CC BY
62
- © Е.Л. Лсушсва, М.В. Турипына, 2015
УДК 622.244
Е.Л. Леушева, М.В. Турицына
АНАЛИЗ МЕЖДУНАРОДНОГО ОПЫТА В ОБЛАСТИ ЗАГРЯЗНЕНИЯ МОРСКИХ АКВАТОРИЙ ПРИ БУРЕНИИ СКВАЖИН
Рассмотрены источники загрязнения морских акваторий при бурении скважин (постоянные и временные). Основными источниками являются: сброс бурового раствора и шлама в море, нарушение герметичности заколонного пространства, поглощение бурового раствора, проявление пластового флюида. Приведены выдержки из правил проведения буровых работ разных стран, касающихся сброса в море жидкостей их компонентов и шлама. Сделан вывод, что разработка экологически безопасных буровых растворов является одной из первостепенных в области разведки и разработки морских месторождений нефти и газа.
Ключевые слова: буровой растворов, бурение, утилизация раствора, охрана окружающей среды, поверхностно-активные вещества.
Охрана окружающей среды важный аспект в нефтяной промышленности всех стран мира. В связи с увеличением объемов бурения на море более острым становиться вопрос экологической охраны морских акваторий.
Источники загрязнения при бурении скважин условно можно разделить на постоянные и временные[1]. К первым относятся фильтрация, утечки и сброс бурового раствора и шлама. Ко второй группе принадлежат источники временного действия — поглощение бурового раствора при бурении; выбросы пластового флюида на дневную поверхность; нарушение герметичности зацементированного заколонного пространства, приводящее к межпластовым и заколонным перетокам (рис. 1).
Наибольшую опасность для природных объектов представляет производственно-технологические отходы бурения, которые в своем составе содержат широкий спектр загрязнителей.
Рис. 1. Источники загрязнения окружающей среды
Образование отложений, органическое обогащение и токсичность отходов бурения влияют на морскую флору и фауну вблизи буровой. Органическое обогащение — это перегруженность седиментационной подушки органическими материалами (содержащие углеводороды, токсичные вещества). Биоразложение требует большого количества кислорода, в результате чего образуется безкислородное пространство, непригодное для жизни.
Все это привело к тому, что Правительства стран бассейна Северного моря решили ужесточить законодательство, регулирующее максимальное содержание нефти в шламе (ООС), который сбрасывается в море. Например, в Великобритании и Норвегии на многих скважинах существует обязательный для всех скважин предел — 10 г нефти / кг сухого шлама.
Все государства бассейна Северного моря активно противостоят применению растворов на углеводородной основе, особенно при бурении скважин большого диаметра, при бурении одиночных разведочных скважин, скважин, бурящихся на мелководье или в экологически чувствительных зонах (напри-
мер, близко к местам рыбных нерестилищ, колоний птиц, природных заповедников и т.д.).
В Дании, по взаимному согласованию, углеводородные буровые растворы больше не применяются, и Датское правительство запретило сброс всего замазученного шлама в море. В Великобритании и Норвегии перед использованием углеводородных буровых растворов требуется проведение исследований на токсичность, а в некоторых случаях, на биоразложимость и био-аккумулятивность всех компонентов бурового раствора.
Согласно Российскому ГОСТ Р 53241-2008 и РД 153-39031- сброс в море допускается только для предварительно очищенных жидкостей в соответствии с нормативами ПДК по загрязняющим веществам в границах зон смешения, которая установлена на расстоянии 250 м. При этом запрещено смешивание и разбавление сточных вод забором свежей морской воды с целью достижения нормативных требований. Допускается сброс жидкостей, содержащих углеводороды (пластовый флюид, буровой раствор) в море исключительно в случае чрезвычайных ситуациях и ситуациях, сопряженных с обстоятельствами технического и технологического характера, либо в случаях угрозы безопасности персонала [2,3].
Также существует концепция, что нефть может служить источником отравления рыбы. Большое внимание развитию рыбной индустрии послужило причиной появления данной концепции. Следует отметить, что запрещение на применение углеводородных буровых растворов увеличивает стоимость разработки месторождений.
Тем не менее, недавние разработки в области буровых растворов и альтернативные варианты утилизации отходов от бурения, такие как обратное закачивание шлама в скважину в поглощающие пласты, дает альтернативную возможность для работы.
Помимо растворов на углеводородной основе при бурении на море применяют синтетические и растворы на водной основе, последние являются наименее токсичные. Более подробно остановимся на последней группе, поскольку буровые растворы первых двух групп практически не сбрасываются.
Химический состав бурового раствора зависит от его назначения, типа пород и метода бурения [4, 5]. Нефтедобы-
вающие компании часто ссылаются на то, что используемые при бурении вещества малотоксичны, и их сброс не превышает норму. Но при этом имеется в виду оценка степени токсичности по американским стандартам, и норма - по средним объемам сброса.
Между тем, оценить реальную степень токсичности вещества, пользуясь классификацией Американского института нефтяных исследований, довольно сложно. Например, по этой классификации многие реагенты, входящие в состав раствора, относятся к категориям малотоксичных и не токсичных веществ, хотя с этим трудно согласиться. Пользуясь несовершенством нашего законодательства, нефтедобывающие компании сами декларируют норму сброса каждого компонента. Но, даже если считать, что эти нормы соблюдаются, то они в несколько тысяч раз превышают безопасные для гидробионтов концентрации, а по некоторым реагентам и более.
В полном буровом растворе взаимное влияние компонентов друг на друга еще более усиливает токсический эффект каждого из них.
Так исследования фито — и зоопланктона в районе буровых платформ сахалинского шельфа показали, что на этом участке, под влиянием буровых сбросов, планктонное сообщество подверглось значительному угнетению. Особенно пострадали представители крупного зоопланктона, погибло более 40% животных.
В целом, все исследователи отмечают падение биомассы и плотности планктона в районе буровых сбросов. При действии небольших концентраций бурового раствора на расстоянии 1 км от нефтедобывающей платформы в Северном море наблюдалось снижение числа видов и индекса видового разнообразия, возрастало количество видов-оппортунистов.
В целом, изменения, происходящие под влиянием буровых растворов на экосистемном уровне, сводятся к следующему [1]:
• уменьшение продолжительности жизни в большинстве популяций;
• полное исчезновение некоторых видов;
• аномальные вспышки численности отдельных форм;
• смена доминирующих и субдоминирующих видов.
Таким образом, перед буровыми компаниями, занимающимися бурением скважин на море, достаточно остро стоит во-
прос снижения экологической опасности загрязнения вод мирового океана. Поэтому задача разработки экологически безопасных буровых растворов является одной их первостепенных в области разведки и разработки морских месторождений нефти и газа
- СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ
1. Ягафарова Г.Г., Барахнина В.Б. Утилизация экологически опасных буровых отходов // Нефтегазовое дело. - 2006. 17с.
2. ГОСТ Р 53241-2008 «Геологоразведка морская. Требования к охране морской среды при разведке и освоении нефтегазовых месторождений континентального шельфа, территориального моря и прибрежной зоны».
3. РД 153-39-031-98 «Правила охраны вод от загрязнения при бурении скважин на морских нефтегазовых месторождений».
4. Вадецкий Ю.В. Бурение нефтяных и газовых скважин: учебник для нач. проф. образования. М.: Издательский центр «Академия», 2003.— 352 с. 1БВ№ 5-7695-1119-2.
5. Грей Дж.Р., Дарли Г.С.Г. Состав и свойства буровых агентов (промывочных жидкостей): пер. с англ. М.: Недра, 1985. 509 с. ШИЛ
КОРОТКО ОБ АВТОРАХ
Леушева Екатерина Леонидовна — кандидат технических наук, ассистент, [email protected],
Туришына Мария Владимировна — кандидат технических наук, [email protected], Национальный минерально-сырьевой университет «Горный».
UDC 622.244
ANALYSIS OF INTERNATIONAL EXPERIENCE IN THE AREA OF MARINE POLLUTION AT DRILLING OF WELLS
Leusheva Ekaterina, Ph.D., assistant, E-mail: [email protected], National mineral resources university «University of Mines», Russia,
Turitsyna Maria, Ph.D., assistant, E-mail: [email protected], National mineral resources university «University of Mines», Russia.
The article considers the sources of marine pollution at drilling of wells (both permanent and temporary). The main sources are discharges of drilling muds and sludge into the sea, the violation of tightness of annulus, lost circulation, the manifestation of the reservoir fluid. Shows an excerpt from the rules of the drilling works of various countries concerning discharges into the sea of fluids and sludge components. It was concluded that the development of environmentally friendly drilling muds is one of the priorities in the area of exploration and development of offshore oil and gas.
Key words: drilling muds, drilling, waste of the solution, environmental protection, surfactants.
REFERENCES
1. Jagafarova G.G., Barahnina V.B. Utilizacija jekologicheski opasnyh burovyh ot-hodov (Utilization of ecologically dangerous drilling waste) // Neftegazovoe delo. 2006. 17 p.
2. GOST R 53241-2008 «Geologorazvedka morskaja. Trebovanija k ohrane morskoj sredy pri razvedke i osvoenii neftegazovyh mestorozhdenij kontinental'nogo shel'fa, territori-al'nogo morja i pribrezhnoj zony».
3. RD 153-39-031-98 «Pravila ohrany vod ot zagrjaznenija pri burenii skvazhin na morskih neftegazovyh mestorozhdenij».
4. Vadeckij Ju.V. Burenie neftjanyh i gazovyh skvazhin (Drilling oil and gas wells): uchebnik dlja nach. prof. obrazovanija. Moscow: Izdatel'skij centr «Akademija», 2003.352 p. ISBN 5-7695-1119-2.
5. Grej Dzh.R., Darli G.S.G. Sostav i svojstva burovyh agentov (promyvochnyh zhid-kostej) (The composition and properties of drilling agents (drilling fluids)): per. s angl. Moscow: Nedra, 1985. 509 p.
