Буровые промывочные и тампонажные растворы

6.2. Технология и средства очистки буровых растворов

 

При выборе оборудования для очистки  необходимо учитывать нормы на технологические параметры по ступеням очистки – таблица 24.

 

 

Таблица 24

Нормы на технологические параметры по ступеням очистки

На первой ступени (сито ВС-1)
Подача раствора, л/с не более	90,0
Потери раствора, % не более	0,5
На второй ступени (ПГ-50)
Подача раствора в один гидроциклон, л/с не более	12,0
Давление на входе гидроциклона, МПа не менее	0,25
Потери раствора, % не более	1,5
На третьей ступени (ИГ-45)
Подача раствора в один гидроциклон, л/с не более	3,0
Давление на входе гидроциклона, МПа не менее	0,28
Потери раствора, % не более	2,0

 

Очистка бурового раствора от выбуренной породы и газа должна осуществляться комплексом средств, в последовательности: скважина – блок грубой очистки (вибросито) – дегазатор – блок тонкой очистки (пескоотделитель и илоотделитель) – блок регулирования твердой фазы (гидроциклоны, центрифуга).

 

3. Управление  свойствами буровых растворов

 

Все разработанные мероприятия  по управлению свойствами растворов  представлены в таблице 25.

Таблица 25

Мероприятия по управлению свойствами растворов по интервалам бурения

Интервал, м	Отрицательные факторы	Цель управления	Мероприятия по управлению свойствами растворов
1	2	3	4
0-460	Поглощения	Уменьшение плотности	Довести показатели до проектных, ввод наполнителей, возможно разбавление водой
0-460	Интенсивные осыпи и обвалы	регулирование СНС	добавить гипан, кальцинированную соду
1	2	3	4
0-460	Прихваты	Очистка бурового раствора	Необходимо сменить сетки на ВС, или внедрить дополнительный блок очистки
835-1515	Водопроявления	Деминерализация раствора	Регулирование плотности, добавление антикоррозийных присадок
1515-2500	Сужение ствола скважины	Снижение образования глинистой корки	Довести ПФ до проектного добавлением понизителей водоотдачи (КМЦ, гипан и т.д.)

 

7. Мероприятия по санитарно-экологической безопасности применения буровых растворов

 

Строительство скважин связано  с использованием земельных отводов  и сопровождается неизбежным техногенным  воздействием на объекты природной  среды. Для устранения отрицательного влияния процессов строительства скважин на природную среду предусматривается комплекс мероприятий, направленных на ее охрану и восстановление. Эти мероприятия соблюдают основные правила экологически безопасного ведения буровых работ на всех этапах строительства скважин, включая проведение подготовительных и вышкомонтажных работ, бурение, испытание, а также консервацию скважин, контроль за состоянием окружающей среды. Мероприятия направлены на охрану водных ресурсов, атмосферного воздуха, почвы, биосферы, недр и восстановление природно-ландшафтных комплексов.

Основным руководящим документом является «Инструкция по охране окружающей среды при строительстве скважин на нефть и газ на суше» РД 39-133-94, а также действующие нормативно-справочные и инструктивно-методические материалы по охране окружающей среды.

 

 

7.1. Охрана окружающей среды и недр

 

Наука, изучающая условия существования  живых организмов, их взаимосвязь между собой и средой обитания, называется экологией (с греч. экое - дом, логос - наука). Взаимодействие человека и природы должно  полнее удовлетворять потребности общества в природных ресурсах, а также обеспечивать всемерное восстановление ресурсов. Необходимо осуществлять восполнение и охрану природы, как живой - флоры и фауны, так и неживой – атмосферы. Также гидросфера (поверхностные и подземные водные объекты), литосфера (земли, почва, недра), подвергается негативному воздействию в результате строительства, эксплуатации и ликвидации скважин. При этом основными источниками загрязнения окружающей среды и недр являются, прежде всего, отходы бурения: буровой шлам, буровые сточные воды, отработанные буровые растворы и технологические жидкости, материалы и реагенты для приготовления жидкостей, ГСМ, выхлопные  газы  ДВС,  продукты  сгорания  топлива  в  котельных установках, использованные тара и упаковка, металлолом.

Одним из важных природоохранных мероприятий  при строительстве нефтяных и  газовых скважин является повсеместное применение экологически вредных буровых растворов, не оказывающих загрязняющего и токсичного действия на объекты окружающей среды и человека как непосредственно, так и в результате взаимодействия, реакции каких-либо компонентов растворов и среды.

По степени опасности ядовитые вещества по ГОСТ 12.1.605-88 делятся на четыре класса 1 - чрезвычайно опасные; 2 - высокоопасные; 3 - умеренно опасные; 4 - малоопасные.

Наряду с классом опасности  вещества характеризуются нормами  предельно допустимых концентраций (ПДК) в окружающей среде.

Сведения по указанным характеристикам  для некоторых реагентов и буровых растворов приведены в таблице 26.

 

 

Таблица 26

Экологические нормативы растворов, шламов, реагентов

Отработанный буровой раствор, реагент	Экологический норматив
	Класс опасности	ПДК
		В воде, мг/л	В воздухе, мг/м3
1. Буровой раствор на основе гипана	3	5,0	–
2. –––––––«»––––«»––––               КМЦ	4	6,4	–
3. –––––––«»––––«»––––                 К-14	4	8,0	–
4. –––––––«»––––«»––––             ФХЛС	4	3,2	–
5. –––––––«»––––«»–––– КМЦ, ТПФН	4	–	–
6. Полиминеральный шлам	4	12,5	–
7. Хроматы и бихроматы	1	0,1	0,01
8. Сода каустическая	2	120,0	0,5
9. Сода кальцинированная	3	120,0	2,0
10. Хлористый кальций	4	–	5,0
11. Хлористый калий	3	300,0	5,0
12. Сернокислое железо	3	0,5	–
13. Жидкое стекло	3	–	1,0
14. УЩР	4	500,0	0,5
15. ССБ, КССБ, ФХЛС	4	20,0	0,004
16. КМЦ	4	20,0	10,0
17. ПАА	3	2,0	20,0
18. Гипан	3	6,0	10,0
19. Поли-кем-Д	4	0,0025	–
20. Кем-пас	4	0,0125	–
21. Сырая нефть	3	0,3	–
22. Сульфонол	3	0,1-0,2	–
23. Барит	4	50,0	6,0
24. Т-66	4	0,8	–

 

Мероприятия по охране окружающей среды и недр при строительстве скважин в конкретном регионе входят в состав технологических регламентов, разрабатываются, как правило, проектными институтами и согласовываются с соответствующими организациями горного и экологического надзора. Ниже приведены некоторые наиболее распространенные рекомендации, используемые при разработке мероприятий по охране окружающей среды и недр

1. Применять малотоксичные рецептуры  промывочных жидкостей и технологию управления их свойствами, обеспечивающие сокращение объемов жидких и твердых отходов бурения.

Использовать малоотходную технологию промывки, повторное применение растворов при бурении последующих скважин.

2. Для приготовления, регулирования  параметров и очистки буровых  растворов

территории скважин глинопорошком, химреагентами, буровым раствором, шламом.

3. Для химической обработки использовать  реагенты, выпускаемые по ГОСТу  или ТУ, поставляемые на буровую  в заводской упаковке, полиэтиленовых  мешках, резино-кордовых или металлических  контейнерах.

4. Запрещается применение химреагентов  и материалов, санитарно-токсикологические  свойства которых неизвестны.

5. Для предупреждения загрязнения  продуктивных пластов технология  промывки должна обеспечивать низкий показатель фильтрации в сочетании с минимально допустимой репрессией на пласты.

6. Для уменьшения расхода химреагентов  необходимо применять растворы  с минимальным содержанием твердой  фазы и использовать многофункциональные  и синергетические реагенты.

7. Шлам и песок с очистных  устройств, а также избыточный буровой раствор отводят в накопитель со специальным гидроизолирующим покрытием, препятствующим фильтрации жидкой фазы в тело насыпи и почвенный грунт.

8. Технология сбора, утилизации  и захоронения отводов бурения  должна соответствовать «Регламенту на утилизацию и захоронение отходов бурения при строительстве скважин», разработанному  применительно к  конкретному ремонту работ.

9. Для предупреждения загрязнения  недр буровым раствором и его  фильтратом, а также исключения  гидроразрыва пород, наряду  с исключением нерегламентируемых отклонений фактических параметров растворов, необходимо ограничивать скорость спуска инструмента, исключить значительные колебания гидродинамических давлений.

 

 

 

 

  7.2. Охрана труда

 

Мероприятия по охране труда при  строгом их выполнении призваны обеспечить безопасность работ при приготовлении и управлении свойствами буровых растворов.

Перечень некоторых мероприятий  по охране труда приведен ниже.

1. Для приготовления бурового  раствора и обработки его химическими  реагентами должны допускаться лица, прошедшие инструктаж и обучение по безопасному ведению работ.

2. При длительном контакте с  буровыми растворами, шламом необходимо  проводить профилактические осмотры с оценкой функционального состояния внутренних органов

3. Рабочее место по приготовлению и химобработке буровых растворов должно быть оснащено:

а) средствами индивидуальной защиты (спецодежда в случае необходимости, очки, перчатки, респираторы),

б) аптечкой с медикаментами и  перевязочным материалом и растворами: 1%-м раствором борной кислоты; 2% раствором питьевой соды; 0,5% раствором марганцовокислого калия;

в) средствами пожаротушения.

4. При термических ожогах рекомендуется  вначале делать примочки из 0,5% раствора марганцовокислого калия  или этилового спирта (96%), а затем смазать обожженный участок мазью от ожогов и наложить повязку.

5. При попадании на кожу каустической  соды или другой щелочи этот  участок тщательно промывается  струей воды, обрабатывается 1% раствором  борной кислоты и смазывается  борным вазелином.

6. При попадании на кожные покровы кислоты участок кожи промывается водой, обрабатывается 2% раствором питьевой соды и смазывается борным вазелином.

7. При   попадании   щелочи   или   кислоты   в   глаза    пострадавшему   вначале необходимо промыть глаза большим количеством проточной воды, затем 2% раствором питьевой соды (при попадании кислоты) или 1%    раствором борной кислоты    (при    попадании    щелочи). После    оказания    первой    помощи пострадавшему необходимо обратиться к врачу.

8. При применении РУО должны быть приняты  меры    по предупреждению загрязнения рабочих мест и загазованности воздушной среды. Для контроля загазованности должны проводиться замеры воздушной среды у ротора, в БПР, у вибросит и в насосном помещении, а при появлении загазованности – принимать меры по ее устранению. При концентрации паров углеводородов свыше 300мг/м³ работы должны быть приостановлены, люди выведены из опасной зоны.

9. При ингаляционных повреждениях (вдыхания паров аммиака или  др.) пострадавшего нужно немедленно вывести на свежий воздух, освободить от стягивающей одежды, создать спокойную обстановку, напоить теплым чаем. В случае необходимости - вызвать врача.

10. По окончании работ с химическими  реагентами необходимо:

а) тщательно промыть средства индивидуальной защиты и сложить в строго отведенном месте,

б) вымыть теплой водой с мылом  лицо и руки, прополоскать рот.