Оценка воздействия на окружающую среду строительства эксплуатационных скважин на примере Чкаловского нефтегазоконденсатного месторождения

Размещено на http://www.allbest.ru/

Оренбургский государственный университет

Оценка воздействия на окружающую среду строительства эксплуатационных скважин на примере Чкаловского нефтегазоконденсатного месторождения

Ежова Т.М.

Нефтяные богатства Оренбургской области составляют важнейшую часть волжско-уральских запасов нефти. Первые нефтяные скважины появились в Оренбуржье в середине тридцатых годов в районе города Бугуруслана. Разведанная нефтеносная площадь расширялась.

В Оренбургской области открыто 192 месторождения нефти и газа. Оренбургское нефтегазоконденсатное месторождение не только по запасам газа, но и по разведанным запасам нефти относится к разряду уникальных и занимает видное место в Европейской части России. На юго-восточной окраине Бугуруслана стоит на склоне горы неброский, даже, пожалуй, скромный памятный знак. Он установлен в честь трудового подвига оренбургских нефтяников. Именно на этом месте, в слободке за речкой Тарханкой, в конце улицы Пионерской, более полувека назад - 26 июля 1937 года - скважина № 1 дала первую промышленную нефть Оренбуржья.

В послевоенные годы открыто много новых нефтяных и газовых месторождений и залежей. Стали эксплуатироваться Султангуловско-Заглядинский, Тарханско-Твердиловский, Ашировский, Ефремо-Зыковский, Могутовский, Пилюгинский и другие участки. В настоящее время разведка нефти и газа ведется в области на обширной территории, охватывающей Бугурусланский, Абдулинский, Бузулукский, Шарлыкский, Октябрьский, Первомайский, Сорочинский, Новосергиевский, Оренбургский и другие районы.

Рассмотрим актуальные для Оренбургской области вопросы в области природопользования и охраны окружающей среды при строительстве эксплуатационных скважин на примере Чкаловского нефтегазоконденсатного месторождения Оренбургской области.

Цель работы заключается в определении воздействия на окружающую среду строительства эксплуатационных скважин. Для этого необходимо выполнить следующие виды работ:

- покомпонентная и комплексная оценка современного состояния окружающей природной среды с учетом уже существующего техногенного загрязнения;

- прогноз изменения окружающей природной среды и оценка экологических и социально-экономических последствий намеченной деятельности;

- выработка мероприятий по охране окружающей природной среды и рекомендаций по организации комплексного мониторинга.

Строительство скважин - один из источников воздействия на природную среду. Практические данные по уже пробуренным скважинам показывают, что при строительстве скважин в атмосферный воздух поступают до двадцати загрязняющих веществ. Все они находятся в различном агрегатном состоянии, обладают разной токсичностью и способностью к рассеиванию в атмосфере. Из всего перечня загрязняющих веществ, наиболее представительными по количеству, мобильными в атмосфере и фитотоксичными являются диоксид серы и диоксид азота. При строительстве скважины их распространение наблюдается в пределах санитарно-защитной зоны скважины радиусом до 1 км и убывает по мере удаления от площадки скважины. [1]

При традиционной процедуре оценки воздействия на окружающую среду (ОВОС) используются экологические нормативы, разработанные на основе исследований реакции человеческого организма. В то же время, экологическая экспертиза требует не только оценить, но и прогнозировать воздействие скважин на компоненты окружающей среды.

В административном отношении Чкаловское месторождение расположено на территории Оренбургского и Соль-Илецкого районов Оренбургской области.

Чкаловское месторождение открыто в 1983 году скважиной №124, пробуренной на башкирские отложения. В 1985 году была открыта газовая залежь в отложениях артинского яруса нижней перми.

В 2002 г. ЗАО «УралИнТех» выполнен Проект пробной эксплуатации Чкаловского нефтегазоконденсатного месторождения, являющийся первым проектным документом на разработку месторождения. Проектом пробной эксплуатации предусматривается реконсервация и пробная эксплуатация существующих поисково-разведочных скважин и бурение опережающих эксплуатационных скважин.

Оренбургский район, в пределах которого располагается территория, выбранная для определения степени воздействия на окружающую природную среду строительства эксплуатационных скважин, хорошо освоен и довольно плотно заселен: плотность населения района - 13,3 чел./км², что выше чем в среднем по области.

Промышленность района представлена газодобывающими и газоперерабатывающими предприятиями, предприятиями по добыче и транспорту нефти, кирпичным заводом, заводом ЖБИ и СД-2, Каргалинским авторемонтным заводом, а также Оренбургским и Чернореченским лесхозами.

В сельском хозяйстве район специализируется на производстве зерна, картофеля и овощей, а также мясо-молочном животноводстве.

В районе расположения Чкаловского месторождения сформирован ярко выраженный континентальный тип климата (III климатическая зона согласно СНиП 2.01.01.82 «Строительная климатология и геофизика»), характеризующийся резкими перепадами температур воздуха, как в течение суток, так и между теплым и холодным периодами года, а также недостаточной увлажненностью территории.

В процессе строительства эксплуатационных скважин, несмотря на применение современных технологий и оборудования, в той или степени, будет оказываться воздействие на все природные компоненты (атмосферный воздух, поверхностные и подземные воды, почвы, животный и растительный мир). На подготовительном этапе строительства скважин основными объектами воздействия являются атмосферный воздух и ландшафт.

Воздействие на атмосферный воздух происходит в результате выбросов продуктов сгорания топлива автотранспорта, спецтехники, дизельной электростанции, вследствие чего в атмосферу попадают такие вредные вещества как: оксид углерода, оксиды азота, сажа, диоксид серы, формальдегид, бенз(а)пирен, пятиокись ванадия.

При бурении скважин объектами воздействия являются: атмосферный воздух, поверхностные и подземные воды, недра почвы, растительный и животный мир, работники буровых бригад, население близлежащих поселков.

Потенциальными источниками воздействия при этом могут быть: блок приготовления буровых растворов, устье скважины, циркуляционная система, система сбора отходов бурения, амбары, двигатели внутреннего сгорания, котельные, химические вещества, используемые для приготовления буровых и тампонажных растворов, топливо и смазочные материалы, отходы бурения (шлам, сточные воды, буровые растворы), хозяйственно-бытовые сточные воды, твердые бытовые отходы, загрязненные дождевые воды, шум при работе буровых установок.

Потенциальное негативное воздействие процессов строительства скважин возможно в результате следующих причин:

- поглощение бурового раствора в процессе промывки скважин и фильтрации его водной фазы в проницаемые отложения;

- поступления токсичных веществ из шламовых амбаров, в которых скапливаются отходы бурения, в грунты зоны аэрации и грунтовые воды вследствие некачественной гидроизоляции дня и стенок шламовых амбаров;

- поступления загрязнителей в окружающую среду при аварийных разливах нефти при бурении и испытании скважин, сточных вод и других отходов в результате порывов трубопроводов и разрушения обваловки шламовых амбаров, разлива топлива и отработанных масел при эксплуатации двигателей внутреннего сгорания;

- поступления минерализованных пластовых вод и нефтепродуктов в горизонты подземных вод и на земную поверхность в результате перетоков пластовых флюидов по затрубному пространству скважин в случае его некачественного цементирования или нарушения целостности обсадных колонн;

- утечек - потерь технологических жидкостей, материалов на территории строительства скважин.

На территории Оренбургского административного района стационарные посты контроля загрязнения атмосферного воздуха отсутствуют. Для оценки санитарно-гигиенического состояния воздушного бассейна были использованы значения ориентировочных фоновых концентраций, определенные Оренбургским областным центром по гидрометеорологии и мониторингу окружающей среды в населенном пункте Джеланды, расположенном поблизости от Чкаловского месторождения. Значения ориентировочных концентраций, сопоставленные с ПДК, позволяют сделать вывод, что современное санитарно-гигиеническое состояние воздушного бассейна на рассматриваемой территории не вызывает опасений. Загрязнителями, имеющими в настоящее время наибольшую концентрацию в атмосферном воздухе, являются сероводород (50% от ПДК), оксид углерода (42% от ПДК) и диоксид азота ( 25 % от ПДК).

Значения показателей самоочищающей способности и загрязненности воздушного бассейна, присвоенные им согласно «Временными методическими указаниями» [3] и оценочные баллы показывают, что «неблагоприятная» оценка имеется только по одному параметру - интенсивность осадков, число дней с осадками более 5 мм не превышает 30. В целом, количество приведенных показателей соответствует «ограниченно-благоприятному» состоянию атмосферного воздуха для ведения хозяйственной деятельности на территории Чкаловского месторождения.

Гидрографическая сеть района принадлежит бассейну реки Урал. Левый склон долины р.Урал в районе Чкаловской площади осложнен реками: с запада - Бердянка с ее правами притоками, с юго-востока - Консу, с севера - оврагом Битсусай. По характеру водного режима реки района являются степными.

На рассмотренной территории встречаются пруды. В основном они небольшие: глубина не превышает 2-3 м. Химический состав вод в прудах гидрокарбонатный кальциево-магниевый, минерализация - 0,3-,04 г/дм³ . Используются воды прудов для водопоя скота на летних выпасах, а также для полива.

В районе Чкаловского месторождения с 2005 года проводится мониторинг поверхностных и подземных вод, целью которого является контроль качества поверхностных и подземных вод в районе Чкаловского месторождения в процессе его разработки. Исключение составляет водопункт в верховье оврага Консу (с.Старицкое), где наблюдения ведутся с 1996 года. [4]

Отбор проб воды из водопунктов осуществлялся в соответствии с ГОСТом Р51592-2000 «Вода. Общие требования к отбору проб». Химические анализы выполнены по разработанным стандартам. Опробование поверхностных вод в районе Чкаловского месторождения было проведено в шести водопунктах.

Результаты химических анализов показали, что вода в поверхностных водотоках в районе Чкаловского месторождения пресная с минерализацией 0,298-0,58 г/дм³, умеренно-жесткая (общая жесткость - 3,55-5,0 мг-экв/дм³). Реакция среды нейтральная (pH 7,0-7,8). По химическому составу воды - хлоридно-карбонатные, реже гидрокарбонатные и смешанные, по катионам смешанные, реже натриево-кальциевые.

Содержание микрокомпонентов практически по всем пробам находятся в пределах ПДК, за исключением ручья в овраге Консу. В верхнем и среднем течении ручья обнаружены превышения ПДК по содержанию железа соответственно в 7,9 и 3,8 раз. Повышенные содержания свинца и марганца (соответственно 3,5 и 2,5 ПДК) отмечены в верхнем течении этого же ручья.

Нефтепродукты в воде не обнаружены или обнаружены в пределах значительно ниже ПДК.

В целях предотвращения загрязнения, засорения и истощения водных объектов устанавливаются водоохранные зоны. Создание водоохраной зоны является составной и неотъемлемой частью природоохранной мероприятий.

В пределах лицензионного участка Чкаловской площади для временных водотоков, протекающих в оврагах водоохранная зона принимается 50 м, минимальная ширина водоохраной зоны для прудов - 300 м. [5]

Оценка современного состояния поверхностных вод в районе Чкаловской площади проводится по бальной системе согласно «Временными методическими указаниями» [3]. По имеющимся данным современное состояние поверхностных вод в районе оценивается как ограниченно-благоприятное, в соответствии со средней величиной оценочного балла, равного -1,11 при количестве показателей 10 и сумме баллов -9.

С целью определения современного состояния почвенного покрова и степени загрязненности почв территории Чкаловского месторождения было отобрано 10 почвенных проб для лабораторных исследований.

Для водорастворимых соединений применялся метод водной вытяжки. Анализ почв на тяжелые металлы проводился с использованием атомно-абсорбционного спектометра.

Для оценки степени загрязненности почв в районе Чкаловского месторождения проводилось сопоставление результатов химических анализов с уровнями загрязнения почвы нефтепродуктами, предельно допустимыми (ПДК) и ориентировочно допустимыми (ОДК) концентрациями химических веществ в почве в соответствии с нормативными документами.

По результатам лабораторных исследований образцов почв выявлены превышения ПДК и ОДК по следующим химическим элементам: хлориды (валовое содержание), сульфаты (валовое содержание), свинец (валовая форма), никель (валовая форма). Подвижные формы кадмия, кобальта и свинца, а также бенз(а)пирен не обнаружены ни в одной пробе.

Нефтепродукты присутствуют во всех пробах (от 7,4 до 19,6 мг/кг почвы). Содержание их не превышает допустимого уровня загрязнения почв нефтепродуктами (1000 мг/кг почвы). Показатели pH почвенного раствора типичны для исследуемых почв (6,8-8,0).

Сравнительный тип и степень загрязнения почвенного покрова Чкаловского месторождения установлен в соответствии с нормативными документами по расчетному коэффициенту концентрации (К_с), который характеризует степень накопления загрязнителя по сравнению с природным фоном и равен кратности превышения содержания данного компонента над фоновым значением.

Из сравнения результатов химических анализов почвенных проб и средних фоновых содержаний химических элементов в почве для исследуемой территории следует, что превышение К_с для валовых форм наблюдается по одному химическому элементу: - по сульфатам - 1,02 К_с (отношение среднего фонового значения к ПДК). Уровень загрязнения сульфатами почвенного покрова территории Чкаловского месторождения - допустимый. По подвижным формам тяжелых металлов все средние фоновые содержания элементов исследуемой территории ниже ПДК.

Превышение концентраций над локальным или региональным уровнем, а также повышение коэффициента варьирования содержания элемента явно свидетельствует о техногенном загрязнении.

Резюмируя вышеизложенное можно заключить, что средние фоновые содержания определяемых показателей, отражающие современное состояние почвенного покрова территории Чкаловского месторождения, отвечают требованиям СанПин 2.1.7.1287-03 «Санитарно-эпидемиологические требования к качеству почвы».

С целью снижения загрязнения атмосферного воздуха при проведении работ по строительству эксплуатационных скважин на Чкаловском месторождении можно предложить следующий комплекс технических и организационных природоохранных мероприятий:

- использование при строительстве скважин буровой установки на электрическом приводе;

- герметизация емкостей и нейтрализация отходов бурения по мере поступления их в шламовый амбар;

- транспортировка сыпучих материалов в герметичных емкостях с применением закрытых систем разгрузки их в смесительные устройства для приготовления растворов;

- размещение стационарных источников выбросов вредных веществ с учетом господствующего направления ветра;

- обеспечение герметичности колонн;

- подбор и установка фонтанной арматуры и противовыбросового оборудования, позволяющих избежать неконтролируемых выбросов пластового флюида в процессе строительства скважин;

- сокращение времени бурения скважин на основе оптимальных режимов и технологий, предусмотренных проектными решениями;

- применение химреагентов в буровых растворах, не приводящих к опасному загрязнению атмосферного воздуха.

При строительстве поисковых скважин с целью охраны поверхностных вод от загрязнения и истощения, а также в целях экономии и рационального использования ресурсов подземных вод, предусматривается ряд мероприятий, например:

- размещение строительных площадок за пределами водоохранных зон водоемов, исключение сбросов в водоемы сточных вод и забора вод из поверхностных водоисточников;

- обваловка площадок скважины;

- планировка площадок под буровые с уклоном 1:20 в сторону шламового амбара;

- обустройство фундаментов под основное и дополнительное оборудование;

- поинтервальный тип промывочной жидкости, необходимости для безаварийной проходки скважины;

- очистка и повторное использование буровых сточных вод в системе оборотного водоснабжения буровой и т.д.

Так как перечисленные мероприятия не исключают полностью выбросы вредных веществ в окружающую природную среду во время намечаемой деятельности, рекомендуется проводить оценку достаточности этих мероприятий для предотвращения сверхнормативного загрязнения компонентов окружающей природной среды.

Допустимость реализации проектных решений строительства эксплуатационных скважин с экологической точки можно считать возможной при условии:

- соблюдения экологических ограничений;

- выполнения организационно-технических мероприятий по предотвращению загрязнения почв, водной среды и атмосферного воздуха;

- контроля за состоянием почв, поверхностных и грунтовых вод;

- контроля за состоянием атмосферного воздуха в рабочей зоне и СЗЗ;

- контроля радиационной обстановки;

-безаварийного бурения и опробования скважин.

экологический скважина техногенный чкаловский

Список литературы

1. И.Н. Брежнева. «Методика оценки аэротехногенного воздействия на фитострому при строительстве скважин на примере Оренбургского Предуралья». Дисс. к.б.н., спец-ть 03.02.01 «Ботаника» - Оренбург: ОГПУ, 2010 - 157 с.

2. СНиП 2.01.01.82 «Строительная климатология и геофизика»

3. Временными методическими указаниями по составлению раздела «ОВОС» в схемах размещения, ТЭО и проектах разработки месторождений и строительства объектов нефтегазовой промышленности. ВНИИСПТнефть, Уфа, 1991.

4. Отчет о работе «Контроль качества подземных и поверхностных вод в районе Копанского, Бердянского и Чкаловского месторождений». ООО «ВолгоУралНИПИгаз», 2005.

5. Водный кодекс Российской Федерации от 03.06.2006 N 74-ФЗ

Размещено на Allbest.ru