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.
|
|
5. Строительство скважин При строительстве буровой загрязнение атмосферы в основном ограничивается выбросами в атмосферу отработанных газов от двигателей транспортных средств. В период проходки скважины негативное воздействие на почвенный слой, поверхностные и подземные воды оказывают буровые растворы, расход которых на один объект может достигать 30 м3/сут. В период испытания скважины преобладает углеводородное загрязнение, а на этапе демонтажа буровой происходит загрязнение территории за счет использованных технических материалов и неподлежащего восстановлению оборудования. В состав промывочных жидкостей входит целый ряд химических ингредиентов, которые обладают токсичными свойствами (аммоний, фенолы, цианогруппы, свинец, барий, полиакриламид и пр.). Особенно тяжелые экологические последствия вызывает сброс промывочных жидкостей специального назначения, например, на соляровой основе. Наличие органических реагентов способствует образованию суспензий и коллоидных систем в сточных водах.  Рис.1. Схема техногенного воздействия на окружающую среду при строительстве скважин 5.1.Источники загрязнения Под источником загрязнения понимаются технологические процессы, воздействующие на природную среду при строительстве скважин. Источником геомеханических нарушений являются следующие технологические процессы: Снятие и складирование плодородного слоя земли при подготовке территории буровой; Устройство насыпной площадки под буровую (при кустовом строительстве скважин); Устройство шламовых амбаров (ША) (земляных котлованов) – для сбора и хранения отходов бурения; Сооружение технологических площадок под оборудование буровой; Засыпка шламовых амбаров ША при их ликвидации; Рекультивация территории буровой; Строительство дорог; Вырубка, корчевание леса. Гидрогеологические нарушения связаны с процессом бурения и выражаются в поступлении в водоносные горизонты загрязнителей (поглощение буровых растворов) или водопроявлениях, что приводит к изменению гидрогеологического режима естественного функционирования водоносного комплекса. Процесс бурения сопровождается: 1) применением материалов и химических реагентов различной степени опасности; 2) значительными объемами водопотребления и 3) образованием отходов, опасных для флоры и фауны: представленных буровыми сточными водами (БСВ), отработанным буровым раствором (ОБР) и буровым шламом (БШ). Объектами загрязнения при бурении скважин является геологическая среда и гидро- и литосферы (открытые водоемы, почвенно-растительный покров). Они загрязняются из-за несовершенства технологических процессов, из-за попадания в них материалов, хим. реагентов, нефтепродуктов и отходов бурения. Источники загрязнения при бурении скважин условно можно разделить на ПОСТОЯННЫЕ и ВРЕМЕННЫЕ. К первым относятся фильтрация и утечки жидких отходов бурения из ША. Ко вторым – нарушение герметичности зацементированного заколонного пространства, приводящее к заколонным проявлениям и межпластовым перетокам; поглощение бурового раствора при бурении; выбросы пластового флюида на дневную поверхность; затопление территории буровой паводковыми водами или при таянии снегов и разлив при этом содержимого ША. Общим для второй группы является то, что источники загрязнения носят вероятностный характер, а их последствия трудно предсказуемы. Наибольшую опасность для объектов природной среды представляют производственно-технологические отходы бурения. Соотношение отходов бурения каждого вида БСВ:ОБР:БШ определяется используемой технологией бурения. Наибольший объем среди отходов бурения составляют буровые сточные воды, т.к. строительство скважин сопровождается потреблением значительных объемов воды:  По условиям образования БСВ можно разделить на 3 категории: -производственные сточные воды (формируются в процессе выполнения технологических операций, работы оборудования); -хозяйственно-бытовые; -атмосферные (связаны с атмосферными осадками, их объем может достигать 1.5 - 8% от общего объема БСВ). Основными объектами водопользования и водоотведения на буровой (т.е. источниками образования БСВ) являются: -насосная группа (охлаждение штоков шламовых насосов); -дизельный блок; -рабочая площадка буровой вышки (мытье); -блок очистки буровых растворов (от выбуренной породы); -узел приготовления и утяжеления растворов; -циркуляционная система (зачистка емкостей от осадка бурового раствора); -блок химреагентов. На бурящихся скважинах сбор производственных и атмосферных сточных вод осуществляется в водяные амбары, как правило, самотеком по водоводным каналам, устроенным либо в грунте, либо представляющих собой металлические или железобетонные желоба. Поступление БСВ из одного амбара в другой осуществляется естественным перетоком или с помощью перекачивающих устройств. Такие амбары в подовляющем большинстве случаев сооружаются в минеральном грунте с соблюдением требований гидроизоляции. Сточные воды загрязнены буровым раствором и его компонентами, выбуренной породой, хим. реагентами, нефтью, нефтепродуктами. Поэтому водяные амбары представляют собой серьезный источник загрязнения природной среды. Одними из опасных видов отходов бурения считаются отработанный буровой раствор и буровой шлам или выбуренная порода. Для регулирования реологических, фильтрационных и структурно-механических свойств буровых растворов и используют хим. реагенты. В качестве профилактической противоприхватной добавки большое распространение получила нефть. Промывочная жидкость – это химическая продукция, т.к. ее получения использован широкий ассортимент материалов, хим. реагентов и добавок. Реальная же опасность ущерба ПС от промывочной жидкости и ОБР связана с совместным действием 3-х факторов: - высокой вероятностью попадания в объекты ПС; - токсичностью содержащихся хим. реагентов; - высокой концентрацией хим. реагентов. По степени воздействия на организм ВВ подразделяются на четыре класса опасности и токсичности (ГОСТ 12.1.007-76): 1-ый – вещества чрезвычайно опасные и токсичные; 2-й – вещества высоко опасные и высокотоксичные; 3-й – вещества умеренно опасные и токсичные; 4-й – вещества малоопасные и малотоксичные. Классы токсичности и опасности ВВ устанавливают в зависимости от норм и показателей, указанных в таблице… Таблица 1 Суммарные объемы отходов бурения по видам (на предприятиях нефтегазодобывающей промышленности), тыс.м3
Однако и технология их ликвидации несовершенна, поэтому ША являются основными источниками загрязнения природной среды при бурении скважин. Основными путями проникновения отходов бурения в объекты гидро- и литосферы являются фильтрация в почвогрунты и утечки при нарушении обваловок и стенок амбаров, а также при паводках, в период дождей и интенсивного таяния снегов (смотри схему). Основной загрязняющий фактор – отходы бурения, главный источник – шламовый амбар. Под самоочищающей способностью ПС понимают процессы, сопровождающиеся окислением (трансформацией) ЗВ, их разложением или распадом, а также нейтрализацией и биологическим превращением в другие, экологически чистые формы. 5.2.Характер загрязнения природной среды Основными загрязнителями БСВ являются взвешенные вещества, нефть и нефтепродукты (НП), органические вещества, растворимые минеральные соли, а также различные примеси. Количественное соотношение между минеральными и органическими загрязнителями БСВ может изменяться в широких пределах. Оно зависит от: специфики обработки буровых растворов, системы водопотребления и др. ЗВ ОБР определяются: применяемыми хим. реагентами и материалами, а также составом разбуриваемых пород. Эти отходы сильно загрязнены нефтью, содержат в своем составе значительное количество органики и минеральных солей, в т.ч. токсичных для водоемов, почвогрунтов и почвенно-растительного покрова. Загрязняющие свойства БШ обусловлены минералогическим составом выбуренной породы и остающимися в ней остатками бурового раствора. Анализ состава и физико-химических свойств шлама показывает, что поверхность частиц шлама адсорбирует химреагенты из буровых растворов. За счет этого он проявляет загрязняющие свойства: в его составе имеется значительное содержание нефти и НП, опасной для объектов природной среды органики, растворимых минеральных солей. 5.3.Влияние отходов на водные объекты Особое внимание уделяется нефтяному загрязнению водоемов. По расчетам некоторых авторов, в водные объекты может поступать до 30% нефти, теряемой при строительстве скважины. Как закономерность, следует отметить повышенное содержание нефти и НП в реках основных районов бурения. Особенно это характерно для заболоченных местностей. Между объемами буровых работ и уровнем загрязненности объектов нефтью и НП имеется определенная взаимосвязь. 5.4.Влияние отходов на почву При этом следует рассматривать вопросы агроэкологической оценки загрязняющего влияния ОБР, БСВ, Ш и отдельных химреагентов. Что касается воздействия ОБР на почву, то известно, что они снижают ее микробиологическую деятельность в 8-29 раз. Процесс загрязнения почвогрунтов отходами бурения разделяется на 3 стадии: 1.Характеризуется образованием поверхностного ареала загрязнения и незначительным проникновением компонентов отходов в грунтовую среду; 2.Происходит вертикальная инфильтрация жидких компонентов; 3.Характеризуется боковой миграцией загрязнителей. Высокая минерализация буровых растворов приводит к резкому увеличению засоленности почвы, что ведет к полной гибели растений. Резко возрастает количество токсичного для растений хлора, натрия. Таким образом, отходы бурения крайне негативно влияют на почву и растения. При попадании на почву нефти тяжелые фракции проникают на незначительную глубину и задерживаются верхними слоями грунта. Более легкие фракции проникают на большую глубину. Следовательно, загрязнение происходит главным образом легкими фракциями. Ниже определенного уровня, называемого остаточным насыщением, и составляющего 10-12%, нефть перестает мигрировать и становится неподвижной. Под действием капиллярных сил нефтяное загрязнение расширяется (боковое распространение). Это приводит к расширению площади распространения нефти под действием капиллярных сил и уменьшает насыщенность почв нефтью. Если новых поступлений нефти в грунт нет, то может быть достигнута остаточная насыщенность и дальнейшая миграция прекратится. Пески и гравийный грунт, обладающие значительными проницаемостью и пористостью, весьма благоприятны для миграции нефти, а глины и илы ограничивают расстояния, на которые она может перемещаться. Размеры вертикальной и горизонтальной миграции можно прогнозировать. Миграция нефтяного загрязнения зависит от сорбционной способности грунтов. В общем случае грунты могут сорбировать меньшее количество нефти, чем воды. Чем выше насыщенность грунтов водой, тем ниже их способность сорбировать нефть. Остаточная нефть подвергается микробиологическому разложению. Незначительная часть нефти минерализуется, другая превращается в нерастворимые продукты метаболизма. При поисково-разведочном бурении на нефть должны проводиться гидрогеологические исследования с целью предотвращения нарушения геологической среды. Они включают изучение зоны активного водообмена, периодическую гидрохимическую съемку грунтовых вод для выявления фоновых содержаний загрязняющих веществ и обнаружения техногенных гидродинамических и газогидрохимических аномалий. Интерпретация полученных результатов выполняется с учетом материалов государственной гидрогеологической съемки в масштабе 1:200 000 . Строительство скважин в районах многолетней мерзлоты приводит к развитию термокарста и просадкам, что вызывает нарушение природных ландшафтов. Известны случаи аварий из-за протаивания мерзлых пород в прискважинной зоне под действием тепла в процессе бурения. В результате разрушения многолетнемерзлых пород может начаться интенсивное фонтанирование нефти и газа через устье или по заколонному пространству. 6. Строительство При нефтегазовом строительстве основной экологический ущерб наносится верхним приземным слоям литосферы и наземным биогеоценозам. Структурные элементы литосферы ( почвы, грунты, грунтовые воды, растительные и животные сообщества) подвергаются физико-механическим воздействиям транспорта и строительной техники, размещаемых временных и постоянных объектов, загрязнениям (физическим, химическим, в том числе органическим и биологическим) . В процессе строительства происходит разрушение почв и утрата ими плодородия. Основной экологический ущерб при трубопроводном строительстве наносится природной среде в период подготовительных работ по расчистке и планировке трассы, а также при вывозке на трассу труб, пригрузов и других материалов. К основным видам неблагоприятных воздействий на окружающую среду при подготовительных работах относятся: уничтожение или нарушения разной степени почвенно-растительных покровов; возникновение пожаров; загрязнение и замутнение водоёмов, нарушение естественного стока, заводнение и подтопление территорий, ведущее к заболачиванию и водной эрозии; загрязнение почв и земель нефтепродуктами, строительными материалами и отходами, бытовыми стоками и твердыми отходами. Основными источниками загрязнения почв в нефтегазовом строительстве являются нефтепродукты (ГСМ), проливаемые на землю при заправках или ремонте техники, промышленные и бытовые стоки, еше нередко сбрасываемые на стройплощадках и базах на рельеф, а также отходы стройматериалов и твердые бытовые отходы. Большой ущерб наносится при нефтегазовом строительстве биосфере. При прокладке трубопроводов вырубаются леса в полосе отвода, на многие годы уничтожаются внедорожными разъездами пастбища. Распугиваются и уничтожаются браконьерами птицы и звери. Из-за многочисленных случаев нарушения гидрологического режима малых рек, разрушения берегов больших рек и водоемов при прокладке подводных переходов, загрязнения их нефтепродуктами рыба уходит с мест нерестилищ и гибнет. Основными источниками загрязнения атмосферы в строительном комплексе являются автотранспорт и предприятия стройиндустрии (заводы железобетонных изделий, кирпичные и механические заводы, деревообрабатывающие предприятия, котельные на жидком, твердом и газообразном топливе). Загрязняющими веществами являются производственная пыль, углеводороды, аэрозоли, окислы азота, серы, углерода и др. В сточных водах указанных предприятий загрязняющими веществами являются взвешенные вещества, нефтепродукты. Большие объёмы водных ресурсов используются при проведении гидравлических испытаний нефтегазопроводов. Вода после испытаний, сильно загрязнённая грунтом, продуктами коррозии, окалиной, огарками электродов, сбрасывается в водоёмы или по рельефу в овраги и может принести ущерб окружающей среде, размывая грунт, заводняя местность и загрязняя водоёмы. Экологический ущерб, наносимый окружающей среде в процессе строительства, не ограничивается загрязнением воздуха, воды, почв, уничтожением флоры и фауны. В ряде случаев рост нагрузок на грунты (статических, динамических, термодинамических) приводит к нежелательным явлениям и процессам - просадкам, оползням, заводнению, что угрожает устойчивости возводимого объекта и нарушает равновесие в геотехнической системе. Особенно опасны эти нарушения при строительстве на многолетнемёрзлых грунтах, где самые незначительные нарушения поверхностного термоизолирующего слоя почвы приврдят к образованию карстовых воронок, овражной эрозии и другим не менее опасным для природы и объекта последствиям. При потреблении природных ресурсов - сырья для стройматериалов, нарушаются сложившиеся формы рельефа поверхности, почвенный покров и структура почв. Следствием таких нарушений является изменение гидрологического и геокриологического режимов. 7. ИНТЕНСИФИКАЦИЯ ДОБЫЧИ НЕФТИ | |||||||||||||||||||||||