14.2 Экологическая безопасность работы с циркуляционной системой при бурении в ламинарном режиме.

Важнейшие требования, предъявляемые к циркуляционным системам буровых установок,— качественное приготовление, контроль и поддержание необходимых для данных геолого-технических условий состава и физико-механических свойств бурового раствора. При выполнении этих требований достигаются высокие скорости бурения и в значительной мере предотвращаются многие аварии и осложнения в скважине.

Технологический процесс должен обеспечить надежную защиту от загрязнения почвы, поверхностных и подземных вод фильтратами буровых растворов и технологических жидкостей на весь период строительства и ремонта скважин.

Рисунок 14.2 – Схема амбарной системы бурения скважины

Геометрические размеры амбаров (длина, глубина, ширина, планировка откосов с учетом типа грунтов) должны удовлетворять требованиям РД 51-1-96.

Степень готовности амбаров и соединительных лотков к гидроизоляции подтверждается письменным заключением лица, ответственного за строительство амбаров.

Работы по гидроизоляции производятся в присутствии представителя УБР.

Гидроизоляция земляных амбаров и соединительных лотков осуществляется бригадой в составе 4-6 человек.

Технологический процесс гидроизоляции земляных амбаров и соединительных лотков состоит из следующих основных операций:

-определение способа гидроизоляции с учетом гидрогеологических

условий и фильтрующих способностей грунта;

- подготовка поверхностей земляных амбаров и соединительных лотков

подлежащих гидроизоляции;

- гидроизоляция земляных амбаров;

- гидроизоляция соединительных лотков;

- герметизация стыков на границах гидроизоляции

( переход « амбар-амбар », « амбар-лоток »);

- контроль качества и приемка работ.

Выбор способа гидроизоляции определяется на основании заключения о категории грунта двухсторонней комиссии в составе представителейзаказчика и УБР.

Подготовка поверхностей подлежащих гидроизоляции.

Произвести выравнивание дна и стенок амбара, с формированием плавного перехода «дно-стенка» и «стенка-бровка».

Удалить с изолируемых поверхностей предметы, способных вызвать нарушение целостности гидроизоляции в процессе монтажа и эксплуатации.

Наличие воды или снега на дне амбаров и соединительных лотков не допускается.

Размеры гидроизоляционных экранов должны обеспечивать сплошнуюгидроизоляции поверхности амбаров, соединительных лотков с учетом допуска для крепления экрана и формирование гофры для самоукладки при чрезмерном натяжения экрана в процессе эксплуатации.

Расчет размеров ( длины, ширины) экрана производится по формуле:

А * В = ( а + 2,2с + К) х ( в + 2,2с + К) ,

где : А – длина экрана, (м);

В - ширина экрана, (м);

а - длина амбара, (м);

с - глубина амбара, (м);

в - ширина амбара, (м)

К - коэффициент, учитывающий допуск на крепление экрана и формирование гофры для самоукладки.

Для глинистых, суглинистых, щебенчатых и песчаных грунтов, К принимается равным - 2, для скально-трещинных и насыпных – 2,5.

Полученные результаты расчета длины экрана округляются в большую сторону до значения кратного пяти, ширина – кратного трем.

Гидроизоляция подготовленной поверхности амбара, построенного в скально-трещинном, щебенчатом или насыпном грунтах, выполняется в следующей последовательности:

- уложить и закрепить защитный экран на дно и стенки амбара, с учетом площади поверхности, занятой под каменистые прослойки ( допускается полная или частичная укладка защитного экрана);

- переместить гидроизоляционный экран в транспортном чехле на бровку амбара;

- извлечь гидроизоляционный экран из транспортного чехла и разложить его по длине амбара;

- закрепить край экрана на бровке амбара монтажными скобами и присыпать по всей длине местным грунтом (применение камней, кусков льда или снега в качестве пригруза не допускается);

- произвести постепенную укладку экрана сварными швами наружу на дно и стенки амбара до противоположной бровки, одновременно пригружая края экрана по ширине, при этом материал экрана не должен быть натянут;

- закрепить свободные края уложенного экрана по всему периметру амбара монтажными скобами и присыпать грунтом ( при этом свободный край экрана в месте установки монтажной скобы необходимо подвернуть в два слоя на 70-100 мм);

- сформировать гофру из материала экрана на бровке амбара по всему периметру, для самоукладки, и зафиксировать грунтом с интервалом 2,5-3 м.

Гидроизоляция подготовленной поверхности амбара, построенного в глинистых, суглинистых и песчаных грунтах, выполняется в последовательности указанной выше, за исключением применения защитного экрана.

Для предупреждения всплытия экрана и возникновения эффекта «парусности», на дно амбара уложить полиэтиленовые мешки, заполненные сыпучим материалом с плотностью, выше 1000 кг/м³ (по периметру, с интервалом 3 -4 м, а также под всасывающую линию бурового насоса на расстоянии не менее 0,7 м от всасывающего патрубка).

Гидроизоляция лотков производится с применением пленочныхматериалов из полиэтилена.

Крепление свободных краев гидроизоляционного материала лотков,осуществляется аналогично способу крепления экрана, без формирования гофры.

Герметизация стыков на границах гидроизоляции

Герметизация стыков осуществляется путем контактной сварки материала смежных экранов электронагревательным инструментом.

В случае отсутствия электроэнергии, а также при температуре окружающей среды ниже +5 ^оС, герметизацию стыков выполнять в следующей последовательности:

- в местах стыковки подготовить приямок глубиной и шириной 0,15 м, на всю длину стыкуемого участка материала;

- свернуть в единый, плотный рулон участок смежных экранов длиной по 0,3 м на сторону

- уложить полученный рулон на дно приямка и придавить полиэтиленовыми мешками, заполненными сыпучим материалом по всей длине приямка, при этом пригруз не должен быть препятствием для потока жидкости .

Гидроизоляция считается удовлетворительной если:

- после заполнения хотя бы одного амбара уровень жидкости снизился (несанкционированно) менее чем на 0,1 м в течение 24 часов;

- целостность гидроизоляционного экрана в местах его крепления к бровке амбара не вызывает сомнения (отсутствие разрывов материала экрана).

В случае снижения уровня жидкости в амбаре, необходимо выяснить причину ( определяется совместным актом между УБР и сервисной организацией)и устранить её за счет виновной стороны.

Приемка работ по гидроизоляции земляных амбаров и соединительных лотков подтверждается путем составления трехстороннего акта с участием представителей УБР, сервисной организации и заказчика.

Постоянный визуальный контроль над состоянием гидроизоляции земляных амбаров производит буровая бригада. При приемке-сдаче вахты целостность гидроизоляции амбаров должна фиксироваться в вахтовом журнале. В целях недопущения нарушения целостности гидроизоляции амбаров илотков буровой мастер (буровая бригада ) обязаны:

- Предотвращать возникновение эффекта « парусности » гидроизоляционного экрана при незаполненном амбаре или обеспечивать своевременное заполнение амбаров водой или буровым раствором.

- Запрещается создание натяжения гидроизоляционного экрана под массой жидкости, при заполнении амбара. При этом, натянувшийся край экрана необходимо освободить и ослабить натяжение, затем снова закрепить экран.

- Не допускать воздействия потоков жидкости высокого давления на стенки и дно амбаров и соединительных лотков.

- Следить за надежностью крепления экрана на бровках амбаров и лотков.

- Не допускать нахождение персонала и посторонних лиц (без необходимости ) у бровки амбаров на расстоянии менее 1,5 м;

- Исключать возможность попадания воды под гидроизоляционный экран.

- Принять меры по недопущению попадания посторонних предметов в амбар или лоток, способных повредить гидроизоляционный экран.

- При нарушении целостности гидроизоляции амбаров, буровой мастер должен поставить в известность ЦИТС УБР, для принятия решения.

Оборудование циркуляционных систем для безамбарного бурения. За период 1990-2004 г.г. произошло достаточно полное переоснащение циркуляционных систем новым современным оборудованием, обеспечивающим решение технологических и экологических проблем в области промывки скважин. Его качество и надежность растут, как итог укрепляется тенденция закупки буровыми компаниями более дешевых изделий отечественного производства. Кроме ценовых вопросов, для буровых компаний тем самым решается и проблема запасных частей, сервиса и квалификации обслуживающего персонала.

Рисунок 14.1 – Схема безамбарной системы бурения скважины

К сожалению, все современные разработки ранее и сейчас выполняются на инициативной основе и не финансируются ни бюджетом, ни нефтегазодобывающими предприятиями. Существующая тендерная система закупок зачастую производится при недостаточном участии технических специалистов, что приводит к приобретению более дешевого, но не всегда качественного оборудования. Вследствие этого научно-производственные компании, занимающиеся созданием новых изделий, ограничены в сбыте своей более современной продукции и в финансировании собственных научных разработок.

1. Обезвреживание отходов бурения в процессе производства грунтошламовой смеси.

2. Использование грунтошламовой смеси при рекультивации нарушенных земель.

Состав и характеристики грунтошламовых смесей, требования к ним и исходным компонентам, методы испытаний, экологические показатели приведены в технических условиях ТУ 5711-007-55446355-2004 «Строительный материал для рекультивации нарушенных земель» и ТУ 5711-011-55446355-2004 «Смеси грунтошламовые для рекультивации нарушенных земель».

Комплекс работ по обезвреживанию буровых шламов может быть проведен на специализированных полигонах или площадках, обустроенных вблизи мест бурения скважин, рекультивации земель.

При переработке бурового шлама в строительный материал – смесь грунтошламовую, производится перемешивание в определенных пропорциях отходов бурения, торфа и песка. При необходимости по результатам анализов в смесь вводятся биодеструкторы углеводородов, сорбенты, адаптогены, минеральные удобрения.

Грунтошламовая смесь является, по сути, грунтом, водно-физические и агрохимические свойства которого можно регулировать, изменяя соотношение компонентов композиции и вводя необходимые добавки. Смеси с минимальным содержанием торфа могут быть использованы в качестве грунта для засыпки выемок. При увеличении доли торфа в композиции и введении в нее расчетного количества элементов питания, мелиорантов грунтошламовая смесь применяется для создания плодородного рекультивационного слоя.

Рекультивация земель с использованием грунтошламовых смесей не вносит принципиальных изменений в принятые технологии, но имеет ряд специфических особенностей. На склоновых песчаных грунтах (откосы дорог, карьеров), при закреплении песков грунтошламовая смесь готовится из шлама и торфа с максимально высокой допустимой долей отходов бурения скважин, наносится слоем 10- 15 см и перемешивается с грунтом фрезерованием на глубину 25- 30 см. Для раскисления и оструктуривания торфяных почв готовится смесь из отходов бурения и песка.

Биологический этап рекультивации нарушенных земель включает создание рекультивационного слоя с использованием грунтошламовых смесей, повышение его плодородия в соответствии с потребностями растений, посев многолетних трав или посадку саженцев древесно-кустарниковой растительности, уход за посевами и посадками. Компоненты грунтошламовой смеси (торф и отходы безамбарного бурения скважин) обладают достаточно высоким потенциальным плодородием, что позволяет снизить расход минеральных удобрений и мелиорантов, но не исключает их применения. Нормы внесения агрохимикатов рассчитываются по результатам химического анализа смесей. Соответствие характеристик грунтошламовой смеси технологическим, экологическим и санитарным.