Буровые работы

ОБРАЗОВАНИЕ ОТХОДОВ ПРИ ПРОВЕДЕНИИ РАЗВЕДКИ И ДОБЫЧИ НЕФТИ

Геофизическая разведка

Нефтегазовые месторождения расположены почти исключительно в осадочной породе и часто приурочены к определенным геологическим структурам. Геофизическая разведка - это процесс определения местонахождения этих структур в недрах с помощью методов, подпадающих под широкую категорию дистанционного зондирования. Геофизики ведут поиск потенциальных углеводородных структур, используя тот факт, что сейсмические волны по-разному пропускаются, преломляются, поглощаются и отражаются разными слоями породы. В целом геофизическая разведка не является операцией, образующей отходы, и большая часть отходов образуется при строительстве автодорог и при создании сейсмических профилей, а также в результате работы экспедиций на отдаленных участках и в полевых лагерях. Отходы, образующиеся в ходе строительства автодорог, обычно состоят из строительного мусора, образующегося в результате расчистки территории строительной площадки. Отходы, образующиеся в ходе создания сейсмического профиля, состоят из остатков взрывчатых веществ, линейных колышков или разметок и бытовых отходов. Отходы, образующиеся в полевом лагере, состоят из бытовых отходов и строительного мусора. При отсутствии необходимости в создании полевого лагеря небольшие объемы бытовых отходов, тем не менее, будут образовываться.

Как и в любой работе, в которой задействована техника, отходы, образовавшиеся в результате проведения геофизической разведки, также включают отходы, связанные с эксплуатацией и ремонтом техники. Эти отходы могут состоять из смазочного масла и фильтров, использованных шин и растворителей, пустых канистр из-под топлива, смазочного масла и гидравлического масла, остатков красителей (пустых банок из-под краски, кистей, использованных разбавителей) и почвы и/или воды, загрязненных смазочным маслом, гидравлическим маслом или топливом.

Буровые работы

Буровые работы проводятся для подтверждения присутствия углеводородов (разведочное бурение), оконтуривания углеводородных коллекторов или разработки пласта для добычи. Буровые работы, помимо самого бурения, обязательно включают подготовку и обустройство буровой площадки.

Подготовка буровой площадки состоит из ее расчистки и выравнивания. Подготовка также включает строительство резервного амбара (если разрешено), дренажной системы и подготовки места непосредственного расположения скважины. К подготовке площадки может также относится строительство подъездной автодороги.

Обустройство буровой подразумевает монтаж бурового оборудования, установку вспомогательного оборудования для электро- и водоснабжения и доставки сжатого воздуха, а также строительство складских и жилых помещений.

Подготовка и обустройство буровой площадки также в целом не предполагают образования больших объемов отходов. Большая часть отходов образуется в процессе строительства автодороги и фундамента буровой установки. Отходы ограничиваются строительным мусором от расчистки и отходами, образующимися в результате эксплуатации и ремонта оборудования.

Простые меры, предпринятые в ходе подготовки буровой площадки, могут, однако, значительно сократить объемы отходов, образующихся непосредственно в процессе самого бурения. Буровая установка обеспечивает электроэнергию и оборудование, необходимые для бурения скважины. Буровая вышка является основным элементом и представляет собой сооружение, с помощью которого поднимается, опускается (через подъемник) и поворачивается (через ротор) бурильная колонна (бурильная труба, ударная штанга и долото). Буровая вышка также обеспечивает противовес для давления, оказываемого на буровое долото. Подъемное оборудование управляет бурильной трубой, когда она выходит из скважины, и используется для ввода обсадной трубы в скважину.

Буровые растворы циркулируют вниз по бурильной трубе и выходят из бурового долота. Они возвращаются на поверхность через пространство между бурильной колонной и стенками скважины или обсадной трубы. Буровые жидкости (или растворы) необходимы для охлаждения и смазки бурового долота, удаления кусочков выбуренной породы, уравновешивания пластового давления и предотвращения повреждения подземных горизонтов в тот период, пока скважина не укреплена обсадными колонами. Как правило, буровые жидкости делятся на три категории: на основе воды, на углеводородной основе или синтетические. Все они содержат глину и добавки. Состав бурового раствора зависит от предполагаемых условий разреза.

В состав бурового раствора обычно входит несколько добавок, которые также зависят от ожидаемых условий. Ниже приведен перечень наиболее типичных добавок:

1) утяжеляющие материалы, в первую очередь барит (сульфат бария), могут использоваться для повышения плотности раствора с целью уравнивания давления между стволом скважины и пластом при проходке участков, находящихся под давлением.

2) Ингибиторы коррозии, такие как оксид железа, бисульфат алюминия, карбонат цинка и хромат цинка, защищают трубы и прочие металлические части от кислой среды, встречающейся в некоторых пластах.

3) Диспергаторы, в том числе лигносульфонаты железа, разбивают твердые сгустки на мелкие частицы с тем, чтобы их можно было вывести на поверхность с помощью буровой жидкости.

4) Флокулянты заставляют подвешенные частицы группироваться таким образом, чтобы их можно было удалять из жидкости на поверхности.

5) Поверхностно-активные вещества, например, жирные кислоты и мыло, имеют противовспенивающее свойство и эмульгируют раствор.

6) Биоциды, обычно органические амины, хлорфенолы или формальдегиды, убивают бактерии, которые могли бы образовать токсичный сероводородный газ.

7) Редукторы потери жидкости включают в себя целлюлозу, крахмал и органические полимеры и ограничивают потерю раствора до пластов, находящихся под давлением, или пластов с высокой проницаемостью.

8) Вода, использованная при подготовке бурового раствора, также может нуждаться в очистке для удаления жидкого кальция и/или магния. Часто добавляется кальцинированная сода для образования осадка карбоната кальция. Каустическая сода добавляется для образования гидроокиси магния.

С целью крепления скважины и предотвращения обрушения в нее помещается обсадная колонна. Обсадная колонна также изолирует водоносные и углеводородоносные зоны. Применяются обсадные колонны трех видов: кондукторы, промежуточные и эксплуатационные колонны. Кондукторная обсадная колонна защищает находящиеся вокруг водоносные горизонты от загрязнения углеводородами или пластовой водой. Промежуточная обсадная колонна предохраняет буровую скважину от обрушения и облегчает перемещение оборудования внутри скважины. Эксплуатационная обсадная колонна, которая располагается по всей длине ствола скважины, служит оболочкой для забойного эксплуатационного оборудования и обычно устанавливается во время заканчивания скважины. Обсадная колонна цементируется для предупреждения миграции жидкостей между обсадными трубами и между обсадной колонной и стволом скважины, а также для предупреждения контакта между различными пластами, встречающимися в скважине.

К отходам, образующимся при бурении относят буровые жидкости (растворы и твердые частицы), пластовую воду, углеводороды, излишки обсадных труб, излишки цемента, возврат цемента и буровой шлам. При проведении буровых работ также образуется большое количество бумажных и пластмассовых отходов от упаковок материалов и оборудования.

Отходы на буровой установке образуются в первую очередь в процессе эксплуатации и ремонта бурового оборудования. Также образуется ряд прочих отходов, в том числе резьбовых соединений, обрезки бурового каната, пустые канистры из-под ингибиторов коррозии (пасты для уплотнения резьбовых соединений труб), краска и остатки краски и прочее.