ПНСТ 472-2020 Ресурсосбережение. Обращение с отходами. Общие требования по обращению с отходами бурения.
ПНСТ 472-2020
ПРЕДВАРИТЕЛЬНЫЙ НАЦИОНАЛЬНЫЙ СТАНДАРТ РОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИ
Ресурсосбережение
ОБРАЩЕНИЕ С ОТХОДАМИ
Общие требования по обращению с отходами бурения
Resources saving. Waste treatment. General requirements for the management of drilling waste
ОКС 01.040.13
Срок действия с 2021-01-01
до 2022-01-01
Предисловие
1 РАЗРАБОТАН Техническим комитетом по стандартизации N 409 "Охрана окружающей природной среды" совместно с Федеральным государственным унитарным предприятием "Российский научно-технический центр информации по стандартизации, метрологии и оценке соответствия" (ФГУП "СТАНДАРТИНФОРМ")
2 ВНЕСЕН Техническим комитетом по стандартизации ТК 409 "Охрана окружающей природной среды"
3 УТВЕРЖДЕН И ВВЕДЕН В ДЕЙСТВИЕ Приказом Федерального агентства по техническому регулированию и метрологии от 27 октября 2020 г. N 86-пнст
Правила применения настоящего стандарта и проведения его мониторинга установлены в ГОСТ Р 1.16-2011 (разделы 5 и 6).
Федеральное агентство по техническому регулированию и метрологии собирает сведения о практическом применении настоящего стандарта. Данные сведения, а также замечания и предложения по содержанию стандарта можно направить не позднее чем за четыре месяца до истечения срока его действия разработчику настоящего стандарта по адресу: 117418 Москва, Нахимовский пр-т, д.31, корп.2, ФГУП "СТАНДАРТИНФОРМ" и/или в Федеральное агентство по техническому регулированию и метрологии по адресу: 123112 Москва, Пресненская набережная, д.10, стр.2.
В случае отмены настоящего стандарта соответствующая информация будет опубликована в ежемесячном информационном указателе "Национальные стандарты" и также будет размещена на официальном сайте Федерального агентства по техническому регулированию и метрологии в сети Интернет (www.gost.ru)
Введение
Процессы строительства скважин характеризуют высокая интенсивность и кратковременность формирования техногенных нагрузок на компоненты окружающей среды.
Наиболее значимое негативное влияние на окружающую среду связано с образованием отходов бурения вследствие большого разнообразия материалов и реагентов, применяемых при строительстве скважин, а также крупнотоннажного характера образования таких отходов.
К отходам бурения относят буровые сточные воды, остаточный отработанный буровой раствор, растворы для закачивания и испытания скважин, жидкость для глушения, тампонажные растворы, буровые сточные воды, буровые шламы.
Образование отходов бурения сопряжено с геологоразведочными работами, строительством скважин для добычи сырой нефти, природного (попутного) газа и газового конденсата, капитальным ремонтом скважин.
Рациональное использование и экономное расходование природных ресурсов определяет необходимость разработки мероприятий, предупреждающих отрицательное влияние процессов строительства скважин на окружающую среду. В комплексе природоохранных мер, направленных на повышение уровня экологической безопасности процесса строительства скважин, решающее значение принадлежит утилизации отходов бурения, что и предопределяет актуальность разработки настоящего стандарта.
Реализация обоснованного с эколого-экономической точки зрения способа обращения с отходами бурения повышает уровень экологической безопасности процесса строительства скважин.
Настоящий стандарт определяет требования к ресурсосберегающему и экологически безопасному обращению с отходами бурения.
Установление надлежащего порядка обеспечения техники безопасности и охраны труда при утилизации отходов бурения относится к сферам непосредственной ответственности пользователей настоящего стандарта.
При разработке настоящего стандарта использовались данные о последних научно-технических достижениях в заявленной области, приведенные в документе [9].
Областью стандартизации является ресурсосбережение, объектом стандартизации - обращение с отходами, аспектом стандартизации - общие технические требования обращения с отходами бурения.
1 Область применения
Настоящий стандарт устанавливает общие требования по ресурсосберегающему и экологически безопасному обращению с отходами бурения.
Положения настоящего стандарта применимы для обоснованного выбора оптимальных схем обращения с отходами бурения в зависимости от геологических условий района строительства скважин, природно-климатических характеристик, категории земель, интенсивности фактического техногенного воздействия в районе производства работ и позволяют повысить уровень экологической безопасности процесса строительства скважин и минимизировать затраты на строительство.
2 Нормативные ссылки
В настоящем стандарте использованы нормативные ссылки на следующие стандарты:
ГОСТ 25151 Водоснабжение. Термины и определения
ГОСТ 30772 Ресурсосбережение. Обращение с отходами. Термины и определения
ГОСТ Р 57446 Наилучшие доступные технологии. Рекультивация нарушенных земель и земельных участков. Восстановление биологического разнообразия
ГОСТ Р 59053-2020 Охрана окружающей среды. Охрана и рациональное использование поверхностных и подземных вод. Термины и определения
ПНСТ 468-2020 Ресурсосбережение. Вторичные ресурсы и вторичное сырье. Термины и определения
Примечание - При пользовании настоящим стандартом целесообразно проверить действие ссылочных стандартов в информационной системе общего пользования - на официальном сайте Федерального агентства по техническому регулированию и метрологии в сети Интернет или по ежегодному информационному указателю "Национальные стандарты", который опубликован по состоянию на 1 января текущего года, и по выпускам ежемесячного информационного указателя "Национальные стандарты" за текущий год. Если заменен ссылочный стандарт, на который дана недатированная ссылка, то рекомендуется использовать действующую версию этого стандарта с учетом всех внесенных в данную версию изменений. Если заменен ссылочный стандарт, на который дана датированная ссылка, то рекомендуется использовать версию этого стандарта с указанным выше годом утверждения (принятия). Если после утверждения настоящего стандарта в ссылочный стандарт, на который дана датированная ссылка, внесено изменение, затрагивающее положение, на которое дана ссылка, то это положение рекомендуется применять без учета данного изменения. Если ссылочный стандарт отменен без замены, то положение, в котором дана ссылка на него, рекомендуется применять в части, не затрагивающей эту ссылку.
3 Термины, определения и сокращения
3.1 В настоящем стандарте применены термины по ГОСТ 30772, ГОСТ 25151, ГОСТ Р 57446, ГОСТ Р 59053, ПНСТ 468, а также следующие термины с соответствующими определениями:
3.1.1 буровой раствор: Сложная многокомпонентная дисперсная система суспензионных, эмульсионных и аэрированных жидкостей, применяемых для проводки и промывки скважин в процессе бурения.
3.1.2 буровой шлам; БШ: Измельченная породоразрушающим инструментом и вынесенная на поверхность буровым раствором порода, удаленная из системы циркуляции средствами очистки.
3.1.3 буровые сточные воды; БСВ: Воды, образующиеся при обмыве и промывке технической водой технологического оборудования буровой установки, а также талые и дождевые воды, скапливающиеся на территории под блоками технологического оборудования буровой установки.
3.1.4 капитальный ремонт скважин; КРС: Комплекс работ, связанных с восстановлением работоспособности обсадных колонн, цементного кольца, призабойной зоны, установкой и извлечением подземного оборудования (с применением колтюбинговых, стационарных и мобильных подъемных установок), а также с ликвидацией аварий, осложнений, с консервацией и ликвидацией скважин, работами, требующими предварительного глушения (блокирования) продуктивных пластов, установкой противовыбросного оборудования.
3.1.5
накопление отходов: Складирование отходов на срок не более чем одиннадцать месяцев в целях их дальнейших обработки, утилизации, обезвреживания, размещения.
[[1], статья 1] |
3.1.6 наработка бурового раствора: Обогащение бурового раствора мелкодисперсной фазой разбуриваемых горных пород (как правило, глинистых).
3.1.7
обезвреживание отходов: Уменьшение массы отходов, изменение их состава, физических и химических свойств (включая сжигание и (или) обеззараживание на специализированных установках) в целях снижения негативного воздействия отходов на здоровье человека и окружающую среду.
[[1], статья 1] |
3.1.8 опытно-промышленный участок мониторинга; ОПУМ: Специализированный участок, выделенный для применения пробной партии продукции, полученной из отходов бурения, с осуществлением локального экологического мониторинга за миграцией загрязняющих веществ в компоненты окружающей природной среды.
3.1.9 отработанный буровой раствор; ОБР: Буровой раствор, исключаемый из технологического процесса как выполнивший свои первоначальные функции.
3.1.10 отходы бурения; ОБ: Буровой шлам, отработанный буровой раствор, буровые сточные воды, образовавшиеся в процессе строительства скважины.
3.1.11
паспорт отходов: Документ, удостоверяющий принадлежность отходов к отходам соответствующего вида и класса опасности, содержащий сведения об их составе.
[[1], статья 1] |
3.1.12
сбор отходов: Прием или поступление отходов от физических лиц и юридических лиц в целях дальнейших обработки, утилизации, обезвреживания, транспортирования, размещения таких отходов.
[Адаптировано из [1], статья 1] |
3.1.13 система очистки [регенерации] бурового раствора: Комплекс оборудования, предназначенного для проведения последовательной очистки [регенерации] бурового раствора от бурового шлама.
3.1.14
утилизация отходов: Использование отходов для производства товаров (продукции), выполнения работ, оказания услуг, включая повторное применение отходов, в том числе повторное применение отходов по прямому назначению (рециклинг), их возврат в производственный цикл после соответствующей подготовки (регенерация), а также извлечение полезных компонентов для их повторного применения (рекуперация).
[[1], статья 1] |
3.2 В настоящем стандарте использованы следующие сокращения:
ВМР - вторичные материальные ресурсы;
НДТ - наилучшая доступная технология;
ОБУВ - ориентировочно безопасные уровни воздействия.
4 Технологии накопления отходов бурения
4.1 Способ накопления ОБ зависит от применяемой технологии бурения, включая:
- безамбарное бурение;
- амбарное бурение;
- бурение с использованием временных накопителей.
4.2 Параметры и технологии обустройства временных накопителей отходов бурения в условиях буровой площадки определяют по документации на строительство скважин с учетом требований нормативных документов. Проектирование накопителей ОБ должно учитывать гидрогеологические условия, фильтрующие способности грунта, район бурения.
4.3 Сбор ОБ в накопители зависит от направлений последующей утилизации и осуществляется одним из нижеперечисленных способов:
- совместный сбор БШ, ОБР и БСВ в одном накопителе;
- сбор БШ, ОБР и БСВ в одну секцию накопителя с обеспечением перетока отстоявшейся жидкой фазы ОБ во вторую секцию накопителя;
- раздельный сбор (в отдельных секциях накопителя) пастообразных (БШ) и жидких (ОБР и БСВ) ОБ;
- сбор БСВ в отдельной секции накопителя раздельно от секции накопления БШ и ОБР.
4.4 Раздельное накопление при обращении с ОБ направлено на минимизацию влияния образующихся отходов на компоненты окружающей среды и максимально возможное применение ОБ в целях сохранения природных, материальных ресурсов.
4.5 Раздельный сбор в накопителях выбуренной горной породы и нефтесодержащего бурового шлама
4.5.1 Технология, позиционированная в качестве НДТ под номером 10 в [3], включает:
- организацию раздельного сбора выбуренной горной породы, нефтесодержащей выбуренной породы, ОБР;
- применение для временного размещения гидроизолированного накопителя буровых отходов, который после окончания строительства скважины подлежит ликвидации;
- передачу нефтесодержащего БШ на нефтешламовые установки для обезвреживания;
- полную утилизацию выбуренной горной породы, ОБР;
- использование горной породы при вертикальной планировке, а ОБР в качестве компонента тампонажных материалов, что способствует сохранению природных и материальных ресурсов.
4.5.2 В целях предупреждения загрязнения почвы, подземных вод фильтратами буровых растворов и технологическими жидкостями необходимо обеспечить наличие защитного обвалования, гидроизоляционного экранирования и устройство искусственных геохимических барьеров, а также предусмотреть возможности их комбинации в виде эшелонированной защиты.
4.6 Технологии амбарного бурения
4.6.1 Технологии амбарного бурения, позиционированные в качестве НДТ под номером 4 в [4], предназначены для применения на территориях, не представляющих особой экологической ценности:
- бросовые земли;
- площади земель с низким плодородием;
- лесные территории, не покрытые лесом;
- пустынные и полупустынные территории с песчаными почвами и песками.
4.6.2 Технологии включают:
- организованный сбор всех видов ОБ и их локализацию на сроки более 11 мес в накопителях ОБ, расположенных на территории площадки бурения:
- устройство трубопроводов или желобов для транспортирования в накопители (ОБ) сбросов с вибросита, гидроциклонов, илоотделителей, ОБР из емкостей циркуляционной системы, исключающее попадание ОБ на поверхность основания площадки бурения;
- создание на поверхности территории, расположенной под блоками буровой установки, уклона не менее 1:150 в сторону накопителя ОБ для сбора БСВ из-под блоков буровой установки в накопитель ОБ;
- обустройство защитного обвалования буровой площадки из материалов и грунтов с закреплением подвижных грунтов (песков) для предотвращения размыва;
- строительство шламовых амбаров для сбора ОБ в естественных и насыпных грунтах с обязательным обеспечением их надежным гидроизоляционным покрытием для предотвращения фильтрации загрязненных флюидов;
- сбор ОБ в шламовых амбарах;
- обезвреживание/утилизацию ОБ в шламовых амбарах (или отсыпаемых секциях);
- рекультивацию шламовых амбаров рекультивационными материалами из продукции, получаемой на основе ОБ (в соответствии с требованиями действующего законодательства);
- хранение продукции, получаемой на основе ОБ, в амбарах с гидроизоляцией продукции и последующей биологической рекультивацией площади хранилища;
- глубокую очистку БСВ и ОБР до нормативов, позволяющих повторно их использовать или закачивать в поглощающие пласты (в соответствии с требованиями действующего законодательства);
- сокращение потребления воды за счет оборотной системы водоснабжения с использованием БСВ для технологических нужд.
4.7 Бурение с использованием временных накопителей
4.7.1 Бурение с использованием временных накопителей предназначено для применения на территориях, не относящихся к экологически чувствительным районам.
4.7.2 Временные накопители ОБ должны быть гидроизолированы и обвалованы для предупреждения загрязнения почвы, геологической среды и подземных вод фильтратами буровых растворов и технологических жидкостей.
4.7.3 Временные накопители (например, технологические траншеи - приямки, земляные емкости) устраивают в грунтах с естественной влажностью, а при отсутствии грунтовых вод следует устраивать с вертикальными стенками без крепи в:
- насыпных песчаных и гравийных грунтах на глубину до 1,0 м;
- супесчаных и песчаных грунтах на глубину до 1,25 м;
- глинистых грунтах до 1,5 м;
- особо плотных грунтах до 2,0 м.
4.7.5 Технологии включают:
- отказ от строительства шламовых амбаров и накопителей в естественных грунтах;
- временное накопление ОБ для последующей утилизации с получением различной продукции на основе отходов бурения;
- техническую рекультивацию временных накопителей рекультивационными материалами из ОБ (в соответствии с требованиями действующего законодательства);
- глубокую очистку БСВ и ОБР до нормативов, допускающих их повторное использование или закачку в пласт (в соответствии с требованиями действующего законодательства);
- сокращение потребления воды за счет оборотной системы водоснабжения с использованием БСВ для технологических нужд;
- обустройство защитного обвалования буровой площадки (высотой и шириной по верху не менее 0,5 м) из материалов и грунтов с их закреплением подвижных грунтов (песков) для предотвращения размыва.
4.8 Технологии безамбарного бурения
4.8.1 Технологии безамбарного бурения обязательны при строительстве скважин на экологически чувствительных территориях, включая:
- особо охраняемые природные территории в охранных (буферных) зонах;
- территории, зарезервированные для организации особо охраняемых территорий;
- территории произрастания редких видов растений и места обитания редких видов животных, в том числе занесенные в Красные книги федерального и регионального уровней;
- водно-болотные угодья международного значения;
- территории, отвечающие критериям согласно [5];
- ключевые орнитологические территории;
- пояса зон санитарной охраны водоисточников;
- границы установленных водоохранных зон открытых водоемов;
- водосборные территории водных источников, имеющих рыбохозяйственное и питьевое значение.
Применение безамбарных технологий при проведении буровых и ремонтных работ предусматривает:
- отказ от строительства шламовых амбаров и накопителей в естественных (ненасыпных) грунтах;
- временное накопление ОБ;
- раздельный сбор БШ и отходов КРС по их видам в специальных контейнерах (емкостях);
- вывоз специально оборудованным транспортом БШ и отходов КРС для утилизации/обезвреживания на логистически обоснованные объекты сбора отходов бурения;
- глубокую очистку БСВ и ОБР до нормативов, допускающих их повторное использование;
- сокращение потребления воды за счет оборотной системы водоснабжения с использованием БСВ для технологических нужд;
- гидроизоляцию места установки блоков буровой установки, а также мест временного хранения отработанных технологических жидкостей и БШ;
- обустройство защитного обвалования буровой площадки высотой и шириной по верху не менее 0,5 м из материалов и грунтов с их закреплением подвижных грунтов (песков) для предотвращения размыва или эрозии;
- применение низкотоксичных буровых растворов вскрытия продуктивного пласта и промывки призабойной зоны.
4.8.2 Целью безамбарного бурения, позиционированного в качестве НДТ под номером 9 в [3] и под номером 3 в [4], является создание системы замкнутого водоснабжения, максимального извлечения твердой фазы при минимальных потерях жидкой фазы. Эта цель достигается путем возврата в систему максимально возможного объема жидкой фазы и удаления как можно более сухого шлама. Состав каждой фазы варьируется в зависимости от разрабатываемого месторождения и зависит от типа бурового раствора и характеристик месторождения. После проведения мер по очистке буровой раствор может быть использован повторно.
4.8.3 Метод безамбарного бурения направлен на соблюдение экологических стандартов и норм при проведении работ путем исключения образующихся эмиссий жидких и твердых отходов.
4.8.4 Применение метода безамбарного бурения позволяет:
- отказаться от строительства амбаров для длительного сбора ОБ;
- исключить сброс жидких отходов (в т.ч. вследствие переполнения накопителей);
- сократить потребление технической воды за счет оборотного водоснабжения;
- улучшить (за счет эффективного регулирования состава твердой фазы) качество буровых растворов и снизить затраты на их приготовление и обработку;
- улучшить отработку долот и соответственно сократить сроки строительства скважин;
- улучшить вскрытие продуктивного пласта за счет низкого содержания твердой фазы;
- отказаться от применения нефти в качестве смазочной добавки.
4.8.5 Реализации технологий безамбарного бурения предшествует:
- проектирование систем буровых растворов и схем расположения оборудования для безамбарного бурения;
- приготовление и обработка буровых растворов;
- инженерное обеспечение работы оборудования по контролю содержания твердой фазы и обезвоживанию.
5 Принципы минимизации образования отходов бурения
5.1 Количество образующихся ОБ, как правило, зависит от технологии строительства скважин.
5.2 Наибольшее количество ОБ, особенно ОБР, образуется при замене бурового раствора, используемого для бурения под техническую или эксплуатационную колонну, на раствор другого типа для освоения скважин.
5.3 В целях минимизации образования ОБ при строительстве и ремонте скважин запрещается без наличия специального разрешения сброс любых видов отходов на рельеф местности в/на отсыпку площадки, в подземные водоносные горизонты, а также в поверхностные водные объекты.
5.4 Минимизация образования отходов бурения достигается следующими способами:
- применением ресурсосберегающих технологий, включая использование ОБР и БСВ в качестве ВМР;
- снижением объема образования отходов бурения (например, применением ингибированных буровых растворов, уменьшающих объемы наработки ОБ и ограничение попадания поверхностного стока);
- снижением класса опасности отходов для облегчения их последующей обработки и утилизации (например, применение низкотоксичных реагентов и материалов);
- утилизацией отходов в рентабельные и экологически безопасные продукты.
5.5 Необходимым элементом минимизации образования ОБ является очистка технологических жидкостей (ОБР) от механических примесей в целях обеспечения бесперебойной работы всей технологической цепочки. Усиление ограничений и требований по защите окружающей среды также обеспечивается полнотой очистки и регенерацией буровых растворов, эмульсий.
Эффективность выделения БШ из ОБР повышается посредством введения специальных химических реагентов (в составе системы очистки бурового раствора) перед поступлением БШ из ОБР в сепарационное оборудование.
5.6 На всех этапах строительства, испытания скважин КРС следует обеспечивать учет образования отходов и их последующее обезвреживание или утилизацию в соответствии с номенклатурой и классом опасности отходов для окружающей среды.
5.7 Учет отходов следует осуществлять на основе фактических измерений количества использованных, обезвреженных, переданных другим лицам или полученных от других лиц, размещенных отходов. В случае невозможности провести фактические измерения количества использованных, обезвреженных, переданных другим лицам или полученных от других лиц и размещенных отходов, учет ведется на основании следующих источников:
- технической и технологической документации;
- бухгалтерской документации;
- актов приема-передачи;
- договоров.
6 Общие требования к технологиям утилизации отходов бурения
6.1 Обращение с ОБ должно быть технически и экономически обоснованным и соответствовать экологическим требованиям, установленным законодательством Российской Федерации в области охраны окружающей среды.
6.2 Выбор технологических схем и методов обращения с ОБ определяется классами опасности отходов, природно-климатическими условиями и экономическими возможностями предприятий.
6.3 Утилизация ОБ с получением ВМР и продукции различного назначения является одним из способов ресурсосберегающего и экологически безопасного обращения с ОБ.
6.4 Приоритетность прогрессивных направлений обращения с ОБ имеет следующую последовательность:
- минимизация образования ОБ;
- обезвреживание отходов;
- утилизация отходов в рентабельные и экологически безопасные ВМР и продукцию;
- закачка обработанных отходов в поглощающие пласты;
- добавка к тампонажным растворам при цементировании.
6.5 Захоронение ОБ в накопителях без их обезвреживания и утилизации недопустимо.
6.6 Выбор технологических схем и технических средств утилизации ОБ следует определять с учетом следующих критериев:
- рентабельность и востребованность получаемой продукции;
- экологическая безопасность сбора и/или транспортирования отходов;
- обеспечение нормативных показателей по выбросам и сбросам загрязняющих веществ в окружающую среду, а также физическим воздействиям при реализации технологий утилизации ОБ;
- обеспечение эффективности технологических и организационных решений (производительность, ресурс работы, малоотходность, ресурсоемкость);
- аварийность технологических схем и отдельных производств при использовании конкретных видов ресурсов и материалов.
6.7 Реализациям технологий утилизации ОБ должно предшествовать проведение входного контроля ОБ в объемах, позволяющих получить следующие сведения:
- содержание тяжелых металлов, нефтепродуктов, хлоридов, сульфатов и/или других солей;
- удельная активность природных радионуклидов;
- классы опасности, определяемые методом биотестирования;
- физические свойства или иные показатели, предусмотренные используемой технологией, согласованной в установленном порядке в соответствии с [6].
6.8 БСВ следует очищать для использования в замкнутом цикле водообеспечения буровой установки. БСВ следует использовать в оборотном водоснабжении буровой установки:
- для промывки механизмов системы очистки и регенерации ОБР;
- промывки бурильного инструмента;
- промывки насосной, желобной, шнековой систем;
- охлаждения штоков буровых насосов;
- приготовления буровых и тампонажных растворов;
- опрессовки обсадных труб.
6.8.1 Качество очищенных БСВ должно соответствовать требованиям, предъявляемым к водам, используемым в соответствующих технологических циклах.
6.8.2 БСВ следует очищать посредством:
- физического отстаивания (осаждения взвешенных веществ под действием сил гравитации) в шламовых амбарах, временных накопителях или технологических емкостях;
- физико-химического разделения (осаждение коллоидных и высокомолекулярных соединений при их взаимодействии с химическими реагентами, обеспечивающими коагуляцию и/или флокуляцию с образованием хлопьевидной массы, удаляемой специальным оборудованием в гидрооциклонах* или центрифугах);
- центробежного разделения (выделения взвешенных веществ под воздействием центростремительного ускорения);
- биологической очистки (извлечения углеводородного загрязнения микроорганизмами в целях своей жизнедеятельности).
6.9 Технологии сбора, транспортирования, кондиционирования отходов буровых растворов с последующим их возвращением в производственный цикл, а также по производству технологических жидкостей различного назначения заключаются в разделении (сепарации) с дальнейшим обезвреживанием (термической деструкцией/методом отверждения и т.д.) отходов, образующихся в процессе очистки и кондиционирования. Данные технологии позиционированы в качестве НДТ под номером 5 в [4].
6.10 Циркуляционная система очистки бурового раствора предназначена для снижения потребности в материалах и природных ресурсах при проведении буровых работ за счет регенерации ОБР, а также для сокращения объема ОБ, подлежащих утилизации или другому способу обращения с такими отходами с повышением экологической чистоты проведения буровых работ.
6.11 В составе циркуляционной системы аппараты следует устанавливать по следующей технологической цепочке: скважина - газовый сепаратор - блок грубой очистки от шлама (вибросита) - дегазатор - блок тонкой очистки от шлама (песко- и илоотделители, сепаратор) - блок регулирования содержания и состава твердой фазы (центрифуга, гидроциклонный глиноотделитель).
6.12 Очистка БР интенсифицируется с помощью химического связывания мелкодисперсных коллоидных частиц в более крупные, с последующим их отделением на центрифугах.
6.13 Устаревшей разновидностью способа отделения жидкой фазы является расслоение жидкой и твердой частей отходов непосредственно в амбарах. В этом случае в шламовый амбар вводят коагулянт, перемешивают всю массу цементировочным агрегатом и дают возможность отстояться. Далее откачивают жидкую фазу в специальную емкость для дальнейшего использования в технологических целях.
Обезвреживание оставшихся в накопителях отходов загущенной фазы осуществляют одним из способов, приведенных в разделе 7.
6.14 БШ выделяют из ОБР с помощью четырехступенчатой системы очистки буровых растворов, позиционированной в качестве НДТ под номером 1 в [7]:
- на вибрационных ситах;
- пескоотделителе;
- илоотделителе;
- центрифуге.
6.15 БШ собирают во временных накопителях, амбарах, контейнерах для обезвоживания, а также вывозят на ближайшие объекты сбора при реализации безамбарной схемы бурения.
6.16 Допускается захоранивать БШ в поглощающих пластах в соответствии с требованиями действующего законодательства.
7 Технологии утилизации отходов бурения
7.1 Утилизацию отходов бурения следует осуществлять для получения:
а) строительных материалов, используемых:
- при планировании территории;
- формировании обваловки и откосов дорог;
- засыпке технологических траншей (приямков), временных накопителей и шламовых амбаров, а также карьерных и иных выработок и т.д.;
б) рекультивационных материалов, используемых при рекультивации:
- мест временного накопления отходов, временных накопителей, шламовых амбаров, выработанных песчаных карьеров, временных подъездов (съездов) внутрипромысловых дорог и вспомогательной инфраструктуры нарушенных земель временного и постоянного отвода;
- природоохранных обваловок, откосов производственных, вспомогательных площадок и внутрипромысловых автомобильных дорог и т.д.;
в) почвообразующих материалов, используемых:
- для укрепления откосов внутрипромысловых дорог;
- природоохранных обвалований;
- противоэрозионных мероприятий;
- при восстановлении земель, например техногенно нарушенных земель (в т.ч. на биологическом этапе рекультивации);
г) регенерированных буровых растворов, используемых по назначению или в качестве добавки, например к тампонажным растворам;
д) углеводородного концентрата, используемого:
- в качестве компонента буровых растворов на углеводородной основе;
- компонента топлива;
е) очищенных сточных вод, используемых:
- для промывки механизмов системы очистки и регенерации ОБР, бурильного инструмента, насосной, желобной, шнековой систем;
- охлаждения штоков буровых насосов; приготовления буровых и тампонажных растворов;
- опрессовки труб, например обсадных.
7.2 Строительные материалы, полученные с использованием ОБ в качестве сырья, должны быть вовлечены во вторичные производственные процессы, включая:
- планирование территории;
- формирование обваловки и откосов дорог;
- засыпку технологических траншей (приямков), временных накопителей и шламовых амбаров;
- обеспечение карьерных и иных выработок (в соответствии с требованиями действующего законодательства).
Данные технологии позиционированы в качестве НДТ под номером 5 и НДТ под номером 6 в [4].
7.3 Проведение утилизации ОБ допускается проводить непосредственно в шламовых амбарах или временных накопителях, технологических траншеях (приямках) на территории кустовых площадок. При этом необходимо обеспечивать равномерность перемешивания и диспергирования, что должно исключать появление непрореагировавших объемов ОБ и повреждение гидроизоляции.
7.4 Проведение утилизации ОБ с получением продукции (материалов), имеющей характеристики строительного или рекультивационного материала, как правило, осуществляется методами стабилизации, отверждения или капсулирования.
7.4.1 В основе стабилизации, отверждения или капсулирования заложена химическая фиксация и физическая инкапсуляция загрязняющих веществ, содержащихся в ОБ с отверждением и структурированием получаемой продукции. Токсичные вещества связываются реагентной стабилизацией или отверждением для предотвращения водно-воздушного переноса при любых негативных воздействиях окружающей среды.
7.4.2 Для придания продукции, получаемой на основе ОБ, заданных свойств используют цемент, портландцемент, негашеную известь, доломитовую муку, известь-пушонку, мел, доломитовую глину, песок, сланцевую и другие золы, жидкое стекло, алюмосиликаты, цеолиты, торфы, фосфогипсы, эпоксидные и полистирольные смолы и ряд других адсорбирующих и структурирующих добавок.
7.4.3 Производство строительных, рекультивационных и почвообразующих вторичных материалов из отходов бурения проводят с применением оборудования, материалов и реагентов общего или специального назначения (смесители, гомогенизаторы, экскаваторы, бульдозеры и т.п.).
7.4.4 После затвердевания продукция, получаемая на основе ОБ, приобретает прочностные свойства.
7.5 При бурении скважин на глинистых и полимер-глинистых буровых растворах утилизацию ОБ можно проводить с получением плодородного субстрата и материала, закрепляющего подвижные пески, или материала для устройства искусственных геохимических барьеров.
7.5.1 Использование ОБ не должно приводить к превышению норм, установленных нормативными правовыми актами Российской Федерации для почв и водоемов.
7.5.2 Вовлечение буровых шламов и отработанных буровых растворов в процессы почвообразования и мелиорации связано:
- с перемешиванием малотоксичных ОБ с песком, торфом и/или с древесными или производственными отходами смежных сфер деятельности (гипсом, фосфогипсом, зольными остатками, алюмосиликатами) с их нанесением на поверхности. При отсутствии торфа следует использовать торфогуминовое удобрение, гумино-минеральные концентраты и комплексы, сапропели;
- запахиванием отходов бурения в грунты на различную глубину по технологии глинования;
- нанесением ОБ и семян травосмесей по технологии гидропосева.
7.5.3 Создание искусственных геохимических барьеров из ОБ связано с их повышенной кольматационной способностью, которая требуется для предотвращения проникновения жидкостей при строительстве скважин в геологические слои. Кроме этого, при высыхании глинисто-полимерных ОБ на любой пористой поверхности образуется плотная глинистая непроницаемая оболочка. Искусственный геохимический барьер должен обеспечивать препятствие переносу массы загрязняющих веществ в радиальном направлении.
7.6 При бурении скважин с использованием буровых растворов на углеводородной основе образуются углеводородсодержащие ОБ, которые следует обезвреживать, для чего используют процессы термического обезвреживания, термической десорбции, экстракции растворителями, биоремедиации, солидификации (отверждения).
7.6.1 Углеводородсодержащие ОБ подвергают термическому обезвреживанию. Процесс проводят при температуре от 1200°С до 1500°С и получают инертные материалы или продукцию различного назначения. Применяют различное оборудование, преимущественно на базе вращающихся барабанных печей С12-2, С12-3, С14-2 согласно [8]. При этом необходимо оснащение установок газоочистным оборудованием, позволяющим улавливать тяжелые металлы и полиароматические углеводороды.
7.6.2 Термическую десорбцию применяют для отделения углеводородной фазы БШ при нагреве в бескислородной среде.
7.6.2.1 Термодесорбционные установки изготавливают на базе вращающейся барабанной печи с косвенным нагревом, агрегатов винтового типа с циркулирующим горячим теплоносителем, а также агрегатов типа TCC с прямым нагревом в результате термомеханического воздействия на буровой шлам (тепло выделяется в результате трения частиц шлама).
7.6.2.2 Термодесорбционные установки создают температуру от 250°С до 350°С - низкотемпературные (для обработки отходов бурения на базе низкокипящих углеводородных фракций), и от 350°С до 520°С - высокотемпературные системы (для обработки тяжелых нефтесодержащих отходов бурения).
7.6.4 Биоремедиацию реализуют по схеме компостирования или биореакторной обработки. Активация микроорганизмов-нефтедеструкторов возможна в вегетационные периоды. При этом для предотвращения переноса загрязняющих веществ необходимы отвод больших территорий и их обустройство. Биореакторные технологии позволяют существенно сократить время обезвреживания нефтесодержащих буровых шламов.
7.6.5 В результате солидификации (отверждения) нефтесодержащих ОБ получают капсулы или монолитные твердые материалы с высокой прочностью, которые используют в качестве подсыпки и наполнителя в битумных смесях:
- для создания асфальтовых покрытий;
- производства плитки в тяжелых условиях эксплуатации;
- для производства облегченных бетонных блоков или цементных смесей, неавтоклавного газобетона.
7.6.5.1 В качестве капсулирующих и стабилизирующих материалов применяют цемент, портландцемент, известь, утилизируемые золы от сжигания твердого топлива и доменный шлак, микрокремнезем, оксид магния, пыль газоочистки.
7.6.6 Технологию физического разделения ОБ на фазы, позиционированную в качестве НДТ под номером 1 в [7], применяют для выделения из отходов углеводородного ресурса - нефти и нефтесодержащих продуктов. В результате ротационного воздействия БШ очищается от углеводородной и водной фазы.
7.6.6.2 Метод эффективен в интервале концентраций нефти и нефтепродуктов в отходе от 10% до 45%.
7.6.6.3 Остаточное содержание углеводородов в буровом шламе до 2%, что в большинстве случаев требует доочистки.
7.7 При бурении скважин с использованием солевых буровых растворов и вскрытии солевых пластов образуются солесодержащие ОБ.
7.7.1 Утилизацию солесодержащих ОБ проводят с предварительной отмывкой ОБ от солевого загрязнения с последующей очисткой рассолов выпариванием или другими методами обессоливания.
7.7.2 Отмытый шлам используют в качестве сырья технологий, реализующих методы стабилизации, отверждения или капсулирования.
7.7.3 Обработка солесодержащих шламов отходами производства серной кислоты, фосфогипса позволяет получить строительные материалы или их компоненты.
8 Контроль утилизации отходов бурения
8.1 Технологии утилизации ОБ должны включать аналитический контроль (лабораторный, автоматический) на всех стадиях технологического процесса.
8.2 Периодичность входного контроля должна обеспечивать своевременную адаптацию технологии производства продукции, получаемой на основе ОБ, к свойствам сырья (ОБ). Входной контроль должен включать определение базовых технологических и экотоксикологических параметров (содержание тяжелых металлов, нефтепродуктов, хлоридов, сульфатов и/или других солей, удельная активность природных радионуклидов, класс опасности, определенный методом биотестирования).
8.3 Операционный контроль следует проводить с использованием контрольно-измерительной аппаратуры специализированных технических комплексов или портативных приборов, обеспечивающих оперативность получения технологической информации о качестве продукции, получаемой на основе ОБ.
8.4 Продукция, получаемая на основе ОБ, должна соответствовать требованиям, обозначенным в технических условиях, стандартах организации, отраслевых или национальных стандартах.
8.5 Приемо-сдаточный контроль продукции, получаемой на основе ОБ, должен включать определение эксплуатационных и экотоксикологических параметров.
8.6 Контроль в области охраны окружающей среды (экологический контроль) и мониторинг состояния и загрязнения окружающей среды (экологический мониторинг)
8.6.1 При контакте с природными комплексами, атмосферными осадками, подземными и поверхностными водами ОБ способны оказывать неуправляемое негативное влияние на установившееся природное равновесие локальных био- и агроценозов с непредсказуемым поведением этих комплексов в перспективе их существования.
8.6.2 Для установления закономерностей воздействия продукции, получаемой на основе ОБ, на окружающую среду следует проводить экологический контроль на ОПУМ.
Использованию продукции, получаемой на основе ОБ, на ОПУМ должно предшествовать исследование фонового состояния окружающей среды.
8.6.3 Контроль в области охраны окружающей среды в обязательном порядке проводят в периоды интенсивной миграции животных (весенний и осенний периоды).
8.6.4 Экологический контроль и мониторинг технологий утилизации ОБ следует осуществлять на ОПУМ в течение не менее пяти лет.
8.6.4.1 Структура экологического контроля и мониторинга должна включать ежегодное наблюдение, оценку результатов пятилетних наблюдений и прогноз изменения содержания загрязняющих веществ (при использовании ВМР из ОБ в промышленном масштабе):
- в атмосферном воздухе на территории ОПУМ (по взвешенным веществам);
8.6.4.2 Наблюдения за состоянием растительности на территории, прилегающей к границам ОПУМ на расстоянии не менее 100 м, должны включать ежегодные исследования на фоновой пробной площадке и заложенной пробной площадке размером 10х10 м (20х20 м - для залесенной территории) в вегетационный период. Описание растительности ведут в трехкратном повторении для каждой учетной площадки, расположенной в пределах фоновой пробной площадки.
8.6.4.3 При проведении экологического мониторинга воздействия ОБ на растительность следует производить фиксацию:
- видового разнообразия растительности;
- наличия сплошного или нарушенного травянистого покрова;
- наличия или отсутствия естественного древостоя;
- процента сухостоя;
- отсутствия характерных для периода проведения наблюдений фаз вегетации, например цветения, бутонизации;
- повреждения вегетативных частей растений;
- изменения окраски, например появление пятен, обесцвечивание;
- изменения типичных морфологических признаков растений.
8.6.5 Программа производственного экологического мониторинга на ОПУМ должна быть включена в состав технической документации на технологию утилизации ОБ, подаваемую на государственную экологическую экспертизу согласно требованиям [6].
8.6.6 Результаты производственного экологического мониторинга на ОПУМ, получаемые при реализации технологий утилизации ОБ, должны быть представлены в составе материалов технической документации, подлежащих государственной экологической экспертизе по окончании срока действия ранее выданного заключения государственной экологической экспертизы, если иное не предусмотрено решением ранее выданного заключения государственной экологической экспертизы согласно требованиям [6].
Приложение А
(обязательное)
Характеристика отходов бурения
А.1 ОБ представляют собой разнородные по химическому составу и физическим свойствам, сложные поликомпонентные смеси материалов и реагентов.
А.2 Состав и свойства ОБ определяются следующими факторами:
- климато-географическими (район проведения работ);
- горно-геологическими [плотность пород, тип горных пород: глинистые (глины, аргиллиты, мергели), карбонатные (известняки, доломиты), галоидно-сульфатные (гипс, ангидрит, каменная соль)];
- типом скважинной продукции (нефть, газ, газовый конденсат и др.);
- конструкцией скважины (наклонно-направленные, горизонтальные, субгоризонтальные и др.);
- опасными свойствами пород (радионуклидные и геохимические аномалии);
- компонентным составом исходного бурового раствора (различные материалы и реагенты в определенной концентрации).
А.3 Классы опасности ОБ зависят от состава материалов, применяемых в технологии бурения, и физико-химических свойств разбуриваемых пород.
А.4 Основными видами отходов производства при бурении и КРС являются БСВ, ОБР и БШ.
А.5 БСВ представляют собой жидкие отходы строительства скважин, которые включают воды:
- от охлаждения штоков шламовых насосов;
- мытья рабочей площадки буровой вышки;
- обмыва и промывки технической водой оборудования буровой установки;
- атмосферные сточные воды (выпадающие на шламонакопитель БШ и отстаивания БСВ).
А.6 ОБР включает использованные в процессе бурения технологические жидкости с наибольшим объемом отработанной буровой промывочной жидкости, полученной на момент окончания бурения скважины.
В процессе бурения может образовываться избыток ОБР за счет наработки в глинистых отложениях, при замене разных типов ОБР и других факторах.
Состав ОБР меняется в ходе бурения ствола скважины в зависимости от разбуриваемого горизонта и качества пластовых вод.
А.7 БШ состоит из вынесенной на поверхность буровым раствором измельченной породы, удаленной из системы циркуляции бурового раствора средствами очистки.
А.8 По преобладающему в процессе строительства скважин компоненту ОБ различают:
- углеводородсодержащие,
- солесодержащие,
- глинисто-полимерные.
А.8.1 Присутствие в ОБ углеводородов неизбежно при использовании буровых растворов на углеводородной основе. Концентрация нефтепродуктов в таких шламах составляет до 100 г/кг. Шламы, полученные при работе с водяными или глинистыми буровыми растворами, содержат следовые количества нефти.
А.8.2 Незначительное общее загрязнение нефтепродуктами ОБ происходит при прохождении наклонно-горизонтальных участков скважин непосредственно в теле нефтеносного пласта и в среднем составляет около 200 мг/кг.
А.9 Компонентный состав ОБ устанавливается на основании протоколов комплексного химического анализа в соответствии с показателями входного контроля для технологий утилизации ОБ.
Библиография
[1] | Федеральный закон от 24 июня 1998 г. N 89-ФЗ "Об отходах производства и потребления" |
[2] | Земельный кодекс Российской Федерации от 25 октября 2001 г. N 136-ФЗ |
[3] | ИТС 28-2017 Добыча нефти |
[4] | ИТС 29-2017 Добыча природного газа |
[5] | Конвенция о водно-болотных угодьях, имеющих международное значение, главным образом в качестве местообитания водоплавающих птиц (Конвенция заключена в г.Рамсаре 2 февраля 1971 г.) (Протокол подписан в г.Париже 3 декабря 1982 г.) (с Поправками, принятыми 28 мая 1987 г.) |
[6] | Федеральный закон от 23 ноября1995 г. N 174-ФЗ "Об экологической экспертизе" |
[7] | ИТС 15-2016 Утилизация и обезвреживание отходов (кроме обезвреживания термическим способом (сжигание отходов)) |
[8] | ИТС 9-2015 Обезвреживание отходов термическим способом (сжигание отходов) |
[9] | Мещеряков С.В., Остах С.В., Сушкова А.В., Остах О.С. Алгоритмический подход к процессам обращения с отходами бурения//Экология и промышленность России. Т.21, N 10 (2017) с.9-13 |
УДК 502.174:622.24:006.354 | ОКС 01.040.13 |
| |
Ключевые слова: ресурсосбережение, обращение с отходами бурения, общие требования | |