Содержание к диссертации
Введение
ГЛАВА 1. СИСТЕМЫ КЛАССИФИКАЦИИ ОТХОДОВ ПРОИЗВОДСТВА И ПОТРЕБЛЕНИЯ 11
1.1. Анализ методов классификации отходов в России и за рубежом 11
1.2. Антропогенное воздействие отходов производства и потребления на окружающую среду
ГЛАВА 2. ОБЪЕКТЫ И МЕТОДЫ ИССЛЕДОВАНИЙ 30
2.1. Характеристика Астраханского газового комплекса как объекта исследований
2.2. Методы исследований 31
ГЛАВА 3. АНАЛИЗ УСЛОВИЙ ОБРАЗОВАНИЯ И СПОСОБОВ РАЗМЕЩЕНИЯ ПРОИЗВОДСТВЕННЫХ ОТХОДОВ АГК
3.1. Источники образования производственных отходов 3 9
3.1.1. Образование отходов при бурении скважин 40
3.1.2. Образование отходов при добыче и переработке газоконденсатного сырья
3.1.3. Отходы инфраструктуры 5 0
3.2. Объекты размещения отходов производства и потребления 53
3.3. Воздействие отходов на окружающую среду Волго-Ахтубинской поймы
ГЛАВА 4. ИССЛЕДОВАНИЕ СОСТАВА ОТХОДОВ РАЗРАБОТКА КЛАССИФИКАТОРА
4.1. Определение характеристик отходов производства и потребления
4.1.1. Исследование показателей загрязнения отходов бурения 68
4.1.2. Исследование состава отходов переработки 75
4.1.3. Отходы добычи и их состав 77
4.1.4. Изучение состава отходов очистки сточных вод и очистки трубо- продуктопроводов
4.2. Оценка токсикологических свойств и расчет классов опасности специфических отходов АГК.
4.2.1. Расчет класса опасности отходов бурения 83
4.2.2. Расчет класса опасности отходов переработки 84
4.3. Паспортизация и ранжирование отходов 85
4.4. Разработка классификационного каталога отходов АГК 88
ГЛАВА 5. РАЗРАБОТКА СИСТЕМЫ УПРАВЛЕНИЯ ОТХОДАМИ 91
5.1. Оптимизация системы мониторинга мест размещения отходов 91
5.2. Технические решения по селективному сбору и размещению отходов
5.2.1. Площадки временного размещения отходов 101
5.2.2. Шламохранилище и утилизация отходов бурения 102
5.3. Комплексные технические решения утилизации и обезвреживания отходов бурения
5.3.1. Комплексная технология утилизации отходов бурения 103
5.3.2. Обезвреживание и утилизация нефтесодержащих отходов 105
5.4. Формирование системы управления отходами в современных правовых условиях
5.5. Эко лого-экономическая оценка внедрения системы управления отходами производства и потребления
ЗАКЛЮЧЕНИЕ ПО
ВЫВОДЫ 114
СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ 116
ПРЕДЛОЖЕНИЯ 129
ПРИЛОЖЕНИЯ 130
- Антропогенное воздействие отходов производства и потребления на окружающую среду
- Характеристика Астраханского газового комплекса как объекта исследований
- Образование отходов при бурении скважин
Введение к работе
В настоящее время во всем мире и в России одной из актуальных проблем загрязнения окружающей среды является быстрое увеличение объемов образования промышленных и бытовых отходов. Особенно остро проявляется эта проблема в регионах с высокой концентрацией сырьевых и ресурсоперерабатывающих производств.
Все более увеличивающиеся экологические нагрузки на природные объекты создают проблемы в вопросах охраны окружающей среды, как в локальном, так и глобальном масштабах. При этом локальные задачи оптимизации природопользования являются одними из основных направлений науки и развития технологий.
В переходный период эколого-социальной ситуации, в котором формируются рыночные отношения в России, возникает необходимость корректировки приоритетов в управлении природопользованием и охраной окружающей среды, выработки и усовершенствования методов контроля в одной из подсистем - в сфере обращения с отходами производства и потребления, как на территориальном уровне, так и на уровне предприятий.
Особенно это важно при разработке нефтегазоконденсатных месторождений. Современные темпы развития нефтегазового комплекса, играющего ведущую роль в топливно-энергетическом балансе России, приводят к резко возрастающим нагрузкам на объекты окружающей природной среды, в результате чего образуется техногенная территория, включающая воздушную, водную, почвенную среды (литосферу) и недра.
При размещении отходов негативное их воздействие на природную среду достаточно часто сопровождается изменением ландшафтов с изменением отдельных элементов литосферы: загрязнением атмосферного воздуха, поверхностных и подземных вод, загрязнением и деградацией почв компонентами, входящими в состав отходов.
Состав отходов производства и потребления является определяющим при решении вопросов классификации и паспортизации отходов, оценки их воздействия на окружающую среду и выборе способов утилизации и размещения. Кроме того, классифицирование отходов имеет ключевое значение и для разработки эффективных технологий управления их обращением.
Накопление опасных отходов, образование несанкционированных свалок, совместное захоронение отходов различного состава и класса опасности приводит к нарастанию антропогенной нагрузки на все компоненты окружающей природной среды за счет миграции загрязняющих веществ из отходов. К тому же места захоронения отходов являются постоянными источниками загрязнения компонентов окружающей природной среды (атмосферного воздуха, почв, подземных вод). Их кумулятивное действие проявляется на протяжении нескольких десятков лет, создавая угрозу будущему поколению.
Серьезной проблемой в настоящее время для нефтегазовых и газоконденсатных месторождений является образование, накопление и обезвреживание таких отходов как нефтешламы, которые возникают при очистке сточных вод, ремонте оборудования, подготовке и переработке углеводородного сырья, очистке резервуаров хранения нефтепродуктов, в системе оборотного водоснабжения, в бурении.
Движение других видов производственных отходов, возникающих как в основной производственной деятельности, так и во вспомогательной, оказывают существенное влияние на экологическую безопасность. Такие отходы, скапливаясь на промплощадках, вызывают захламление производственных территорий и создают опасность для возникновения нештатных ситуаций на пожароопасном объекте.
В связи с этим, для более полного решения экологических задач по оценке комплексного воздействия деятельности газоконденсатных месторождений на окружающую природную среду, встает необходимость изучения проблемы отходов; разработки и внедрения нормативной базы, регламентирующей обращение с отходами производства и потребления,
которая на сегодняшний день все еще находится в стадии формирования; экологического состояния мест размещения отходов с целью создания эффективной системы управления отходами производства и потребления, что представляет значительный научный и практический интерес. Перечисленный круг вопросов в области обращения с отходами производства и потребления определил основные цели и задачи настоящей работы.
Актуальность темы. В Прикаспийском регионе продолжается разработка и эксплуатация одного из крупнейших в мире Астраханского газоконденсатного месторождения (АГКМ) с высокими концентрациями сероводорода и диоксида углерода. В настоящее время здесь открыты и осваиваются другие месторождения, где содержание сероводорода в пластовом флюиде может достигать 30% (объемных) и более, а также ведётся поиск углеводородного сырья в девонских отложениях и на шельфе Каспийского моря.
Геосистемы Волго - Ахтубинской поймы и дельты р. Волга, где продолжает расположено Астраханское месторождение, более чем другие природно- антропогенные ландшафты, требуют применения комплексных экологобезопасных подходов к природопользованию.
Современные технологии освоения нефтяных и газовых месторождений, а высокосернистых особенно, связаны с мощными процессами воздействия на все компоненты окружающей природной среды: атмосферный воздух, поверхностные и подземные воды, почвы, геологические структуры, растительный и животный мир. Кроме того, их освоение сопровождается образованием значительных количеств опасных отходов. Осложняется эта проблема еще и тем, что газовая отрасль считалась до настоящего времени малоотходной, а соответственно и учитывались не все отходы.
Повышенные требования в области обращения с опасными отходами, лицензирование данного вида деятельности, являются серьезной проблемой
для нефтегазовой отрасли вследствие чего, она заявлена в экологической политике ОАО «Газпром» как одна из приоритетных. Поэтому исследование процессов образования отходов при разработке месторождений, добыче и переработке газоконденсатного сырья, их классификация, создание эффективной системы управления отходами и выбор наиболее рациональных технико-технологических решений по эколого-безопасному обращению с ними, представляет особый научный и практический интерес.
Цель исследования. Разработка системы управления отходами производства и потребления на основе их классификации и оценки воздействия на компоненты окружающей среды и обоснование выбора технико - технологических решений по обращению с ними на примере отходов Астраханского газоконденсатного комплекса (АГК).
Для достижения поставленной цели определены следующие задачи:
изучить источники образования и качественный состав отходов, включая буровые, и выявить наиболее значимые из них;
оценить токсичность применяемых реагентов, образующихся отходов и провести их классификацию, определить возможные направления их обезвреживания, использования, утилизации и размещения;
оценить экологическое состояния мест размещения отходов и оптимизировать систему наблюдения за ними;
разработать систему обращения с отходами производства и потребления с учетом региональных особенностей и применением ГИС -технологий;
разработать технологическую схему утилизации
высокоминерализованных отходов бурения на полигоне (шламохранилище);
проанализировать технико - технологические решения по переработке, обезвреживанию нефтесодержащих отходов и определить направление их утилизации;
оценить эффективность системы управления отходами производства и
потребления и технико-технологических схем размещения отходов, определить предотвращенный экологический ущерб.
Научная новизна работы. Впервые произведены комплексные исследования по обращению с отходами на Астраханском газовом комплексе и изучено их влияние в местах размещения на окружающую природную среду. Кроме того, научная новизна работы заключается в следующем:
- исследованы условия и источники образования отходов на всех этапах производства от разработки месторождения до транспортировки продукции;
- определен класс опасности специфических отходов и разработан их классификатор;
- дана оценка воздействия процессов временного хранения и захоронения отходов на компоненты окружающей среды района АГК и Волго - Ахтубинской поймы;
- разработана информационно-аналитическая система управления отходами; предложена концепция эколого-экономического управления обращением с отходами производства и потребления в соответствии с требованиями международных стандартов серии ИСО 14000 и определена экономическая эффективность внедрения системы управления отходами. Практическая значимость работы.
1. Результаты работы получили практическое применение при разработке разделов «Охрана окружающей среды» к рабочим проектам на строительство глубокопогруженных скважин; проектов нормативов образования отходов и лимитов на их размещение (ПНООЛР), «Инструкции по охране окружающей среды при строительстве скважин на суше на месторождениях углеводородов поликомпонентного состава, в том числе сероводородсодержащих» РД 51-1-96 (М.,1998); проекта на строительство шламохранилища буровых отходов, «Экологического обоснования деятельности I и II очередей АГК как единого промышленного объекта с оценкой воздействия на окружающую среду в составе проекта реконструкции».
2. Результаты экологической оценки мест размещения отходов использованы при разработке схемы мониторинга в районе полигона твердых бытовых и производственных отходов (ТБ и ПО), картировании нагрузки и прогнозировании границ зоны воздействия.
3. Определен класс опасности специфических отходов, разработан классификатор и оформлены в установленном законом порядке паспорта опасных отходов.
4. Предложен селективный сбор отходов в ООО «Астраханьгазпром». По рекомендациям построены площадки временного хранения утилизируемых отходов, организован участок обезвреживания нефтесодержащих отходов.
5. Система управления отходами производства и потребления внедрена в производство. Годовой экономический эффект составил более 7 млн. рублей, а предотвращенный экологический ущерб - 8, 043 млн. рублей.
Апробация работы. Основные положения и результаты исследований, представленных в диссертационной работе, были обсуждены: на научно-практических конференциях по региональной научно- технической программе «Проблемы экологической безопасности Нижнего Поволжья в связи с разработкой и эксплуатацией нефтегазовых месторождений с высоким содержанием сероводорода» (г. Саратов, 1996,1997; Астрахань, 1999); на Ученом Совете института «АстраханьНИПИгаз» и техническом Совете ООО «Астраханьгазпром» (Астрахань, 1999); на заседании секции «Экология и охрана окружающей среды» Научно- технического совета ОАО «Газпром» по вопросу «Проблемы размещения и утилизации отходов в газовой промышленности» (г. Оренбург, 2001 г.); 1-ом совещании «Экологическая токсикология: подготовка специалистов биотехнологов; мониторинг и биологическая реабилитация загрязнённых нефтью и нефтепродуктами территорий» (г. Астрахань, 2003 г.); II- ой Международной научно-практической конференции студентов, аспирантов и научных работников (Астрахань, АГПУ, 2003 г.); Международной научно-практической конференции: «Проблемы и перспективы реабилитации техногенных экосистем» (г. Астрахань, 2004 г.).
Публикации. По материалам диссертации опубликовано 26 работ, включая 25 статей.
Объем и структура работы. Диссертация состоит из введения, 5 глав, выводов и имеет общий объем 140 страниц машинописного текста, включая 23 таблицы, 15 рисунков, список литературы из ПО наименований, 6 приложений.
Антропогенное воздействие отходов производства и потребления на окружающую среду
Экономическое развитие промышленности приводит к росту производства и потребления продукции, что влечет за собой увеличение образования отходов во всех сферах производства и жизнедеятельности человека. По данным ОЕСД (Organization for Economic Cooptation and Development) годовое образование отходов в странах, входящих в ОЕСД, составляет 9 млрд. тонн. Из них 420 млн. тонн - это бытовые отходы и 1.5 млрд. тонн составили отходы сектора производства, горнорудной промышленности, сельского хозяйства, сноса строений и илы сточных вод. По данным статистики России в стране образуется более 7 млрд. тонн твердых отходов в год, из них бытовых около 149 млн. м , промышленных -6930 млн. тонн. Только за последние годы на территории России накоплено более 80 млрд. тонн твердых производственных отходов различных классов опасности. От общемирового ежегодного образования отходов на долю России приходится 28 % [17].
Общее воздействие на окружающую среду отходов производства и потребления, возрастающих по количеству, увеличилось за последние 20 лет в несколько раз. Это воздействие на природные экосистемы (почвы, грунты, подземные воды, атмосферный воздух и здоровье населения) определяется наличием газообразных, жидких и твердых отходов, которые образуются в процессе добычи, подготовки сырья и производства продукции. Отходы образуются не только в процессе производственной деятельности, но в процессе жизнедеятельности и потребления произведенной продукции.
Под термином «отходы» (Реймерс Н.Ф., 1990) понимают непригодные для производства данной продукции виды сырья, его неупотребимые остатки или возникающие в ходе технологических процессов веществ (жидкие, твердые, газообразные) и энергия, неподвергающиеся утилизации в рассматриваемом производстве, в том числе в сельском хозяйстве и строительстве.
Современное понятие «отходы» определено в нормативных и законодательных документах Российской Федерации. Так в Федеральном Законе «Об отходах производства и потребления» (1998 г) определение «отходы» дано в следующем виде: « отходы производства и потребления - это остатки сырья, материалов, полуфабрикатов, иных изделий или продуктов, которые образовались в процессе производства или потребления, а также товары (продукция), утратившие свои потребительские свойства». Как видно из определения по своему месту образования отходы могут быть разного агрегатного состояния: твердые, жидкие, пастообразные и газообразные. По своему составу отходы могут быть органического, неорганического и смешанного происхождения. Кроме этого, отходы могут характеризоваться классом опасности.
«Опасные отходы» - это отходы, которые в силу своей реакционной способности или токсичности представляют непосредственную угрозу или потенциальную опасность для здоровья людей или состояния окружающей среды самостоятельно или при вступлении в контакт с другими отходами и окружающей средой. К опасным отходам относятся также отходы, обладающие взрыво-, пожароопасными, коррозионными и реакционными свойствами, или содержащие опасных возбудителей инфекционных заболеваний.
Как уже отмечалось, отходы могут иметь различное агрегатное состояние: газообразное, жидкое, пастообразное и твердое. Многие отходы, образующиеся на одном предприятии при выпуске того или иного вида продукции, могут служить сырьем для другого производства, то есть ряд отходов могут частично сохранять свои потребительские свойства.
По местам образования отходы делятся на: бытовые (коммунальные), производственные, отходы потребления, радиоактивные, сельскохозяйственные, строительные, медицинские [18, 19, 20, 21]. По воздействию на окружающую среду и человека отходы делятся на опасные и не опасные.
Появление новых технологий и новых видов продукции, упаковок оказывает все большее влияние на состояние окружающей природной среды. Происходит загрязнение природных компонентов новыми химическими веществами, значительная часть которых токсична; радионуклидами; микроорганизмами; энергетическими потоками. К последним относятся шум, вибрация, тепловые выбросы, электромагнитные поля и различного рода излучения (инфракрасное, лазерное, ионизирующее, световое, ультрафиолетовое). Все эти химические и энергетические загрязнения вызывают в природных средах порой необратимые процессы и непредвиденные явления, которые оказывают влияние на условия жизни человека.
Прирост количества выбрасываемых в атмосферный воздух, водные объекты и на поверхность Земли техногенных и бытовых отходов принял лавинообразный характер, и это требует скорейшего поиска путей и технологий их переработки, утилизации, рециклирования, обезвреживания, безопасных способов складирования и захоронения.
В последнее десятилетие зарубежные страны (Англия, Германия, США, Япония и др.) уже серьезно занялись решением проблемы, образующихся от жизнедеятельности человека, твердых, жидких и газообразных отходов (Savage G.M., 1996, Sharma D.K.,1995). Для России проблема отходов также стала очень актуальна и на сегодняшний день все больше внимания уделяется ее решению в разных отраслях промышленности (Карягин Ф.А., 1996; Пашков Г.Л., Николаева Р.В. и др., 1995; Большакова Т.В. и др., 1996; Улицкий В.А. и др., 1996). Она возникла в связи с тем, что в процессе хозяйственной деятельности человек воздействует на естественную природу, в результате чего происходят ее качественные изменения. Не управляемая все возрастающая техническая и энергетическая вооруженность человека, создание новых химических соединений сказываются на сбалансированности природных процессов, а создание новых веществ, химических соединений, технологий их производства зачастую происходит без учета самоочищающей способности биосферы и взаимосвязи всех её компонентов. Учитывая вышесказанное, на современном этапе взаимодействия человека с окружающей средой на первый план выдвигается путь ресурсосбережения. Под ресурсосбережением понимается планомерный процесс реализации использования всех видов материальных, сырьевых, топливно- энергетических и других ресурсов в хозяйственной деятельности, в результате чего образуются значительные объемы отходов производства и потребления [22, 23]. Образование, накопление и размещение отходов создает следующие основные проблемы:
1) нивелирование вредного воздействия отходов на человека и окружающую среду;
2) повторное вовлечение отходов производства и потребления в производственные процессы;
3) снижение образования отходов в источнике. Примерно до 1980 года мировая стратегия снижения вредного воздействия отходов на человека и окружающую среду ограничивалась контролем их на выходе любого производственного процесса. Она состояла в контроле образования количества и качества отходов, расчете удельных показателей на выпуск единицы продукции, формировании на этой основе показателей производства и изменения этих показателей в сторону уменьшения образования отходов, особенно токсичных. На основе такой концепции приоритет во всем мире стал отдаваться направлению создания и внедрения малоотходных и безотходных технологий.
Характеристика Астраханского газового комплекса как объекта исследований
Объект исследования - Астраханское газоконденсатное месторождение (АГКМ), на котором действует газовый комплекс (АГК), являющийся крупным природопользователем. В своей хозяйственной деятельности АГК использует атмосферный воздух, земельные ресурсы, воду и недра.
Материалами для диссертационной работы послужили результаты двенадцатилетних 1993 - 2004 г.г. исследований технологических процессов бурения, добычи и переработки газоконденсатной смеси, при которых происходит образование газообразных, пастообразных, жидких и твердых отходов; качественного состава, а также состояния объектов их размещения в районе АГК.
АГКМ располагается в полупустынной части Волго - Ахтубинской поймы на юге Прикаспийской низменности. Территория месторождения занимает площадь 40000 га, под санитарно- защитную зону комплекса отведено 3441 га.
Уникальность месторождения заключается в том, что для него характерны аномально высокие пластовые давления (62 МПа) и температуры (110С), высокое содержание кислых газов в сырье (до 25% сероводорода и 14% углекислого газа), а также наличие достаточно мощных соляных куполов (от 100 до 1500 м). Глубина залегания продуктивного горизонта 3820 - 4200 м. Все это обуславливает токсичность и агрессивность извлекаемого пластового флюида, а загрязнение объектов окружающей среды может происходить на всех этапах хозяйственной деятельности.
Комплекс занимает пастбищные земли, подверженные ветровой эрозии и дефляции. Рельеф местности с волнисто- бугристой поверхностью имеет естественные понижения и песчаные бугры. Бурная строительная деятельность в период строительства и начала эксплуатации объекта привела к образованию техногенного рельефа: карьеров, насыпей, дорог, трубопроводов, объектов накопления очищенных сточных вод (ЕСР), полей фильтрации, шламонакопителей, шламовых амбаров, свалок промышленных отходов. Территорию комплекса окаймляют водотоки: рук. Ахтуба, рук. Бузан, протоки Берекет, Ланчуг, Кигач. Некоторые из перечисленных рукавов и проток малопроточные. В период половодья земельные массивы, расположенные между рук. Бузан, Ахтуба и протоками, заливаются полыми водами. Территория месторождения затоплению не подвергается (рис.2).
Для обеспечения добычи в 12 млрд.м3 газа в год на комплексе имеются объекты бурения, добычи (ГПУ), переработки (АГПЗ) и транспортировки получаемой продукции потребителям (сеть продукто- и газопроводов), система сбора и очистки сточных вод, включая объекты их утилизации. Проектом предусмотрены также объекты по утилизации и захоронению некоторых видов отходов производства и потребления: установки сжигания производственных отходов (аминового шлама и отработанного активированного угля) - У-165/ У- 265, полигон твердых производственных и бытовых отходов и полигон по закачке промстоков в пласт.
Добываемое газоконденсатное сырье из скважины проходит через подогреватели на установках первичной подготовки газа (УШИ) и подается в шлейфы, по которым затем транспортируется к установкам завода на переработку. Для предотвращения коррозии и гидратообразования в шлейфах в сырьевую смесь подаются ингибиторы коррозии и метанол. На заводе, подготовленное на УППГ сырье, поступает на установку сепарации, затем на установки осушки и отбензинивания, где конденсат отбивается и поступает на установку его переработки. Кислый газ, содержащий сероводород и углекислый газ, направляется на установки получения серы. После чего газ поступает на установки дополнительного извлечения кислого газа - « Сульфрен» или их еще называют установки доочистки кислых газов. Степень конверсии кислого газа в целом по установке получения серы должна достигать 99,8 % (объемных), фактическая конверсия сероводорода на установках составляет - 99.6%
Образование отходов при бурении скважин
В процессе бурения образуется значительное количество производственных отходов. Номенклатура отходов представлена следующими видами: отработанные масла, буровой шлам (БШ), буровые сточные воды (БСВ), осадок буровых сточных вод (ОБСВ), отработанный буровой раствор (ОБР), грунт, загрязненный нефтепродуктами и химреагентами, продукты испытания скважин и другие общераспространенные отходы.
Загрязнение окружающей среды отходами бурения обуславливается, прежде всего, наличием в их составе химреагентов и нефтепродуктов, применяемых для обработки исходных буровых растворов с целью придания им соответствующих реологических свойств и обладающих той или иной степенью токсичности для различных объектов природной среды.
При приготовлении бурового раствора в результате целого ряда взаимных превращений и химических процессов многие реагенты меняют свой состав, структуру и свойства [63,64]. Реагенты, попавшие в буровые шламы, могут иметь иные характеристики, чем исходные, и стать как более, так и менее токсичными. Объясняется это использованием щелочных и металлосодержащих реагентов, солей, органических кислот.
С целью изучения опасности отходов бурения проводилась инвентаризация реагентов, применяемых в бурении. Их перечень приведен в
«Инструкции по охране окружающей среды при строительстве скважин на суше на месторождениях углеводородов поликомпонентного состава, в том числе сероводородсодержащих». Загрязнение в процессе бурения происходит за счет сорбции почвами и породами углеводородных компонентов буровых растворов, а также при попадании в грунтовые воды токсичных и растворимых веществ в результате миграции.
Несмотря на применяемые меры (герметизация, разобщение пластов, понижение водоотдачи бурового раствора), гарантированной безопасности достигнуть не удается. Это объясняется тем более, что бурение на АГК ведется в сложных горно- геологических условиях (АВПД, высокие температуры, хемогенные толщи мощностью от нескольких метров до 3000 м), а это не позволяет обеспечить эффективную замену некоторых токсичных реагентов менее токсичными или полностью использовать буровые растворы на водной основе.
Наиболее опасным загрязняющим компонентом буровых растворов является нефть и нефтепродукты, которые легко сорбируются породами, мигрируют по трещинам и могут проникать как в верхние, так и в нижние слои почвы, уничтожая растительность и попадая в грунтовые воды [65].
Тяжелые фракции смеси реагентов имеют тенденцию задерживаться почвами, нарушая кислородный баланс, а легкие фракции могут в виде эмульсий уноситься водами. Жидкие растворы имеют в своем составе минеральные соли, которые при попадании в почву могут нарушать соотношение ионов кальция - магния- натрия, что неблагоприятно сказываться на их плодородии.
В данной работе проведен анализ применяемых реагентов и использование их в буровых растворах. В качестве критерия по ограничению к применению выбраны предельно допустимые концентрации (ПДК) для почв и летальная доза (ЛД5о). С этой целью из общего количества реагентов, применяемых в бурении для регулирования коллоидно- химических и структурно- механических свойств БР на основе проведенной инвентаризации, подобран ряд реагентов и рекомендован к применению (табл. 3). Разработанный перечень включает отечественные и импортные реагенты 3 и 4 классов опасности, умеренно и малотоксичные [66].
Примечание: значения ориентировочно допустимых концентраций для почв
- токсичность (ЛД50 мг/кг - для теплокровных животных).
Образование отходов бурения определяется конструкцией скважины, характеристикой применяемого бурового инструмента (долота), бурового станка и циркуляционной системой. Источником образования специфических отходов (БШ, БСВ, ОБР, ОБСВ) является скважина и в частности система очистки буровых растворов, состоящая из ряда очистных устройств - песколовок, илоотделителей и вибросит.
Количество буровых отходов зависит от глубины и конструкции скважины, геологических особенностей разреза скважины, а их основная масса представлена выбуренными породами (до 70%). Расчет количества выбуренного шлама определяется в соответствии с отраслевыми нормативными документами [67].
В зависимости от этих особенностей (мульдовые или терригенные) одной скважины может образовываться от 570 до 1500 тонн отходов за весь период строительства. Количество выбуренной породы зависит от применяемых долот, глубины интервала и кавернозности пород. Расчет образования шламов по одному из типов скважин приведен в табл. 4.
Общее количество составляет до 1500 тонн на одну скважину, а их удельная масса в среднем составляет 256 кг на 1 метр проходки. Как видно из таблицы в шламовый амбар при бурении поступает четыре вида отходов: выбуренная порода, содержащая до 5,2% буровых растворов, а соответственно и компонентов бурового раствора, буровые сточные воды и осадок буровых сточных вод, который образуется за счет отстаивания сточных вод. Размещение их осуществляется в шламовых амбарах. За весь период разработки месторождения в шламовых амбарах было размещено более 300 тыс. тонн буровых отходов [68].
