Применение различных методов воздействия на пласты Приобского месторождения и их экономическая эффективность

В целях предотвращения возможных  проявлений (выбросов газа) в эксплуатационных скважинах при ВДОГ на устье их необходимо предусмотреть установку клапанов-отсекателей.

При ремонте скважин с концентрацией  газа, превышающей предельно допустимые санитарные нормы, необходимо применять  ветродуйные установки, устройство для отсасывания и отвода затрубного газа, индивидуальные средства защиты.

Технология термогазохимического воздействия на призабойную зону скважин (ТГХВ) заключается в медленном  сжигании на забое скважины (в интервале  продуктивного пласта) пороха, в  процессе которого на призабойную зону пласта воздействует температура газа высокого давления и образовавшаяся в результате реакции соляная кислота.

Промышленные исследования процесса обработки скважин показали, что  температура в интервале горения  пороха после его сжигания достигает 100 — 150°С, что достаточно для расплавления парафино-смолистых компонентов, отложившихся в призабойной зоне.

Работы по ТГХВ должны вестись по плану, в котором указаны подготовительные и основные работы и меры безопасности при проведении этих работ.

Перед проведением работ по ТГХВ территория у скважины должна быть освобождена от лишнего оборудования, пожароопасного материала и спланирована.

При проведении ТГХВ ствол скважины должен быть заполнен водой. Минимальное  гидростатическое давление, при котором можно применять АДС, составляет 3 МПа.

При поглощении скважину необходимо постоянно доливать. При горении пороховых зарядов не исключена возможность выброса жидкости из скважины под давлением газов, образующихся при горении, что создаёт опасность для работающих.

Кроме того, во время обработки  призабойной зоны скважины могут  быть сильные нефтепроявления и  открытое фонтанирование, поэтому устье  скважины предварительно оборудуют  противовыбросовой задвижкой со штурвалом, вынесенным на расстояние не менее 10 метров от скважины и ограждают щитом и навесом.

На всё время проведения работ  по ТГХВ наземное оборудование скважины (двигатели, насосы и другие механизмы) должно быть остановлено. При работе с зарядами АДС не допускается курение и применение открытого огня в радиусе менее 100 метров от места их расположения.

Отказавшие заряды АДС должны быть уничтожены в специально отведённом месте на расстоянии не менее 100 метров от устья скважины и коммуникаций.

Не допускается проведение ТГХВ во время грозы, пурги, буранов и сильных туманов.

В скважину и пласт закачивают различные  углеводородные растворители (газолин, газоконденсат, сжиженный газ и другие) для вытеснения нефти из малопроницаемых пластов, а также вязких нефтей, обработки призабойной зоны скважины для очищения фильтровой зоны и увеличения притока нефти.

Растворители для обработки  призабойной зоны скважин закачивают с помощью передвижных насосных установок при давлении нагнетания до 15 МПа, а в пласты — стационарными  насосными установками при давлениях до 20 — 25 МПа.

При хранении, транспортировании и  закачке растворителей в скважину возникают опасности пожара, взрыва, ожогов, обмораживания сжиженными газами и отравления обслуживающего персонала  парами углеводородов.

При обработке призабойной зоны скважин растворителями и закачке их в пласт необходимо соблюдение следующих требований безопасности.

Рабочие должны быть обеспечены соответствующей  спецодеждой и индивидуальными  средствами защиты.

Обрабатывать призабойную зону скважин углеводородными растворителями и закачивать их в пласт необходимо по плану, утверждённому главным инженером нефтедобывающего предприятия. Перед началом работ территория у скважины должна быть освобождена от лишнего оборудования, определена опасная зона и обозначена красными флажками.

На нагнетательном трубопроводе должен быть установлен обратный клапан, а  на насосе — заводское тарированное предохранительное устройство с выкидом, выведенным под установку.

После соединения насосной установки  с устьевой арматурой нагнетательный трубопровод опрессовывают водой на полуторократное давление от ожидаемого рабочего при закачке растворителя.

При необходимости подогрева растворителя, закачиваемого в скважину, в качестве теплоносителя могут быть применены горячая вода или пар.

Во время закачки в скважину растворителя нагреватели, установленные на скважине для подогрева продукции скважины (парафинистых нефтей), должны быть отключены. При ведении процесса не допускается нахождение людей возле устья скважины и у нагнетательного трубопровода.

Во время закачки растворителей  в скважину осветительное и сигнальное электрооборудование установок должно быть отключено. Во время грозы прекращаются работы по закачке растворителей.

7.2. Оценка экологичности проекта

7.2.1. Влияние проектируемых работ на окружающую среду

В процессе эксплуатации месторождений  длительное закачивание воды в продуктивные пласты для поддержания пластового давления приводит к заметному уменьшению минерализации пластовой воды и  концентрации хлоридов  увеличению концентрации сульфатов.

Развитие биохимических процессов  в нефтяной залежи или сульфат-редукция  (редукция в биологии — уменьшение размеров органов, упрощение их строения, а нередко и утрата свойственной им функции) увеличивают содержание сероводорода в нефти, пластовых водах и газе, что способствует снижению проницаемости пластов. Сульфат-редукция особенно быстро развивается при заводнении пластов пресными и маломинерализованными водами, которые содержат сульфаты и сульфатвосстанавливающие бактерии.

В районах размещения промышленных предприятий нефтяной промышленности загрязнения почвы и почвогрунтов происходят при разливах нефти, нефтепродуктов и нефтепромысловых сточных вод, содержащих различные химические реагенты, используемые в технологических процессах.

В районах нефтедобычи, особенно при строительстве трубопроводов, временных дорог, линий электропередач, площадок под будущие посёлки, нарушение природного равновесия наблюдается при обустройстве промыслов и нередко сопровождается нарушением растительного покрова почвы.

Основные источники загрязнения  наземных и подземных пресных  вод в районах добычи нефти:

• сброс промысловых сточных вод на поля испарения;

сброс сточных вод в поверхностные  водоёмы и водостоки;

разливы промысловых сточных вод  при прорывах водоводов;

попадание поверхностных стоков нефтепромыслов в наземные воды;

переток высокоминерализованных вод  глубинных горизонтов в пресноводные горизонты из-за негерметичности колонн скважин;

попадание сточных вод в пресноводные горизонты при нарушении герметичности нагнетательных и поглощающих скважин.

В нефтяной промышленности широко применяют  поверхностноактивные вещества (ПАВ) при различных технологических процессах. В то же время ПАВ даже в малых дозах отрицательно действует на обитателей водоёмов и растительный мир. При закачивании ПАВ в пласты может произойти  загрязнение пластовых и промысловых вод, а также почвы. С атмосферными осадками или сточными водами ПАВ проникают в открытые водоёмы и фильтруются в верхние слои грунтовых вод.

В районах добычи нефти атмосфера загрязняется сернистыми соединениями в результате сжигания минерального топлива в стационарных установках.

При неполном сгорании жидкого минерального топлива образуются оксиды азота. Они  вызывают у людей заболевание  верхних дыхательных путей и служат одной из причин поражения лесов, расположенных вблизи промышленных центров. Источники выбросов таких газов — автотранспорт и различные топливные установки.

Сжигание угля и нефтепродуктов (мазута) загрязняет атмосферу пылью, копотью, оксидами углерода, серы, соединениями мышьяка и другими вредными веществами. Источники таких примесей — различные двигатели внутреннего сгорания, мелкие котельные и другие топливные установки.

Чаще всего в атмосферу выбрасываются  лёгкие углеводороды (метан — пентан), концентрация которых нередко превышает предельно допустимые величины. Установлено, что 75% выделяемых  углеводородов поступает в атмосферу, 20% —  в воду и 5% — в почву.

Следовательно, основными загрязнителями атмосферы в районах добычи нефти являются углеводороды, оксиды серы, азота, углерода и твёрдые частицы.

В попутных газах нефтяных месторождений  больше повышенных содержаний легких углеводородов, чем в природном газе. Попутный газ некоторых месторождений содержит сернистые соединения. При сжигании газа в факелах образуются различные химические соединения, время осаждения которых варьирует от 6 дней до года и более.

Меньше всех самоочищению в атмосфере  подвергается диоксид серы, что способствует накоплению в атмосфере аэрозолей  серной кислоты и сернокислого аммония. При соединении этих аэрозолей с пылью опасность загрязнения атмосферы еще больше увеличивается. Диоксид серы окисляется до сульфатов, которые могут выпадать с дождём и отравлять живые организмы.

Максимальные концентрации вредных  веществ от наиболее сильных источников выбросов не будут превышать по оксидам азота 0,03мг/м³, оксиду углерода - 1,5мг/м³, саже – 0,2мг/м³.

Данные по качеству поверхностных  вод на территории Приобского месторождения отсутствуют. В связи с тем, что территория находится вне зоны активного природопользования, можно предполагать, что поверхностные воды имеют удовлетворительное качество, и относятся к категории чистых.

 

 

 

 

Таблица 7.2.

Загрязняющие вещества и плата за выбросы за 1999 год

Наименование вещества	Количество, тонн	Норматив платы за выбросы, руб/т		Коэффициент экологической ситуации	Сумма, руб.
Окись углерода	3698	0,005	0,025	2,88	53,2
Окись азота	41,2	0,415	2,075	2,88	49,2
Углеводороды	617,3	0,01	0,05	2,88	17,8
Сажа	293,8	0,33	1,65	2,88	279,3

7.2.2. Мероприятия по защите окружающей среды

После завершения бурения и освоения скважины производят рекультивацию земли (полное или частичное восстановление земли, нарушенной предшествующей хозяйственной деятельностью). Эмульсию, глинистый раствор и сточные воды вывозят в специально отведённые места или на соседние бурящиеся скважины для последующего использования. Вывозят также все твёрдые компоненты (за исключением шлама) на соседние буровые для использования или перевозки на базу. Для охраны земель нефтедобывающими предприятиями проводятся следующие мероприятия:

• предотвращение попадания в почву и почвогрунты различных химических реагентов, используемых в технологических процессах;
• ликвидация амбаров нефти у скважин, сборных пунктов, головных сооружений и установок подготовки нефти;
• сокращение размеров земельных участков под строительство нефтепромысловых объектов за счёт применения прогрессивных методов строительства промысловых объектов, комплексных блочных установок, кустового бурения;
• сокращение аварий в добыче нефти и бурении за счёт строгого выполнения планово-предупредительных ремонтов оборудования, применения средств и методов предотвращения коррозии.

В природных условиях естественное самоочищение водоёмов от ПАВ протекает  медленно. Это особенно часто наблюдается  в небольших реках с недостаточным разбавлением сточных вод и в холодный период года, даже если в воде находятся биологические мягкие вещества. При эффективной очистке смеси бытовых и производственных вод, поступающих на очистные сооружения, не должны содержать «биологически жёсткие» ПАВ (ОП - 10, ОП - 7 и другие).

На нефтепромыслах при разливе  ПАВ на почву его сжигают.

Во всех случаях применения «биологически жёстких» ПАВ типа ОП-10 необходимо принять меры по охране здоровья рабочих, предупреждению пожаров и исключению загрязнения окружающей среды.

Мероприятия по охране недр должны обеспечивать прежде всего надёжную изоляцию продуктивных и водоносных горизонтов в процессе цементирования.

В современных системах сбора и  транспортирования нефти и газа герметизация предусмотрена на всём пути их движения от скважины до центрального пункта подготовки нефти (ЦППН). Эта система сбора является напорной, использующей пластовую энергию (или напор насоса при механизированной добыче нефти) для транспортирования продукции скважин под давлением до ЦППН. Если давления недостаточно, то газонасыщенную нефть перекачивают дожимными насосными станциями ДНС или насосами промежуточных сборных пунктов (ПСБ).

Внедрение герметизированных напорных систем сбора и подготовки нефти  и воды позволило уменьшить потери нефти (нефтепродуктов) от испарения в 2-2,5 раза.

Общее количество вредных выбросов в районах добычи нефти и газа можно снизить широким внедрением различных методов утилизации и  очистки газа.

Большую работу проводят по охране недр и окружающей среды при ремонтах и обработках скважин. Например, при ремонтно-изоляционных работах с применением тампонажных растворов, необходимо предотвратить попадание различных химических продуктов через негерметичности колонн в верхние водоносные горизонты. Для предотвращения этого предварительно колонну опрессовывают и, при необходимости, производят работы по ликвидации негерметичности.