Оценка экологической безопасности буровой промывочной жидкости для окружающей среды

Нефтегазодобывающая отрасль - одна из самых экологически опасных отраслей. Она отличается большой землеемкостью, значительной загрязняющей способностью, высокой взрыво- и пожароопасностью промышленных объектов. Химические реагенты, применяемые при бурении скважин, добыче и подготовке нефти, а также добываемые углеводороды и примеси к ним являются вредными веществами для растительного и животного мира, а также для человека.

Нефтегазодобыча опасна повышенной аварийностью работ, т.к. основные производственные процессы происходят под высоким давлением. Промысловое оборудование и трубопроводные системы работают в агрессивных средах.

Определяющими факторами глобального нефте-газопромышленного техногенеза являются:

-масштабы добычи нефти и газа;

-уровень их потерь естественном и переработанном виде.

При современных способах разработки около 40-50 % разведанных запасов нефти и 20-40 % природного газа остаются не извлеченными из недр, от 1-17 % нефти, газа и нефтепродуктов теряются в процессах добычи, подготовки, переработки, транспортирования и использования.

Крупные комплексы нефтяной и газовой промышленности и населенные пункты преобразуют почти все компоненты природы (воздух, воду, почву, растительный и животный мир и т.п.). В атмосферу, водоемы и почву в мире ежегодно выбрасывается более 3 млрд. т. твердых промышленных отходов, 500 км³ сточных вод.

Номенклатурный состав ядовитых загрязнений содержит около 800 веществ, в том числе мутагены (влияют на наследственность), канцерогены, нервные и кровяные яды (функции нервной системы), аллергены и др.

Только предприятия нефтедобывающей промышленности России в последнее время ежегодно выбрасывают в атмосферу более 2,5 млн.тонн загрязняющих веществ, сжигают около 6 млрд. м³ нефтяного газа, оставляют неликвидированными десятки амбаров с буровым шламом, забирают из водоемов 740 млн. м³ пресной воды.

Нерегулируемый в экологическом смысле рост объемов добычи нефти, газа и других топливно-энергетических ресурсов обусловил опасные деградационные процессы в литосфере: обвалы, землетрясения, провалы, местные подвижки земной коры и т.д., что отрицательно влияет на распределение геомагнитного и гравитационного полей Земли.

По второму фактору регионально-экологического значения:

Потери нефти в мире при ее добыче, переработке и использовании превышают 45 млн. т. год, что составляет около 2 % годовой добычи. Причем, из них 22 млн. т. теряется на суше, около 7 млн. т. - в море и до 16 млн. т. поступает в атмосферу из-за неполного сгорания нефтепродуктов при работе автомобильных, авиационных и дизельных двигателей.

Наибольшее количество выбросов веществ, загрязняющих атмосферу, приходится на долю факелов, особенно при аварийных ситуациях. Расчеты показали, что 75 % количества выбросов составляют оксид углерода: СО₂. При неполном сгорании нефтяного газа, он поступает в верхние слои атмосферы, где окисляется до СО₂ и участвует в создании «парникового» эффекта.

Выброс загрязняющих веществ (ЗВ) от объектов добычи нефти создает на месторождении зоны, где приземные концентрации превышают ПДК в 3-10 раз.

В настоящее время масштабы воздействия на природу стали превышать ее восстановительный потенциал. Оценка экологической безопасности буровой промывочной жидкости проведена путем установления класса опасности отхода (отработанный буровой раствор, буровой шлам) расчетным методом.

Расчет класса опасности отхода произведен с использованием программного комплекса «Отходы 3.0» серии «Эколог» в соответствии c [5].

Результаты расчета класса опасности отхода представлены в приложении 1.  Согласно расчета, класса опасности отхода, отработанный буровой раствор, буровой шлам относятся к 4 классу опасности для  окружающей среды.  

Согласно приказу МПР № 511 РФ  [5] расчетные данные об установлении класса опасности отхода  необходимо подтвердить результатами биотестирования.

Биотестирование отходов проводится  аккредитованной испытательной лабораторией на двух тест-объектах. 

В приложении  2 представлены  результаты биотестирования отхода (отработанный буровой раствор, буровой шлам), проведенные  специализированной лабораторией. 

Опыт работы в области проектирования строительства скважин, показывает постоянство при расчете класса опасности отработанного бурового раствора на полимерглинистой основе - 4, варьирование компонентов и добавок не оказывает существенного влияния на изменение класса опасности отхода, в связи с их незначительным присутствием по отношению к общей массе отхода.  Исключение составляют отходы бурения, полученные при строительстве скважин с применением растворов на углеводородной основе.  При  применении растворов  на углеводородной основе – класс опасности образующихся отходов бурения – 3, в связи с  высокой  степенью опасности углеводородных компонентов (3 класс опасности для ОПС, ПДК _р.х. =0,05 мг/м³)  и значительным количеством углеводородов в составе бурового раствора до 50 % по массе.