Конспект лекцій № 1-19 з дисципліни “Основи нафтогазової справи” (Основні елементи сучасної системи нафтогазопостачання. Екологія нафтогазовидобування), страница 59

2.  Охорона довкілля при бурінні свердловин. При бурінні свердловин створюються значні техногенні навантаження на об’єкти гідро-, літо- та біосфери. Це веде до деградації компонентів природного середовища. Причини: низький рівень проведення технологічних процесів, низька свідомість виконавців робіт, незадовільний рівень контролю, низькі штрафи за нанесену шкоду природі.

Джерелом геомеханічних порушень є такі процеси:

-  зняття і складування робочого шару грунту при підготовці території під свердловину;

-  будівництво насипу під бурову;

-  будівництво шламових відвалів (комор) для збирання відходів;

-  спорудження технологічних майданчиків під бурове обладнання;

-  засипання комо під час їх ліквідації;

-  технічна рекультивація території бурової.

Джерелом гідрологічних порушень є наслідки підготовчої роботи при спорудженні свердловини:зміна природного рельєфу (стоку поверхневої води);

Гідрогеологічні порушення є наслідком поглиблення свердловин і проявляються в надходженні забруднених поверхневих вод до водоносних горизонтів

Процес буріння супроводжується використанням матеріалів і хімічних елементів різного ступеня шкідливості для флори і фауни. Джерела забруднення при бурінні свердловин можуть бути постійними і тимчасовими.

Постійні – це витоки рідких відходів буріння з комор. Тимчасові – поглинання бурового розчину при бурінні, викиди флюїдів зі свердловин, міжпластові перетоки у затрубному просторі.

Найбільше небезпечні для об’єктів природного середовища є відходи буріння, що накопичуються у коморах.

Зараз у більшості випадків практикується захоронення напіврідкої маси  безпосередньо у шламових коморах на території бурової після попереднього її підсихання. Але таке захоронення не попереджує забруднення природного середовища, тому що забруднювачі, які містіть у відходах легко мігрують у ґрунти і викликають у них негативні процеси.

В американській практиці буріння відомий метод захоронення відходів буріння у земляних коморах, стінки яких ізолюються плівкою з поліетилену. Після заповнення комори її засипають ґрунтом, який змішаний з бентонітом, а зверху наносять шар родючого грунту. Однак в Україні метод не отримав розповсюдження, хоч і заслуговує уваги.

В ПолтНТУ запропонована конструкція комори для довготривалого поховання відходів буріння нафтогазових свердловин, яка являє собою котлован і гідроізоляцію,  в якості якої використовується грунтоцемент.

Ґрунтоцемент – суміш глинистого ґрунту, цементу та води. Ґрунтоцемент являє собою не просту механічну суміш, а систему, що складається з двох дуже складних по своєму складу і властивостям багатокомпонентних систем – цементу та ґрунту (піску, супіску, суглинку або глини). У часі міцність і водонепроникність ґрунтоцементу збільшується.

На рис.19.1 показані схеми конструктивних рішень комор, які призначені для тривалого зберігання токсичних рідин в ємностях, що заглиблені нижче поверхні Землі.

Рис.19.1. Конструктивні схеми комор для захоронення відходів буріння: а – доведеного до водотриву; б – з днищем у водопроникному шарі; в – у яру; 1 – водопроникний ґрунт, 2 – водотрив, 3 – сховище, 4 – ґрунтоцементні елементи; 5 – яр; 6 – відходи; 7 – рекультиваційний шар

На рис.19.1,а показана комора, яка огороджена по контуру водонепроникним екраном з ґрунтоцементу.  Екран заведено у водотрив, що забезпечує повну ізоляцію вмісту від навколишнього середовища. Коли водотрив знаходиться на значній глибині нижче дна споруди додатково влаштовується днище з суцільного ґрунтоцементу товщиною 1-2 м (рис.19.1,б). Днище можливо виконувати паралельно з огорожею шляхом цементації грунту лише нижче відмітки днища. Ґрунт з ємності виймається після тужавіння грунтоцементу.

На рис.19.1,в показана схема захоронення відходів буріння у ярах. Для виключення контакту відходів з ґрунтовими водами за тим же принципом влаштовується огорожа яру до водотриву. Потік ґрунтових вод обминає перепону. Баражний ефект при фронті запони  до 100 м не перевищує 0,2-0,3 м, що не може суттєво змінити гідрогеологічний режим ґрунтових вод.