Наибольшее негативное воздействие на недра оказывает строительство эксплуатационных скважин. При бурении скважин потенциальными источниками загрязнения недр являются материалы для приготовления, утяжеления и химической обработки буровых и тампонажных растворов.

Негативное воздействие строительства и эксплуатации скважин на недра проявляется также при поступлении нефти и минерализованных пластовых вод в горизонты пресных подземных вод в результате перетоков по затрубному пространству скважин в случае его некачественного цементирования, нарушения целостности обсадных колонн, либо несоответствия конструкции скважин геолого-техническим условиям разреза.

При строительстве эксплуатационных скважин возможны осложнения, сопровождающиеся загрязнением подземных вод (поглощение бурового раствора; обвалы стенок скважин; нефтегазоводопроявления в виде пленок нефти, пузырьков газа, перелива воды; разжижение промывочной жидкости агрессивными пластовыми водами).

В процессе строительства скважин образуются отходы бурения (выбуренный шлам, отработанные буровые растворы, сточные буровые воды) - потенциальные источники загрязняющих веществ для окружающей природной среды и недр.

Предусматриваемые при разработке Майского месторождения мероприятия по охране недр являются составной частью всех основных технологических процессов, направленных на обеспечение безаварийности производства и рациональное использование природных ресурсов.

4.1 Охрана недр при ведении буровых работ

Для исключения поступления нефти при строительстве и эксплуатации скважин в проницаемые водонасыщенные отложения, в скважинах предусмотрен спуск кондуктора для перекрытия неустойчивых отложени, разобщение водоносных горизонтов проводится спуском эксплуатационной колонны. Надежная изоляция в пробуренных скважинах нефтеносных, водоносных и проницаемых пластов проводится цементированием всех обсадных колонн. Качество крепления скважин оценивается комплексом промыслово-геофизических исследований и гидравлическими испытаниями.

Конструкция и технология проводки скважин обеспечивает надежную герметизацию водоносных и нефтеносных горизонтов, предотвращающую межпластовые перетоки и загрязнение подземных вод.

В целях рационального использования недр и их охраны от негативного воздействия предусматривается:

- использование при строительстве новых скважин химреагентов в основном IV классов опасности;

- для предупреждения возможного фонтанирования скважин и исключения загрязнения окружающей природной среды при бурении ствола скважины под эксплуатационную колонну и хвостовик предусматривается установка противовыбросового оборудования (ПВО);

- изоляция водоносных и нефтегазоносных пластов цементированием заколонного пространства;

- закачка в продуктивные нефтяные пласты минерализованной воды взамен изымаемой из пласта нефти;

- изъятие подземных вод в количествах, обеспечивающих сохранность основных свойств используемых водоносных пластов;

- осуществление консервации или ликвидации скважин по индивидуальному плану, согласованному с местными органами Ростехнадзора и военизированным отрядом по предупреждению и ликвидации открытых фонтанов.

Охрана водной среды.

Забор воды из поверхностных водоемов для нужд разработки месторождения не предусматривается.

Для обеспечения артезианской водой технологических потребностей строительства новых эксплуатационных скважин на каждой планируемой площадке строительства новых скважин предусматривается бурение артезианской скважины глубиной 260 м. Подземные воды приурочены к водоносному горизонту мелкозернистых песков алымской свиты, защищенных от загрязнения с поверхности глинистыми толщами. По химическому составу воды гидрокарбонатные, хлоридно-гидрокарбонатные, пресные с минерализацией 0,3 - 0,7 г/л, умеренно жесткие. В водах повышенное содержание железа (1,1 - 4,9 мг/л), марганца (0,1 - 0,3 мг/л), аммония (2,2 - 4,95 мг/л), недостаток фтора (0,1 мг/л).

В целях исключения загрязнения водоносного горизонта пресных вод при бурении артскважин в качестве промывочной жидкости используется буровой раствор с применением глиняного порошка. Участок вокруг устья скважины размером 1,0 х 1,0 х 0,1 м бетонируется. С целью предупреждения загрязнения подземных вод вокруг артскважин организуется зона санитарной охраны (ЗСО).

Для артскважины временного пользования на планируемых кустовых площадках первый пояс ЗСО имеет радиус 30 м. В пределах первого пояса ЗСО (зона строгого режима охраны) артскважины территория планируется с учетом отвода поверхностного стока за пределы пояса, в ее пределах запрещаются все виды строительства и размещения сооружений, не имеющих непосредственного отношения к эксплуатации водозаборных сооружений. В пределах границы второго пояса ЗСО (зона защиты водоносного горизонта от микробного и химического загрязнения определяется расчётным путём по гидрогеологическим данным) запрещено размещение складов ГСМ и химреагентов, накопителей шлама.

После окончания бурения и испытания на площадке строительства эксплуатационных скважин артскважина временного пользования ликвидируется в соответствии с [31].

Для технологических потребностей строительства эксплуатационных скважин на Майском месторождении потребуется 530,0 тыс.м³ воды.

Для хозпитьевого водоснабжения используются артезианская вода из существующего подземного водозабора. Вода из артскважины проходит очистку на водоочистном комплексе перед подачей ее потребителю. Показатели качества воды будут приводиться в соответствие с требованиями [32].

Источником воды для системы поддержания пластового давления (ППД) будут служить подтоварная и сеноманская вода. Вода для системы ППД будет добываться из отложений покурской свиты апт-альб-сеноманского водоносного комплекса. Будет пробурено три основных и одна резервная водозаборные скважины на сеноманский горизонт. Максимальная потребность в сеноманской воде составит 2400 м³/сут. в 2022 году.

Предупреждение загрязнения высокоминерализованных сеноманских вод и пресных артезианских вод обеспечивается мероприятиями, заложенными в технологических решениях по конструкции эксплуатационных скважин.

Для охраны поверхностных и подземных вод от загрязнения с поверхности планируемых площадок строительства эксплуатационных скважин предусмотрен сбор производственно-дождевых сточных вод в заглубленные дренажно-канализационные емкости с последующим вывозом их и жидких отходов бурения из шламовых амбаров на очистные сооружения производственных стоков. Далее вода поступает на БКНС, где происходит подготовка очищенной сточной, сеноманской и подтоварной вод до кондиции в соответствии с [33]. Подготовленная вода закачивается через нагнетательные скважины в пласты.

Мероприятия по охране подземных вод от загрязнения должны соответствовать требованиям санитарных правил «Гигиенические требования к охране подземных вод от загрязнения. СП 2.1.5.1059-01», утверждённым Главным государственным санитарным врачом РФ 16 июля 2001 г., введённым в действие с 1 октября 2001 г.

В целях снижения негативного воздействия на водную среду при разработке месторождения предусматриваются следующие мероприятия:

- строительство обвалованных кустовых площадок и амбаров с гидроизоляцией тела кустовых площадок, обваловок дна и стенок амбаров глинистым грунтом,

- повторное (оборотное) использование воды при бурении эксплуатационных скважин,

- изъятие подземных вод в количествах, обеспечивающих сохранность основных свойств используемых водоносных горизонтов,

- организация зон санитарной охраны артезианских скважин,

- сбор и обезвреживание отходов бурения,

- сбор производственно-дождевых стоков на кустовых площадках по водоотводным лоткам в дренажно-канализационные ёмкости с последующим вывозом на очистные сооружения.

Реализация перечисленных мероприятий обеспечит рациональное использование водных ресурсов и позволит снизить до минимума негативное воздействие разработки месторождения на подземные воды.

Обращение с отходами бурения.

Образующиеся при разработке месторождения отходы (выбуренный шлам, отработанные буровые растворы, сточные буровые воды) подлежат переработке, обезвреживанию или захоронению в соответствии с требованиями нормативных документов и природоохранных органов государственного контроля.

Объемы образующихся отходов при строительстве 227 эксплуатационных скважин определены расчетным путем в соответствии с [34]. Объем выбуренной породы (бурового шлама) ориентировочно составит 44 812 м³, объем жидких отходов бурения - 27 247 м³.

Разработка Майского месторождения предусматривает технологию строительства эксплуатационных скважин с применением амбаров для сбора, накопления и обезвреживания отходов бурения на кустовых площадках, размещаемых за пределами водных объектов и их водоохранных зон. Для предотвращения утечек токсичных загрязнителей и фильтрации в грунт при строительстве шламовых амбаров устраивается противофильтрационный экран по периметру амбаров из глинистого грунта.

По окончании бурения скважин шламовые амбары подлежит рекультивации. Для этого жидкая фаза отходов бурения откачивается и вывозится на очистные сооружения производственно-дождевых стоков. Захоронение твердой фазы отходов бурения проводится в шламовом амбаре засыпкой грунтом из обваловки амбара.

Предусмотренные в процессе строительства и освоения скважин природоохранные мероприятия позволят минимизировать ущерб, наносимый окружающей природной среде строительством эксплуатационных скважин.

4.2 Охрана недр в процессе эксплуатации

Охрана недр в процессе эксплуатации месторождения сводится к контролю за работой эксплуатационных скважин в установленных технологических режимах, обеспечивающих сохранность скелета продуктивных пластов; за рациональной выработкой запасов; к предупреждению преждевременного обводнения скважин и разгазирования нефтяных пластов; к проведению профилактических мероприятий по предупреждению аварийных ситуаций при эксплуатации добывающих скважин.

Контроль за выработкой запасов обеспечивается учетом добываемой продукции и ее потерь, контролем за состоянием надпродуктивной части в процессе всего периода эксплуатации месторождения. Для замера дебита каждой скважины рекомендуется АГЗУ (типа «Мера-40-400/200»).

При дальнейшем обустройстве и эксплуатации месторождения мероприятия по охране недр должны являться составной частью всех основных технологических процессов, направленных на обеспечение безаварийности производства и рациональное использование природных ресурсов.

Проседание земной поверхности над нефтяными месторождениями отмечается при разработке с падением пластового давления продуктивных пластов-коллекторов рыхлых или слабосцементированных песчаных пород мощностью в несколько сотен метров, залегающих на глубине не более 2000 м, и возрастом не старше эоцена. Просадка земной поверхности является результатом снижения давления флюидов, содержащихся в поровом пространстве горных пород (пластовое давление противодействует горному давлению, стремящемуся уплотнить горные породы; снижение пластового давления приводит к увеличению эффективного напряжения, равного разности между горным и пластовым давлением, что и вызывает уплотнение горных пород; уменьшение мощности уплотняющихся пород передается по земной поверхности, вызывая ее оседание).

Майское месторождение сложено древними уплотненными породами с небольшой мощностью продуктивного горизонта - 19,77 м, залегающего на глубине 2538 м.

Добывающие скважины рассчитаны на длительный срок эксплуатации. Нарушение герметичности эксплуатационных колонн может привести к образованию грифонов, межпластовых перетоков и открытому фонтанированию. На случай аварийного состояния коллекторов в групповых замерных установках предусматривается устройство автоматической блокировки скважин. Причиной потери герметичности обсадных колонн может быть электрохимическая коррозия наружной поверхности труб. Защита промыслового оборудования проводится с применением оборудования из коррозионностойких сталей и защитных металлических и неметаллическик покрытий, для предотвращения коррозионного разрушения применяется цементирование колонн до устья скважин.

В процессе эксплуатации скважин приповерхностная зона ствола скважин подвержена максимальным нагрузкам на верхние секции эксплуатационных колонн и интенсивным температурным напряжениям, ухудшающим условия крепления ствола скважин и герметичность обсадных колонн. Строительство скважин предусмотрено с теплоизолированными устьевыми арматурами.

В целях охраны недр при эксплуатации скважин контроль за условиями крепления ствола скважин и герметичностью обсадных колонн проводится на уровне обязательных технологических решений, выполняемых нефтедобывающим управлением.

Своевременное выполнение изоляционно-ликвидационных работ в скважинах, подлежащих ликвидации или консервации, предупреждает их негативное влияние на сохранность и рациональное использование природных ресурсов.

Контроль за охраной недр и окружающей природной средой при строительстве и освоении скважин осуществляет служба охраны окружающей среды предприятия, выполняющего буровые работы и на всех этапах разработки месторождения - служба экологической безопасности ООО «Альянснефтегаз».

Экологический мониторинг на территории Майского месторождения проводится с целью информационного обеспечения природопользователя и органов управления государственных служб мониторинга о состоянии природной среды на территории промысла. Для реализации этой цели должен осуществляться анализ и оценка текущего состояния природной среды на месторождении.

В соответствии с масштабом техногенного воздействия нефтепромысла на окружающую природную среду, программа комплексного экологического мониторинга должна предусматривать проведение мониторинга за состоянием воздушной среды, поверхностных вод (гидрохимический мониторинг, мониторинг донных отложений, гидробиологический мониторинг), почв, локальный объектный мониторинг геологической среды (гидрохимический мониторинг подземных вод питьевого качества), мониторинг за радиационной обстановкой.

Перечисленный комплекс работ должен выполняться 4 раза в год, по возможности, в постоянные сроки.

Предусматриваемые мероприятия по охране окружающей среды и недр направлены на обеспечение эффективной и безаварийной разработки месторождения и рациональное использование природных ресурсов.

4.3 Охрана недр при консервации и ликвидации скважин

· Работы по ликвидации и консервации осуществляются в соответствии с порядком, установленным в [31]. Инструкция определяет технические требования по переводу консервируемых или ликвидируемых скважин в состояние, обеспечивающее сохранность месторождений, безопасность жизни и здоровья персонала, охрану окружающей природной среды, зданий и сооружений в зоне влияния объектов, а при консервации - также сохранность скважин на всё время консервации.

Консервация скважин.

Консервация скважины подразумевает проведение работ по консервации ствола и соответствующее оборудование устья скважины.

По состоянию скважины технологические и технические решения по консервации разделяются на следующие варианты:

- консервация скважин в процессе строительства;

- консервация скважин, законченных строительством (испытанием);

- консервация скважин в процессе эксплуатации.

По окончании работ по консервации требуется укрепить на устье скважины металлическую табличку с указанием номера скважины, месторождения (площади), времени начала и окончания консервации скважины и организации-владельца. Провести планировку прискважинной территории.

Ликвидация скважин.

Необходимость ликвидации скважины может возникнуть как на стадии ее строительства (бурения) так и на стадии эксплуатации. Все ликвидируемые скважины, в зависимости от причин ликвидации, подразделяются на 4 категории:

I - скважины, выполнившие своё назначение;

II - скважины, ликвидируемые по геологическим причинам;

III - скважины, ликвидируемые по техническим причинам;

IV - скважины, ликвидируемые по технологическим, экологическим и другим причинам.

В каждой категории причины ликвидации скважины детализируются.

Ликвидация скважин подразумевает проведение изоляционно-ликвидационных работ в стволе скважины и оборудование устья скважины.

На устье ликвидированной скважины устанавливается бетонная тумба размером 1 х 1 х 1 м с металлическим репером высотой не менее 0,5 м и металлической таблицей, на которой электросваркой указывается номер скважины, месторождение (площадь), предприятие-недропользователь, дата ликвидации скважины. Затем проводятся рекультивационные работы, оформленные соответствующим актом.

Охрана недр на всех этапах разработки месторождения обеспечивается пользователями недр и контролируется органами государственного технологического и экологического надзора.

Предусмотренный комплекс природоохранных мероприятий обеспечит достаточный уровень охраны недр от негативного воздействия планируемой разработки Майского месторождения.

Рабочие проекты на строительство скважин, на обустройство месторождения будут содержать разделы по охране окружающей среды, в которых будут рассмотрены все аспекты природоохранной деятельности; определены объёмы выбросов, сбросов в окружающую среду; установлены нормативы и определена плата за негативное воздействие и нанесённый разработкой месторождения ущерб.

Основные выводы

Основные выводы работы сводятся к следующему:

1. В ходе экспериментально-теоретических исследований выявлены основные особенности работы горизонтальных скважин:

· существует три режима работы горизонтальной скважины при изменении её длины и постоянстве начальной депрессии (репрессии):

1а. прямо пропорциональная зависимость (режим «насыщения») дебита скважины от длины;

1б. переходный режим, когда при увеличении длины ГС дебит скважины практически не увеличивается;

1в. нелинейно убывающая зависимость распределения элементарного расхода и давления по длине горизонтального участка, с максимально возможной длиной работающего участка при данной депрессии (репрессии).

2. ГДИ показали наличие предельной работающей длины горизонтальной скважины, превышение которой не увеличивает общую производительность скважины.

3. Интервал горизонтального участка после этого значения просто не работает, при увеличении объема закачки (отбора) жидкости (газа) в скважину увеличивается и работающий интервал горизонтального участка.

4. Проведен анализ применимости различных методов для расчета работающей длины горизонтального участка скважины.

Проанализировав работу горизонтальных скважин Майского месторождения, можно прийти к выводу, что разработка объектов Ю₁^3-4 и Ю_14-16 целесообразна горизонтальными скважинами.

Приведены данные определения «работающей» длины горизонтальных скважин по результатам наземных исследований. Приведены фактические данные исследований длины горизонтального участка при бурении, а так же сравнение горизонтальной скважины с вертикальной.

При исследовании горизонтальных скважин Майского нефтяного месторождения на установившихся и неустановившихся режимах фильтрации получены результаты по скв. 101 и другим на подобных объектах свидетельствует о наличии оптимальной длины таких скважин, составляющей 350-400 м в условиях Майского нефтяного месторождения.

В этих двух примерах производительность ГС зависит прямо пропорционально от длины её горизонтального участка, что соответствует существующим методикам расчёта.

Список использованной литературы

1. Технологическая схема разработки Майского нефтяного месторождения: Отчет по договору ПР784, Томск 2010.

2. Подсчёт запасов нефти категории С₂ пласта Ю_14-15 Ю₁^3-4 Майского нефтяного месторождения». Томск,2011 г.

3. Проект пробной эксплуатации Майского нефтяного месторождения», Отв. исполнитель Молодых П.В., Томск, 2010г.

4. Дела скважин №390Р, 391Р, 101ГС,102ГС, 103ГС, 394ГС, 395ГС, 396ГС.

5. Отчет по договору №СИ/Д/161 от 11.12.10 г. «Планирование комплекса ГДИС на Майском месторождении ООО «Альянснефтегаз»«.

6. Алиев З.С., Шеремет В.В. Определение производительности горизонтальных скважин, вскрывших газовые и газонефтяные пласты. Текст лекций. Изд. «Нефть и газ», Москва 1994 г.-204 с.

7. Борисов Ю.П., Пилатовский В.П., Табаков В.П. Разработка нефтяных месторождений горизонтальными и многозабойными скважинами. - М.: «Недра», 1954. -- 248с.

8. Ибрагимов А.И., Некрасов А.А. «Математическое моделирование разработки газовых месторождений горизонтальными скважинами в трехмерной постановке».// Газовая промышленность, 1997, №6, -с.89-91.

9. Меркулов В.П. «Экспериментальное исследование фильтрации к горизонтальной скважине конечной длины в пласте конечной мощности».// Изв. вузов: Нефть и газ, 1958, №3, - с.24 -- 29.

10. Economides M.J., McLennan J.D., Brown E. «Perfomance and accumulation of horisontal wells».// World Oil, 1989. v208, №6, - pp. 41 -45.

11. Joshi S. Horizontal well technology. - Oklahoma.: 1991. -- 312c.

12. Никитин Б.А., Григулецкий В.Г. «Стационарный приток нефти к одиночной горизонтальной скважине в анизотропном пласте».// Нефтяное хозяйство, 1992, №8, - с. 10-12.

13. Лозин Е.В., Шушарин В.П., Баширов И.Р. и др. Гидродинамические и термометрические исследования в горизонтальных скважинах // Нефтепромысловое дело. - 2005. - №2.-С. 86-88.

14. Мешков В.М, Федоров В.Н., Шешуков А.И. Гидродинамические исследования горизонтальных скважин / Нефтепромысловое дело. -2002. -№8.-С. 92-94.

15. Монахов В.В. Приближённое решение задачи распределения расхода жидкости по длине трубы с проницаемыми стенками. Тезисы докладов Научной конференции аспирантов, молодых преподавателей и сотрудников ВУЗов и научных организаций «Молодежная наука - нефтегазовому комплексу», Москва, 2004г. - С.16-17.

16. Монахов В.В., Дроздов А.Н. Определение оптимальной длины горизонтальной скважины. Тезисы докладов. VI международный семинар «Горизонтальные скважины», Москва, 2004 г. - С. 85-86.

Размещено на Allbest.ru