Экозащитные технологические мероприятия на нефтегазовых объектах

Экозащитные мероприятия при строительстве скважин

Природоохранные мероприятия должны быть учтены при проектировании конструкций скважин, бурении, эксплуатации и ликвидации скважин в соответствии с "Регламентом составления проектных технологических документов на разработку нефтяных и газовых месторождений" (РД 153-39-007—96) и Инструкцией по ООС при строительстве скважин на нефть и газ на суше. Выбор конструкции скважин определяется комплексом неуправляемых и управляемых факторов.

Неуправляемые факторы - это горно-геологические условия проходки: литолого-стратиграфическая характеристика разреза: мощность и физико-механические свойства отложений: наличие поглощающих горизонтов: величины пластовых давлений и температур.

Управляемые факторы: геологическая изученность: организация технологии и техники бурения; способы вскрытия продуктивных горизонтов; техника и технология освоения месторождений и эксплуатации скважин.

Для предотвращения начавшегося выброса скважина закрывается установленным в ее устье специальным противовыбросовым оборудованием (ОП). Это оборудование для герметизации устья скважины устанавливается на фланце кондуктора и состоит из универсального протововыбросового превентора. плашечных превенторов, задвижек и другой арматуры ( рис. 8.1).

Рис. 8.1. Схема установки блока противовыбросовых превенторов

Универсальный превентор имеет эластичный элемент, который способен перекрывать сечение любой формы и размеров. Он находится в цилиндре на самом верху блока превенторов. Плашечные превенторы перекрывают скважину сдвигающимися к центру плашками из армированной металлом резины. Размеры превенторов соответствуют наружному диаметру находящихся в скважине труб и долота. Трубные плашки обеспечивают герметизацию устья скважины с находящейся в ней колонной труб, а глухие плашки используются тогда, когда бурильная колонна в скважине отсутствует.

К блоку превенторов присоединяются линия глушения и штуцерная линия. Штуцерная линия переориентирует поток жидкости из скважины в резервуар для бурового раствора или в амбар для сжигания нефти. Линия глушения используется для подключения циркуляции утяжеленного бурового раствора.

Первая "линия обороны" - это универсальный превентор. Он представляет собой устройство, которое при активации перекрывает затрубное пространство между буровой колонной и стволом скважины. Если бурильщик замечает толчки в потоке бурового раствора, которые могут быть результатом внедрения долота в зону высокого давления, то он немедленно должен активировать универсальный превентор.

В случае, когда давление превышает значение, допустимое для универсального превентора. срабатывают трубные плашки превенторов, охватывающие буровую колонну. При активации универсального превентора или трубных плашек на штуцерной линии открывается клапан, через который более тяжелый буровой раствор проходит вниз по буровой колонне. После поступления в скважину тяжелого бурового раствора трубные плашки и универсальный превентор можно открыть.

В исключительных случаях вводят в действие последнее средство - срезные плашки превентора, которые сминают стенки бурильной колонны и перекрывают как колонну, так и затрубное пространство.

Большинство газо- и нефтепроявлений приурочено к началу подъема колонны бурильных труб или к началу промывки после спуска бурильной колонны. Следует избегать компоновок нижней части бурильной колонны с малыми зазорами, так как амплитуда колебания давления при СПО зависит от величины зазора. При снижении расчетной плотности раствора более чем на 0,02 необходимо принимать меры по ее восстановлению.

К опасным видам осложнений относится приток высокоминерализованной воды (рапы). Общая минерализация рапы может достигать 600 г/л, плотность - 1360 , температура на выходе из скважины . Рапа оказывает коррозионное воздействие на наземное оборудование, буровые и обсадные трубы, а также на цементный камень.

Для глушения флюидопроявления производится утяжеление раствора. Утяжеленный буровой раствор закачивается при пониженной подаче насоса, при этом следят за снижением давления на стояке. Когда правильно подобранный раствор глушения заполнит бурильную колонну, дойдет до долота, заполнит затрубное пространство и выйдет на устье скважины, скважина будет заглушена.

При угрозе выброса бурильщик поднимает колонну до выхода ведущей трубы из ротора и оставляет ее на весу, закрепив тормоз лебедки. Затем устье герметизируется превенторами, а скважинная жидкость через выкидные линии ОП направляется в циркуляционную систему.

При возрастании давления на устье открывается задвижка для фонтанирования скважины через отводы превентора. Поток газа направляется в сторону от буровой. Последующие работы по ликвидации фнтанирования проводятся по специальному плану.

Перечень основных природоохранительных мероприятий:

• получение лицензий и разрешений на проведение планируемой деятельности, выбросы, сбросы, размещение отходов;
• обустройство площадки буровой гидроизоляционным покрытием;
• выбор конструкции скважин и технологии цементирования, обеспечивающих изоляцию потенциально опасных горизонтов и исключение межпластовых перетоков;
• строительство системы сбора и временного накопления жидких и твердых отходов;
• обеспечение рационального водопользования;
• нормирование рецептур буровых растворов для снижения их токсичности, утилизация буровых шламов;
• применение улавливающего очистного оборудования для сокращения выбросов дизельных установок;
• герметизация систем приготовления и очистки буровых растворов, буровых вод, устья скважин: узлов приема и замера пластовых флюидов при испытаниях скважин;
• обеспечение надежной системы утилизации пластовых вод;
• размещение стационарных источников выбросов (котельная. ДНС, факельный блок) с учетом розы ветров для обеспечения санитарных норм рабочей и селитебной зоны;
• выбор оптимального режима работы факельных устройств, обеспечивающих неотрыв пламени, снижение уровня шума, теплового и радиационного излучения;
• внедрение системы обращения с отходами (нормирование, сбор, транспортировка, учет, контроль, обезвреживание и размещение);
• техническая и биологическая рекультивация нарушенных земель;
• периодическая диагностика и дефектоскопия скважин, межкустовых коммуникаций (сборных линий, систем ППД), оценка их остаточного ресурса, нивелирование устьев скважин и другие работы по эколого-геодинамическому мониторингу;
• ликвидация или консервация скважин после полной отработки балансовых запасов.

Мероприятия по охране атмосферного воздуха

Некоторые вещества могут превалировать по валовым выбросам (например, , однако их токсичность мала по сравнению, например, с оксидами азота и серы. Поэтому в целях определения приоритетных (первоочередных) направлений по снижению выбросов ЗВ в атмосферу устанавливают категории опасности выбросов (КОВ) для контролируемой территории: , где -мощность выброса, г/с; - среднесуточные предельно допустимые концентрации, ; - постоянная, учитывающая класс опасности ЗВ.

В первую очередь проектируют мероприятия по снижению выбросов окислов азота, серы, сажи, СО, и УВ.

Наиболее эффективным методом снижения выбросов и сажи дизелями буровых установок (мощностью 700 кВт) является установка нейтрализаторов и сажевых фильтров.

Для снижения выбросов СО и УВ используют сотовые вставки с платинородиевым покрытием. Срок их работы 20 тыс. ч при степени преобразования СО до уровня 90%.

Цементировочные агрегаты кроме того оборудуются установками мокрой очистки, где в качестве сорбента используют раствор с эффективностью очистки газов до 98%. После отработки токсичная жидкость, обогащенная сажей, используется для затворения тампонажной смеси.

Факельные устройства оснащаются установкой для бездымного сжигания газа. Каталитические методы очистки газов дороги, поэтому здесь модернизируют условия сгорания, увеличивая высоту трубы на факеле и снижая температуру сгорания. Факельные устройства ДНС выбрасывают в год не более 60 т/год .

Здесь применяют специальные горелки и назначают оптимальный режим работы факельных устройств, обеспечивающих неотрыв пламени, снижение уровня шума, теплового и радиационного излучения, полноту сгорания газа.