Руководство для обучения инженеров по буровым растворам - часть 110

 

597 

Примечание

.  Правила изменяются от  страны к  стране  и  по  местоположению.  Здесь 

не рассматриваются временные изменения. Цель - ознакомление с основным и правилами, 
относящимися к 1990 г. 

 

Морские правила 

Правила касаются в основном с разгрузкой жидкости и шлама после использования. 

В США  этим ведает  Агентство Зашиты Окружающей среды (ЕРА). Правила называются 
Национальная система устранения загрязняющих отработок (NPDES) и Стандарты новых 
источников производства (NSPS). Этими правилами предусматривается контроль морских 
субкатегорий на токсичность, содержание свободной нефти в  стоках, запрет применения 
тяжёлых металлов и токсичных химических веществ. 

Токсичность  буровых,  растворов  находится  в  центре  внимания  уже  более  10  лет. 

Основное  испытание,  применяемое  в  настоящее  время  в  США  -  это  96-часовое  LС

50

  на 

креветке  Муsid  (Mysido  psis  bahia).  Дано  указание  на  испытание  региональных  видов  в 
дальнейшем.  Методика  приведения  испытания  на  токсичность  может  изменяться. 
Большая часть буровых растворов на водяной основе не токсична. Некоторые жидкости и 
нефти,  если  входят  в  систему  раствора  на  водяной  основе,  выходят  за  пределы 
токсичности  30000  ч/млн.  Сейчас  дискутируется  вопрос  о  длительном  испытании 
бентонитовых видов, а также биорегулирование и бионакопление. 

Правила  ЕРА  запрещают  разгрузку  буровых  растворов  на  нефтяной  основе  и 

связанных с ними выбуренных частиц. Запрещается выброс растворов на водяной основе, 
содержащих свободную нефть. 

Современные требования  NPDES запрещают использование некоторых продуктов с 

основой  из  хрома.  NSPS  ищет  возможность  установить  ограничение  на  некоторые 
тяжёлые  металлы  в  барите,  являющимся  основной  честью  буровых  растворов.  Всё  это 
связано с охраной морской фауны от тяжёлых металлов. 

В Канаде такая разгрузка морских промыслов не является очень важным фактором, 

но береговое размещение отработанного раствора и шлама предварительно испытывается 
на токсичность. 

Страны  Северного  моря  пытаются  разработать  общеприменяемый  набор  тестов. 

Требования к токсичности заимствованы в других странах.  

Европейские страны Северного моря регулярно проводят испытания на токсичность 

буровых растворов и систём. В них входят биорасщепление, показывающее длительность 
влияния  определенного  продукта  при  выбраковке.  Определяется  n  -октановый  фактор, 
который  указывает  растворимость  продукта  в  воде  и  его  возможную  токсичность. 
Запрещается. применение некоторых  тяжелых металлов и токсичной органики. 

Обработанный  шлам  буровых  растворов  можно  выбрасывать  в  Северное  море  в 

специальном 

виде. 

Некоторые 

страны 

предлагают 

строгое 

ограничение 

по 

нефтесодержащим  растворам  или  планируют  прекратить  выбросы  на  определенных 
площадях  в  1991г.  Предложены  новые  технологии  выделения  нефти  из  сбросов. 
Допускается   10-15% содержание нефти по сухому весу. 

Совершенствование правил будет иметь положительный эффект в будущем. В новых 

системах  будет  меньшая  концентрация  тяжёлых  металлов,  меньше  нефти  и  токсичных 
веществ.  Это  в  свою  очередь  изменит  технологию  бурения  скважин,  улучшит  очистку 
выбуренных пород и рециркуляционную систему. 

 

Береговые (наземные) правила 

В  США  отработанные  материалы  бурения  регулируются  уставом  федеральных 

агентств  (если  бурение  ведется  на  федеральной  земле).  Основное  внимание  уделяется 
разрёшению  на  запасные  амбары,  варианты  размещения  отработанного  раствора, 
исключении или ограничении некоторых методов размещения циркуляционных систем. В 
предварительное  планирование  работ  входят  вопросы  охраны  среды.  В  других  штатах 

 

598 

требуются  детальные  карты  расположения  для  дальнейших  программ  управления.  В 
Луизиане, штатах Мичиган, Калифорния и Аляска эти новые правила уже действуют. 

Рассматривается три основных компонента в резервных амбарах: тяжёлые металлы, 

соль и нефть, которые могут выйти и загрязнить окружающую среду. 

Кроме  этого,  могут  загрязняться  водоемы,  ручьи,  реки,  озера,  а  также  подземные 

водные системы. 

Некоторые  штаты  опубликовали  ограничительные  параметры,  касающиеся  солей, 

следов  металла  и  содержания  нефти  в  амбаре.  Размещение  или  обработка  стока 
ограничивается аналитическими результатами с учётом затрат. 

Ливневые  воды  могут  унести  отстои  амбаров,  остатки  из  мест  парковки 

транспортных  средств,  жидкость  смешительных  площадок,  не  огражденных  защитной 
дамбой и т. д. 

Очистка  площадок  и  амбаров,  а  также  стоков  находится  сейчас  под  строгим 

контролем.  Землевладельцам  уже  не  верят  на  слово,  они  должны  дать  гарантии  очистки 
своих  угодий.  Удаление  мусора,  пустых  бочек  и  неиспользованных  химикатов 
контролируется  строже,  чем  раньше.  В  будущем  возможно,  перед  ликвидацией  амбара 
будет проводиться анализ на токсичность. 

В  Канаде  отходы  буровых  жидкостей  и  шлам  отводятся  в  специальные  участки 

земли  и  после  обработки  вводится  в  почву.  Канадскими  правилами  предусмотрен 
контроль объём используемой земли на объём удаляемых отбросов на основе содержания 
соли,  нефти  и  тяжёлых  металлов,  устанавливаемого  химическим  анализом  и  проверкой 
токсичности.  Шлам  из  раствора  на  нефтяной  основе  испытывается  по  более  строгому 
стандарту. 

В Европе отходы транспортируются за пределы буровых на специальные площадки 

для тщательной обработки. В Юго-восточной Азии популярен метод затвердения амбаров 
с растворами на нефтяной основе. 

 

3доровье 

В  1980  г.  в  США  разработаны  и  действуют  законодательства  и  Акты, 

предназначенные для зашиты людей и среды, где ведется бурение. 

Закон  предусматривает  три  основных  аспекта.  данные  по  безопасности  материала, 

требования  к  этикетированию  и  обучение  персонала.  Первый  аспект  (MSDS)  содержит 
данные о здоровье и безопасности и методику безопасной обработки. Эти данные всегда 
должны  быть  на  буровой.  На  всех  бочках,  резервуарах  и  других  емкостях  должны  быть 
этикетки, содержащие сведения об опасных элементах продукта. 

Обязательно обучение персонала по расшифровке MSDS. В обучение входит раздел, 

посвященный охране здоровья, допустимые нормы контакта с токсичными материалами, 
подходящие защитные приспособления. 

Во  многих  странах  существуют  стандарты  на  транспортировку  и  этикетирование 

всех продуктов отходов, подлежащих удалению, но каждая страна может что-то добавлять 
в этим правилам по своему усмотрению. 

 

Варианты отвода отработанных материалов 

Операторы морского бурения во всём мире располагают двумя способами удаления 

отбросов:  сброс  или  транспортировка  на  берег.  В  первом  случае  большое  внимание 
уделяется  конструкции  циркуляционной  системы.  Во  втором  -  особое  место  занимает 
опасность,  связанная  со  всей  системой  и  правильным  методом  обработки  отработанных 
веществ. 

Во  многих  штатах  США  регулируется  обработка  и  удаление  содержания  запасных 

амбаров  относительно  тяжёлых  металлов,  солей  и  углеводородов.  Определение 
наилучшего  способа  удаления  трёх  основных  составляющих  отработанный  материал 
заставляет оператора учитывать экономику, сам процесс удаления отходов и зависимость 
окружающей  среды  от  конечного  продукта  и  любых  остатков.  Существует  несколько 

 

599 

таких  методов,  выбор  правильного  пути  сводится  к  затратам.  Сюда  входят 
эксплуатационные  расходы,  транспорт,  используемая  энергия,  обслуживание  и  труд,  и 
удаление  образующихся  остатков.  Оператор  должен  помнить  о  законности  своих 
действий, надежности и безопасности всей системы и влияние окружающей среды. Если 
отходы  удовлетворяют  правительственным  законам,  оператор  должен  провести  анализ 
остатков,  образовавшихся  в  процессе  переработки  и  выбрать  правильный  метод  их 
размещения. 

В США есть простой метод ликвидации запасных амбаров: обезвоживание и засыпка 

твёрдого осадка. Однако химический анализ должен этому предшествовать. 

Популярен  метод  использования  отходов  в  сельском  хозяйстве,  особенно 

недиспергированных буровых растворов с низким содержанием нефти и соли. Очевидно, 
что  уменьшение  токсичности  буровых  систем  уменьшает  расходы  на  очистку  системы; 
системы  закрытого  цикла  и  рециркуляции  также  сократят  необходимость  в  запасных 
амбарах и снизят объём отходов для размещения. 

Имевшая  ранее  место  закачка  в  кольцевое  пространство  ограничена  или  даже 

запрещена  на некоторых площадях, например, во Флориде. 

В  определенных  ситуациях  используется  подвижная  система  обработки  воды, 

полимерная флокуляция и отвердение остатков в амбарах. 

Разработаны  методы  удаления,  касающиеся  циркуляционных  систем  на  нефтяной 

основе,  например,  импульсная  осушка  и  сжигание,  но  при  этом  загрязняется  воздух, 
повышается  температура  и  давление  и  отмечается  механические  нарушения.  Этот  метод 
связан с высокими затратами энергии. 

В течение многих лет использовалась бактериальная деградация. В настоящее время 

компании  продают  сухие  замороженные  бактерии  и  питательные  пакеты  для  ускорения 
разложения нефти в амбарах. Метод эффективен, но требует времени. 

Рециркуляция  нефти  включает  дистилляцию  и  экстрагирование  критических 

флюидов.  Нефть  освобождается  от  шлама  с  помощью  растворителей  или  тепла,  а  затем 
возвращается  в  активную  циркуляционную  систему.  При  избыточной  температуре 
происходит крекинг и нефть становится не пригодной для циркуляционной системы. При 
соблюдении правильности процесса нефть можно извлекать, уменьшая общую стоимость 
системы, позволяет найти применение шламу и уменьшает необходимый объём запасного 
амбара. 

 

 
 
 
 

Сопутствующие отходы 

Сопутствующие  отходы,  особенно  контейнеры,  остатки  от  оборудования  или 

переработки  и  промывочная  вода.  Где  возможно,  промывочную  воду  можно  повторно 
использовать. Остатки от очистительного оборудования можно разместить в амбаре. 

Бочки  и  канистры  можно  трижды  прополоснуть  пресной  водой,  идущей  на 

приготовление  бурового  раствора,  а  сами  контейнеры  переворачиваются  и  считаются 
безопасными. 

 

Резюме 

Основой правил безопасности является прекращение или уменьшение выбросов всех 

отходов  в  воды  или  в  землю.  Если  выброс  является  наилучшим  возможным  вариантом, 
технология  должна  включать  уменьшение  объёма  и  токсичности  отходов  для  охраны 
окружающей  среды.  Токсичность  определяется  как  любая  субстанция,  представляющая 
опасность  по  мнению  законодательных  агентств.  Промышленность  постоянно 
предпринимает  усилия  по  усовершенствованию  циркуляционных  систем,  исключающих 

 

600 

токсичные  элементы,  или  разрабатывает  новые  технологии,  уменьшающие  отходы  по 
объёму и/или токсичному воздействию. 

Основной метод международного контроля заключается в точном анализе, в который 

включается  постоянное  тестирование,  биорегуляция  и  биоаккумуляция.  Во-вторых, 
химические анализы и ограничения определенных субстанций вместе с первичной задачей 
продолжают уменьшать или исключают тяжёлые металлы и некоторые углеводороды или 
химические вещества в отходах. 

На берегу ограничения размещения отходов связаны с методами снижения влияния 

их  на  поверхность  земли,  воду,  почвы,  урожаи  и  дикую  природу,  Правилами 
предусматривается  ограниченное  разрешение,  программы  регулирование  и  химические 
испытания отходов.