эатрубной циркуляции жидкости служат главным средством охраны недр и рационального ведения разработки нефтяных месторождений. В некоторых случаях, когда ремонтно-изоляционные работы не достигают цели, приходится прибегать к ликвидации скважин. Пятое направление работ по охране недр, близкое к предыдущему, предусматривает сохранение и рациональное использование запасов нефти и газа в соседних залежах, находящихся вблизи основных разрабатываемых объектов. Недопущение резких изменений пластового давления, ликвидация значительного разрыва во времени ввода в разработку соседних залежей-спутников и залежей в различных горизонтах разреза обычно может полностью устранить или существенно сократить потенциальные потери нефти в недрах. Рассмотренные направления работ по охране недр нефтяных месторождений, конечно, не исчерпывают всех задач этого важного участка деятельности геологов-нефтяников. Конкретные проявления техногенных изменений в недрах при поисках, разведке и разработке нефтяных месторождений могут быть очень разнообразными и приводить ко многим не всегда прогнозируемым последствиям. 14.3. ОХРАНА НЕДР И ОКРУЖАЮЩЕЙ СРЕДЫ В ПРОЦЕССЕ РАЗБУРИВАНИЯ НЕФТЯНОГО МЕСТОРОЖДЕНИЯ 1. При бурении скважин на нефтяных месторождениях должны быть приняты меры, обеспечивающие: - предотвращение открытого фонтанирования, грифонообразования, поглощения промывочной жидкости, обвалов стенок скважин и межпластовых перетоков нефти, воды и газа в процессе проводки, освоения и последующей эксплуатации скважин; - надежную изоляцию в пробуренных скважинах нефтеносных, газоносных и водоносных пластов по всему вскрытому разрезу; - необходимую герметичность всех технических и обсадных колонн, труб, спущенных в скважину, их качественное цементирование; - предотвращение ухудшения коллекторских свойств продуктивных пластов, сохранение их естественного состояния при вскрытии, креплении и освоении. 2. В процессе разведки при подготовке месторождений к разработке необходимо опробовать все пласты, нефтегазоносность которых отлична по результатам анализа шлама, образцов пород и геофизических исследований. В случае получения при опробовании этих пластов воды на них должны быть проведены исследовательские работы, уточняющие источник поступления воды, и, при необходимости, повторное опробование после изоляционных работ. 3. Вскрытие пластов с высоким давлением, угрожающим выбросами или открытыми фонтанами, необходимо проводить при установленном на устье скважин противовыбросовом оборудовании с праменением промывочной жидкости в соответствие с техническим проектом на бурение скважин. 4. Эксплуатационные объекты месторождения следует разбуривать при обеспечении всех необходимых мер по предотвращению ущерба другим объектам. При первоочередном разбуривании нижних пластов должны быть предусмотрены все необходимые технические мероприятия, гарантирующие успешную проводку скважин через верхние продуктивные пласты (предотвращающие нефтяные или газовые выбросы и открытые фонтаны, а также глинизацию верхних пластов и ухудшение их естественной проницаемости). 5. В скважинах, проводимых на нижележащие пласты, должны быть осуществлены технические мероприятия по предупреждению ухода промывочной жидкости в верхние пласты. При уходе жидкости в верхние разрабатываемые пласты эксплуатация добывающих скважин, ближайших к бурящейся, должна быть прекращена до окончания ее бурения или спуска промежуточной колонны, перекрывающей эксплуатируемый пласт. 6. Для предотвращения снижения проницаемости призабойной зоны скважин в результате длительного воздействия на них воды или глинистого раствора после окончания бурения скважин и перфорации колонны должны быть приняты меры по немедленному освоению скважин. Временное бездействие скважин, связанное с отставанием обустройства площадей, допускается только при условии заполнения ствола скважины (или хотя бы его нижней части) пластовой жидкостью. 7. В разведочной скважине, имеющей эксплуатационную колонну, последовательное опробование нескольких нефтеносных пластов производится раздельно «снизу вверх». После окончания опробования очередного пласта его изолируют путем установки цементного моста (или других технических средств) с последующей проверкой его местоположения и герметичности, снижением уровня и опрессовкой. 8. В скважинах, не законченных бурением по техническим причинам (вследствие аварий или низкого качества проводки), в пройденном разрезе которых установлено наличие нефтегазоводоносных пластов, необходимо произвести изоляционые работы в целях предотвращения межпластовых перетоков нефти, воды и газа. 9. В процессе бурения и освоения разведочных, эксплуатационных (добывающих) и нагнетательных скважин должен быть проведен комплекс геофизических, гидродинамических и других исследований. 10. Мероприятия по охране окружающей среды в процессе разбуривания нефтяных месторождений должны быть направлены на предотвращение загрязнений земли, поверхностных и подземных вод буровыми растворами, химреагентами, нефтепродуктами, минерализованными водами. Они включают в себя: - планировку и обваловку буровых площадок, емкостей с нефтепродуктами и химреагентами, использование для хранения буровых растворов и шлама разборных железобетонных емкостей или земляных амбаров с обязательной гидроизоляцией их стенок и днища; - многократное использование бурового раствора, нейтрализацию, сброс ц поглощающие горизонты или вывоз его и шлама в специально отведенные места: рациональное использование и обязательную рекультивацию земель после бурения. 14.4. ОХРАНА НЕДР И ОКРУЖАЮЩЕЙ СРЕДЫ ПРИ РАЗРАБОТКЕ НЕФТЯНЫХ МЕСТОРОЖДЕНИЙ 1. Промышленная разработка нефтяных и нефтегазовых месторождений допускается только при условии, когда добываемый вместе с нефтью газ используется в народном хозяйстве или, в целях временного хранения, закачивается в специальные подземные хранилища, в разрабатываемые или подлежащие разработке нефтяные пласты. При этом также должен быть обеспечен сбор конденсата и сопутствующих ценных компонентов и воды. 2. На разрабатываемых месторождениях должен проводиться обязательный комплекс гидродинамических и промыслово-геофизических исследований и измерений, в том числе исследования по своевременному выявлению скважин - источников подземных утечек и межпластовых перетоков. 3. Освоение и эксплуатация добывающих и нагнетательных скважин должны производиться при соответствующем оборудовании устья скважин, которое должно предотвращать возможность выброса и открытого фонтанирования нефти и газа, потерь нагнетаемой воды. 4. Эксплуатация дефектных добывающих и нагнетательных скважин (с нарушенной герметичностью эксплуатационных колонн, отсутствием цементного камня за колонной, пропусками фланцевых соединений и т.д.) не допускается. 5. При проведении мероприятий по повышению производительности нефтяных скважин путем воздействия на призабойную зону пласта должна быть обеспечена сохранность колонны, обсадных труб и цементного кольца выше и ниже продуктивного горизонта. В скважинах, где раздел между нефтеносными и газоносными, нефтеносными и водоносными пластами невелик, мероприятия по интенсификации добычи нефти должны производиться при условии создания допустимого перепада давления на перемычке, 6. Если до обработки призабойной зоны вынос породы и разрушение пласта не наблюдались, а после обработки началось интенсивное поступление породы пласта в скважину, необходимо прекратить или ограничить отбор нефти из скважины и осуществить технические мероприятия по ограничению доступа породы пласта в ствол скважины. 7. Мероприятия по охране окружающей среды при разработке нефтяных месторождений должны быть напрвлены на предотвращение загрязнения земли, поверхностных и подземных вод, воздушного бассейна нефтепродуктами (жидкими и газообразными), промысловыми сточными водами, химреагентами, а также на рациональное использование земель и пресных вод. Они включают в себя: - полную утилизацию промысловой сточной воды путем ее закачки в продуктивные или поглощающие пласты; - при необходимости, обработку закачиваемой в продуктивные пласты воды антисептиками, с целью предотвращения ее заражения сульфатвосстанавливающими бактериями, приводящими к образованию сероводорода в нефти и в воде; использование герметизированной системы сбора, промыслового транспорта и подготовки продукции скважин; - полную утилизацию попутного газа, использование замкнутых систем газоснабжения при газлифтной эксплуатации скважин; быструю ликвидацию розливов нефти, строительство нефтеловушек на реках, в местах ливневых стоков; создание сети контрольных пунктов для наблюдения за составами поверхностных и подземных вод; - исключение при нормальном ведении технологического процесса попадания на землю, в поверхностные и подземные воды питьевою водоснабжения ПАВ, кислот, щелочей, полимерных растворов и других химреагентов, используемых как для повышения нефтеотдачи, так и для других целей: применение антикоррозионных покрытий, ингибиторов для борьбы с солеотложениями и коррозией нефтепромыслового оборудования: организацию регулярного контроля за состоянием скважин и нефтепромыслового оборудования 15.1. ЗАВОДНЕНИЕ При закачке пресной воды она взаимодействует с нефтью, газом, связанной водой и горной породой. Идут реакции ионного обмена, взаимного растворения и другие. За счет выщелачивания горных пород вода насыщается сульфатами, карбонатами, кремнием. В результате этого впоследствии происходит отложение солей в скважинном и нефтепромысловом оборудовании. В настоящее время уже обнаружены признаки воздействия разработки нефтяных месторождений на геологическую среду. На месторождениях Среднего Приобья необходимо вести постоянные геофизические и гидрологические наблюдения за режимом добычи, откачек, уровнем подземных вод и вертикальным движением земной поверхности. Отсюда вытекает задача использования сточных вод нефтепромыслов для заводнения. Закачка сточных вод в поглощающие горизонты приводит к загрязнению недр. Перед закачкой сточных вод в продуктивные горизонты требуется их максимальная очистка 15.1.1. ЗАВОДНЕНИЕ С ИСПОЛЬЗОВАНИЕМ ХИМРЕАГЕНТОВ По ориентировочным данным с применением щелочного заводнения могут разрабатываться 15-20% месторождений России. Основными противопоказаниями для этого метода являются жесткость пластовой воды и взаимодействие щелочи с породой. Применение ПАВ позволяет на 40% сократить расходы воды, закачиваемой в пласт. Наибольшее применение находят неионогенные ПАВ, т.к. по сравнению с ионогенными, они обладают повышенной активностью и меньше сорбируются на поверхности пород. Применение ПАВ имеет и недостатки: горные породы адсорбируют ПАВ. Так по данным промысловых испытаний на Нагаевском участке Арланского месторождения адсорбируется до 75% ОП-10. ПАВ могут попадать в воды подземных горизонтов при разгерметизации затрубного пространства нагнетательных скважин, в почву, грунтовые и поверхностные воды – при аварийных порывах водоводов, подающих растворы ПАВ к нагнетательным скважинам, а также за счет разливов на дозаторных установках. Наличие ПАВ в составе сточных вод значительно усложняет процесс очистки этих вод перед сбросом в водоем, т.к. под влиянием ПАВ происходит диспергирование и растворение органических веществ, в т.ч. нефти и нефтепродуктов, и тем самым исключается возможность обнаружения загрязнителей при визуальном наблюдении. Кроме того, неионогенные ПАВ имеют высокую пенообразующую способность. Интенсивное пенообразование отрицательно воздействует на окружающую среду. Пена нарушает кислородный режим водоемов, создает неблагоприятный режим для развития водной флоры и фауны. Она может разноситься ветром по сельхоз. угодьям, пагубно воздействовать на растительность и почву. Наиболее токсичны катионоактивные ПАВ. Они опасно действуют на кожный покров и нервную систему человека. При заводнении следует применять ПАВ , которые легко разлагаются в воде и почве под действием бактерий и микроорганизмов до безвредных продуктов. Таким препаратом является, например, МЛ-72. 15.1.2. ЗАВОДНЕНИЕ С ПРИМЕНЕНИЕМ ПОЛИМЕРНЫХ РАСТВОРОВ Полимеры – нетоксичные вещества. После нагнетания в пласт они изменяют свои свойства, распадаются со временем и это может привести к образованию и накоплению в порах породы высокотоксичных химических соединений. Таким образом, при химическом заводнении наблюдаются: Проливы и утечки химических веществ при транспортировке; Утечки готового раствора; Утечки готового раствора при транспорте его по трубопроводу под повышенным давлением; Подземные утечки при повреждении или корродировании оборудования скважины; Утечки через заброшенную скважину из-за повышения давления в пласте; Оседание поверхности в результате химического разрушения пород; Угроза здоровью обслуживающего персонала. Все это снижает эффективность данного вида заводнения, увеличивает затраты и ухудшает состояние недр. 15.1.3. ЗАКАЧКА ГОРЯЧЕЙ ВОДЫ И ПАРА Процессы с применением пара и горячей воды могут быть эффективны при наличии источника топлива и источника чистой воды. В качестве топлива, исходя из экономических и экологических соображений, используются нефть, газ, их фракции и уголь. Количество потребляемой воды зависит от количества необходимого пара и от соотношения ПАР:НЕФТЬ, которое может быть в интервале 0.1-5.0. Загрязнения, выделяющиеся при генерации пара, зависит от типа топлива, его химического состава, конструкции печей и котлов, метеорологических условий. Если в качестве топлива используют нефть, то расход ее составит ј добываемого количества. При мощности бойлера 50*109 Дж/ч в атмосферу выбрасывается: 10 - 25 кг/ч SO2; 2 - 10 кг/ч NOx; 0.2 - 0.5 кг/ч несгоревших углеводородов; 0.5 - 1.0 кг/ч CO; 1 - 3 кг/ч сажи. Эти данные дают возможность составить представление о том, какую реальную и потенциальную опасность для окружающей среды несут процессы подогрева воды и генерирования пара. В настоящее время разрабатываются системы, при которых все отходящие газы сжигания топлива вводятся в паровую линию. Горячие газы, полученные в результате сгорания топлива (2200 К) из печи поступают в барабан с водой, где генерируется пар при непосредственном контакте воды и горячих газов. Одновременно с генерацией пара происходит и очистка отходящих газов сгорания. Эта смесь пара и отходящих газов при температуре 500-600К закачивается в скважину. Процесс выгоден тем, что исключает выбросы ВВ в атмосферу и повышает нефтеотдачу. Недостаток – потребность большого количества чистой воды, т.к. минерализованная вода не может использоваться в бойлерах. Кроме того, возникает проблема отделения воды от нефти и их очистки. |