Введение
Буровые работы на нефтяных и газовых месторождениях России — будь то Западная Сибирь, Ямало-Ненецкий автономный округ или месторождения Поволжья — сопровождаются образованием значительных объемов отходов, прежде всего отработанного бурового раствора и бурового шлама. При проходке одной эксплуатационной скважины глубиной 2500–3000 метров образуется, по разным оценкам, от нескольких сотен до нескольких тысяч тонн шламовой массы; цифра варьируется в зависимости от конструкции скважины, типа раствора и геологических условий. Эти отходы содержат нефтепродукты, тяжелые металлы, химические реагенты кондиционирования раствора и потому представляют реальную угрозу для почв, поверхностных и подземных вод в районе буровой площадки.
Экологическая опасность здесь не единственная составляющая проблемы. Персонал, непосредственно работающий на узлах очистки раствора и обезвоживания шлама — операторы вибросит, гидроциклонных установок, центрифуг, — подвергается воздействию целого комплекса вредных факторов: повышенного шума и вибрации, контакта с химическими реагентами, риска ингаляционного воздействия летучих углеводородов. Гимранова с соавторами [8, c. 19] в исследовании условий труда бурильщиков и их помощников фиксируют, что класс условий труда на ряде рабочих мест нефтедобывающих предприятий соответствует вредному 3.2–3.3 по совокупности факторов рабочей среды. Получается, что техногенная опасность для занятого персонала и экологическая опасность для окружающей среды — две стороны одной и той же технологической цепочки обращения с отходами бурения, и рассматривать их в отрыве друг от друга едва ли продуктивно.
Актуальность темы поддерживается и изменением нормативной базы: природоохранное законодательство России, закрепленное прежде всего Федеральным законом № 89-ФЗ «Об отходах производства и потребления» [2], за последние годы ужесточило требования к паспортизации и лицензированию деятельности по обращению с отходами бурения, что заставляет предприятия пересматривать технологические схемы очистки и утилизации. Одновременно продолжается поиск технологий переработки шлама с получением товарной продукции — строительных материалов, грунтов для рекультивации, — что отражено в недавних работах Гаевой с соавторами [7, c. 35] и Череповицына с Лебедевым [12]. Налицо своего рода развилка: с одной стороны, отходы бурения — это обременение, требующее затрат на утилизацию; с другой — потенциальный ресурс. Снижение экологической и техногенной опасности при обращении с ними требует комплексного взгляда — технологического, нормативного и охраноохранного одновременно.
Целью настоящего реферата является оценка существующих технологических, организационных и нормативных подходов к снижению экологической и техногенной опасности при обращении с буровым раствором и буровым шламом, а также формулирование предложений по улучшению условий труда операторов, занятых на соответствующих операциях.
Для достижения поставленной цели решаются следующие задачи:
- изучить технологическую схему очистки бурового раствора и систему сбора, обезвоживания и утилизации бурового шлама;
- провести идентификацию вредных и опасных факторов на каждой стадии процесса;
- оценить соответствие применяемого оборудования требованиям экологической и промышленной безопасности;
- изучить документацию, регламентирующую обращение с отходами бурения;
- предложить меры по улучшению условий труда операторов, включая применение средств индивидуальной защиты, организацию местной вентиляции и снижение уровня шума.
Решение этих задач последовательно разворачивается в пяти параграфах основной части: от технологического описания процесса — через идентификацию факторов риска и оценку оборудования — к анализу документального сопровождения и, наконец, к практическим рекомендациям по охране труда операторов.
- Технологическая схема очистки бурового раствора и система сбора, обезвоживания и утилизации бурового шлама
Очистка бурового раствора устроена как последовательность ступеней, каждая из которых рассчитана на отделение частиц определенного размера. Булатов, Макаренко и Проселков [4, c. 318] описывают классическую четырехступенчатую схему: вибрационные сита — первая преграда на пути выбуренной породы, задерживающая частицы крупнее 74–100 мкм; далее идут пескоотделители (гидроциклоны диаметром около 150 мм), отсекающие частицы 40–74 мкм; затем илоотделители меньшего диаметра, работающие с частицами 15–40 мкм; и, наконец, центрифуги для тонкой очистки, способные удалять частицы размером менее 15 мкм. Каждая следующая ступень работает с все более мелкой фракцией, и чем дальше раствор продвигается по этой цепочке, тем выше становится его качество — но и тем выше энергозатраты на обработку единицы объема.
Эффективность каждой ступени — величина не постоянная, она зависит от типа раствора (на водной или углеводородной основе), от реологических параметров и от режима работы буровой установки. Ермолаева [5, c. 22] отмечает, что при утяжелении раствора баритом эффективность работы гидроциклонов снижается из-за повышения плотности дисперсионной среды: часть утяжелителя может уходить вместе
…
