11. Природоохранные технологии и основные требования к ним

Буровые работы, проведенные без учета возможных негативных последствий, в настоящее время очень сильно влияют на загрязнение окружающей среды производственно-технологическими отходами бурения. Сброс таких отходов предопределяется несовершенством как основных технологий ведения буровых работ, так и отсутствием специальных технико-технологических решений по их обезвреживанию и утилизации. Размещение же в объектах природной среды отходов бурения, превышающих пороговую ассимилирующую способность этой среды, и интенсивная эксплуатация при этом возобновляемых природных ресурсов, превышающих продуктивность циклов их самовозобновления, являются основными причинами прогрессирующего ухудшения качества окружающей среды в районах ведения буровых работ.

В настоящее время обеспечение нормативного качества природной среды при строительстве скважин возможно принципиально двумя путями — совершенствованием основных технологических процессов в направлении резкого повышения уровня их экологичности и созданием специальных технологий утилизации отходов бурения и нейтрализации их вредного воздействия при сбросе в объекты окружающей среды с оптимальным рассеиванием остаточного загрязнения в лито- и гидросфере.

Наибольшую опасность для окружающей среды представляют жидкие отходы бурения (главным образом, БСВ), так как они являются самым подвижным и легко аккумулирующимся загрязнителем отходом. Система обезвреживания БСВ относится к технологии, более сложной, трудоемкой, энергоемкой и дорогостоящей, чем обычная технология. Полная утилизация более концентрированных суспензий (ОБР) или шламовых масс путем регенерации и извлечения из них ценных компонентов (утяжелителя, глинопорошка, отдельных химреагентов и т.д.) в промысловых условиях в настоящее время также экономически невыгодна из-за сложности и громоздкости технологических процессов. Буровые же установки на сегодняшний день специальной техникой для решения указанных задач не оснащены. Поэтому требуется пересмотреть не только сложившееся положение с переработкой и обезвреживанием отходов, но и всю концепцию буровых работ с позиций экологии.

Решение этого вопроса невозможно в первую очередь без перехода на замкнутый цикл водообеспечения буровой. Как известно, процесс бурения — водопотребный технологический цикл. Поэтому одним из основных требований к технологии бурения должно стать требование обязательного введения оборотного водоснабжения буровой.

Водопотребление — это расход воды по целевому назначению для различных технологических нужд процесса бурения. Соответственно основным функциям воды в технологическом процессе бурения формируются и требования к ее качеству.При разработке соответствующих показателей качества БСВ в первую очередь следует исходить из накладываемых экологических ограничений.

Проектирование системы оборотного водоснабжения должно проходить в увязке с основной технологией. Для этого следует разработать:

рациональную научно обоснованную схему использования технической воды в водопотребных точках буровой с учетом требований к качеству воды во всех технологических операциях и многократного повторно-последовательного ее применения;

рациональную систему канализации БСВ; локально замкнутую систему технического водоснабжения буровой;

рациональную технологию очистки и доочистки буровых сточных вод с учетом возможности безопасного сброса в объекты природной среды, откачки в нефтепромысловый коллектор для использования в системе поддержания пластового давления или закачки в поглощающие горизонты на захоронение.

Образующиеся при очистке БСВ осадки следует максимально утилизировать или обезвреживать.

После разработки схемы водопотребления и водоотведения должна производиться оценка качества БСВ как по концентрационному признаку, так и характеру загрязнения, что является основой выбора необходимого метода и технологии очистки и доочистки сточных вод с учетом утилизации и сброса очищенных сточных вод.

Современный уровень развития науки и техники позволяет в принципе создать бессточные замкнутые системы оборотного водоснабжения буровой, однако для этого требуются значительные капитальные вложения, соизмеримые со стоимостью основного процесса бурения. В этом случае экономико-технологическая целесообразность диктует необходимость ограничения степени замкнутости системы оборотного водоснабжения и перехода на частично замкнутый процесс водоснабжения буровой с периодической дозированной подпиткой его природной технической водой.

При проектировании системы оборотного водоснабжения буровой необходимо в обязательном порядке учитывать возможные негативные последствия перехода на замкнутый цикл, такие как ухудшение качества технологических операций, усиление коррозии оборудования, биообрастание и т.д.

Принципиальная схема водообеспечения буровой, обеспечивающая решение природоохранных задач, должна в общем случае предусматривать следующие блоки:

инженерную систему канализации стоков и их отвод в места организованного сбора; блок очистки БСВ; блок накопления очищенных стоков;

водораспределительную емкость для направления технической воды на точки водоиспользования с целью вовлечения ее в водооборот.

В настоящее время на практике в технологических схемах водообеспечения буровой реализуются лишь три из перечисленных выше блоков - первый, третий и четвертый. Основой рационального водоиспользования является глубокая очистка, которая, как правило, технологическими схемами не предусматривается из-за отсутствия научно обоснованных технико-технологических решений по ее осуществлению. Как видно, без этого основного закона достичь резкого повышения экологичности технологического процесса бурения не представляется возможным. Поэтому необходимо принятие мер многопланового характера по разработке и внедрению в промысловую практику эффективной техники и технологии водоочистки.

Одной из актуальных проблем природоохранных технологий в бурении является максимальная утилизация образующихся отработанных буровых растворов и шлама.

Основополагающими принципами концепции малоотходной технологии строительства скважин применительно к полужидким и твердым отходам бурения, т.е. ОБР и шламу, являются:

создание и внедрение технологических процессов комплексной переработки отходов с получением товарной продукции с соответствующими потребительскими свойствами;

создание и внедрение принципиально новых технологических процессов с образованием минимально возможных объемов отходов бурения.

Основным направлением утилизации является повторное использование буровых растворов для проводки новых скважин.

Расширение возможностей использования отходов бурения в качестве вторичного сырья на смежных производствах либо исходных материалов в основном цикле строительства скваждн требует разработки специальной системы их сбора и технологических процессов утилизации.

С проблемой утилизации ОБР и шлама теснейшим образом переплетается и проблема обезвреживания указанных отходов бурения.

Таким образом, основными требованиями к природоохранным технологиям являются: соблюдение в полной мере экологических нормативов ведения буровых работ и максимальная утилизация производственно-технологических отходов бурения.