Сірчисті сполуки. Найбільшу загрозу мають токсичні газовиділення нафти, яка містить сірчисті сполуки. Відомо, що нафти різних родовищ мають різний вміст сірчистих сполук.
Меркаптани ─ це нетоксичні органічні гази, які містять сірку. Вони присутні у повітрі нафтопромислів і нафтопереробних підприємств. Меркаптани додають до природного газу, щоб відчути його витоки.
Сірководень. Цей газ має дуже неприємний запах і вже відчувається навіть при незначних концентраціях. Проте прямої залежності запаху від концентрації не спостерігається. Навіть навпаки, при більшій, дуже загрозливій концентрації запах сірководню зменшується, а потім зовсім зникає внаслідок паралічу нюхового нерву. Сірководень відноситься до найбільш токсичних інгредієнтів у складі атмосфери в місцях видобутку та переробки високо сірчистої нафти. При концентраціях сірководню в атмосфері в кількості 1,4 ─ 2,3 мг/м3 відчувається досить незначний запах, при 3,3 ─ 4,6 мг/м3 ─ запах дуже сильний, але для тих, хто звик до нього, він майже не відчувається, при 4 мг/м3 ─ запах значний, при 7 ─ 11 мг/м3 ─ запах важко переноситься навіть тими, хто звик до нього, при 280 ─ 400 мг/м3 реакція на запах така ж сама, як і при низьких концентраціях.Сірководень накопичується в низинах завдяки тому, що його густина вища за густину повітря. Також він досить легко розчиняється у воді, так й переходить з розчинного стану у вільний. При концентраціях вище 1000 мг/м3 отруєння виникає миттєво, а при концентраціях 140 ─ 150 мг/м3 через декілька годин спостерігається пневмонія, менінгіт та енцефаліт. Сірководень при видобутку та переробці нафти діє на організм не ізольовано, а в поєднанні з різними вуглеводнями і при одночасному комбінуванні впливу цих речовин може змінюватися й характер їх токсичної дії.
Сірчаний ангідрит SO3 утворюється внаслідок окиснення сірчистого ангідриду в атмосфері під час фотохімічних і каталітичних реакцій і є аерозолем або розчином сульфатної кислоти в дощовій воді. Сульфатна кислота підкислює грунти, посилює корозію металів, руйнування гуми, мармуру вапняків, доломітів. Вона загострює захворювання легеневої системи та дихальних шляхів людини і тварин. Сірчаний ангідрит дуже шкідливий і для рослин, оскільки легко ними засвоюється і порушує їх життєдіяльність.Сірчистий ангідрит SO2, або сірчаний газ, виділяється під час згорання палива з домішками сірки (вугілля, нафти, природного газу). За високих його концентрацій у рослинах швидко зникає хлорофіл, клітини розвиваються і спостерігається некроз тканин, які набувають коричневого кольору. Найчутливіші види рослин, такі як люцерна, соя та ячмінь, виявляють симптоми пошкодження вже за концентрацій сірчистого ангідриду 0,3 ─ 0,5 млн-1 при тривалості дії не менше як 2 ─ 3 години. У разі інтенсивнішого впливу сірчаного газу може спостерігатися майже повний некроз молодих голок хвойних дерев, їх повне обпадання. Оксид сульфуру (ІV) та інші його сполуки подразнюють слизову оболонку очей і дихальних шляхів. Тривала дія малих концентрацій цього газу призводить до виникнення хронічного гастриту, гепатопатії, бронхіту, ларингіту та інших хвороб. Є відомості про зв’язок між вмістом сірчаного газу в повітрі та рівнем смертності від раку легенів.
Сажа ─ це аморфний вуглець, продукт неповного згоряння або термічного розкладання вуглеводнів в неконтрольованих умовах. Забруднення атмосферного повітря сажею призводить до погіршення санітарно-гігієнічних показників: збільшується частота туманів, зменшується видимість і прозорість для ультрафіолетового випромінювання, погіршуються санітарно-побутові умови життя населення, спостерігається негативний вплив на розвиток рослин та організм людини. У рослин сажа закупорює продихи клітин, ускладнюючи доступ сонячних променів до хлоропластів, тим самим порушуючи процеси фотосинтезу. У лісах, які задимлюються промисловими підприємствами зникають бджоли, птахи, звірі. Частинки сажі мають здатність поглинати інфрачервоне випромінювання, тим самим нагріває повітря. Сажа відноситься до третього класу небезпечності. Її ГДКмр.=0,15 мг/м3, а ГДКсд.=0,05 мг/м3. Вона, як і будь-яка тверда речовина, подразнює дихальні шляхи людини. Сажа може тривалий час знаходитися в зваженому стані в повітрі, збільшуючи тим самим час дії токсичних речовин на людину. Вона є переносником поліциклічних вуглеводнів [3].
2. Проектна частина
2.1 Розрахунок обсягів усіх видів відходів на підприємстві
Розрахунок кількості відходів буріння проведений згідно з методикою, що викладена в стандарті ГСТУ 41–00 032626–00–007–97.
Вихідні дані для визначення об'єму вибуреної породи приведені в таблиці (табл. 2.1).
свердловина природній середовище забруднення
Таблиця 2.1 – Вихідні дані для визначення об'єму вибуреної породи
| № п/п | Показники | Умовні позначення | Значення показників | |||
| 426 | 324 | 245х219 | 146 | |||
| 1 | Діаметр долота в інтервалі буріння, мм | Дн1 | 555,0 | 393,7 | 295,3 | 190,5 |
| 2 | Інтервал буріння, м | Li | 12 | 138 | 850 | 643 |
| 3 | Середній коефіцієнт кавернозності | a1 | 1,167 | 1,05 | 1,06 | 1,07 |
| 4 | Коефіцієнт розщільнення породи | Кр | 1,2 | 1,2 | 1,2 | 1,2 |
| 5 | Об'єм вибуреної породи в і-му інтервалі, м3 Vпрі=0,785КрДн12.a.Li | Vпрi | 4,1 | 21,2 | 74,0 | 23,5 |
1. Об'єм вибуреної породи після завершення буріння свердловини:
Vпрі=0,785КрДн12.a.Li (2.1)
Vпр = 4,1 + 21,2+74,0 + 23,5 = 122,8м3
2. Втрати бурового розчину при його очищенні:
- відстоювачем VпоІ = 3 еІ х Vпр;
- віброситом VпоІI = 1,2 еІI х Vпр;
- пісковідділлювачем VпоІII = 2 еІII х Vпр;
- муловідділювачем VпоІV = 3 еІV х Vпр;
де ступінь очищення бурового розчину від породи, в частинах одиниці:
- відстоювачем еІ =0,5
- віброситом еІІ =0,20
- пісковідділлювачем еІІІ =0,20
- муловідділювачем еІV=0,20
VпоІ = 3 х 0,15 х122,8 = 55,2 м3
VпоІІ = 1,2 х 0,20 х122,8 =29,5 м3
VІІоІІІ = 2 х 0,20 х122,8 = 49,1 м3
VпоІV = 3 х 0,20 х 122,8 =73,7 м3
3. Об'єм видаленої породи:
Vвп = (е1 + еІІ + еІІІ + еІV) х Vпр (2.2)
Vвп = (0,15 + 0,20 + 0,20 + 0,20) х 122,8 =92,1 м3
4. Об'єм відпрацьованого бурового розчину (ВБР):
Vвбр = (3 е1 + 1,2 еІІ + 2 еІІІ + 3 еІV) х Vпр + 0,5Vц, (2.3)
де: Vц – об'єм циркуляційної системи бурової установки, що визначається в залежності від класу бурової установки і максимальної глибини буріння, Vц = 60 м3.
Vвбр = (3x0,15 + 1,2x0,20 + 2x0,20 + 3x0,20) х122,8+ 0,5 х 60= 237,5 м3
5. Об'єм бурових стічних вод (БСВ):
Vбсв = 2 х Vвбр; (2.5)
Vбсв = 2 х 237,5=475,0м3
Враховуючи, що при амбарному бурінні до 30% БСВ повертається після відповідної технологічної очистки (методом відстою і хімічної коагуляції) на повторне використання, об'єм БСВ (рідких відходів) становитиме:
Vбсв= 475,0x0,7 =332,4 м3
6.Об'єм розчину для випробування свердловини:
V в = 1,5 х 0,785 х Дв2 х Н, (2.6)
де Дв – внутрішній діаметр експлуатаційної колони, 0,1241 м;
Н – глибина свердловини, 1643 м.
V в = 1,5 х 0,785 х 0,12412 х 1643 = 29,8 м3
V в = 29,8 м3
7. Об'єм амбарів-накопичувачів відходів буріння розраховується за формулою:
Vам = 1,1 х (Vвп + Vвбр + Vбсв + V в); (2.7)
Vам = 1,1 х (92,1 + 237,5 + 332,4 + 29,8) = 760,9 м3
Необхідний об’єм споруджених амбарів-накопичувачів бурових відходів (вийнятого ґрунту) складає 760,9 м3.
Бурові стічні води пропонується використовувати, частково на технічні потреби і для приготування бурового розчину, а також вивозити на КНС-7 ЦППТ НГВУ «Долинанафтогаз» для подальшої закачки з супутними пластовими водами для підтримання пластового тиску.
8. Об’єм мінерального ґрунту, що необхідний для ущільнення шламових відходів в амбарах при їх ліквідації, складає:
Vгр = 2,5 х Vвбр = 2,5 х 237,5 = 593,6 м3 (2.7)
Для нейтралізації можливого шкідливого впливу на грунт нафти і нафтопродуктів проводиться зрізання забрудненого ґрунту на глибину забруднення (приблизно 15 см). Забруднений грунт складується поблизу шламового амбару.
Для збору нафтової плівки з поверхні рідких бурових відходів, перед освітленням рідини, засипати її адсорбентом з розрахунку 4 кг на 100 м2 площі амбару.
Бурові відходи по приведеним типам розчинів і хімічній обробці переважно відносяться до ІV класу токсичності (ступінь небезпеки – малонебезпечні) і згідно СНиП 2.01.28–85 та ГСТУ 41–00 032 626–00–007–97 підлягають захороненню безпосередньо на майданчику будівництва свердловини в шламових амбарах.
Для зменшення забруднення ґрунтів і ґрунтових вод перед захороненням бурових відходів необхідно провести очистку і утилізацію бурових стічних вод (БСВ), а також нейтралізацію і знешкодження відпрацьованого бурового розчину (ВБР) і бурового шламу (БШ).
2.2 Сучасні природоохоронні заходи
Комплекс природозахисних робіт вибирають з урахуванням особливостей природно-кліматичних та ґрунтово-ландшафтних умов спорудження свердловин і проектної технології буріння свердловин.
Для буріння свердловин треба використовувати бурові розчини і технологічні рідини, які є екологічно чистими або які характеризуються мінімальними забруднювальними властивостями.
У процесі буріння нафтових свердловин створюються значні техногенні навантаження на об'єкти гідро-, літо – та біосфери. В районах масового буріння свердловин виникає загроза екологічного стресу, що призводить до порушення природної екологічної рівноваги, падіння ресурсно-біогенного потенціалу біосфери, деградації компонентів природного середовища (різке зменшення запасів риби, забруднення ґрунтів і водяних об'єктів тощо). Це спричинюють: