Охрана недр и окружающей среды при разработке нефтяных и газовых месторождений

В проблематике охраны недр для нефтегазовой промышленности актуальными являются вопросы:

  • комплексного подхода к геологическому изучению строения недр, получению проверенных и актуальных данных о запасах газа и нефти;
  • максимально достижимого снижения безвозвратных потерь ресурсов нефти при разведке и разработке месторождений (отдельное фонтанирование и выброс);
  • обоснования инновационных способов вскрытия, эксплуатации и методов увеличения нефтеотдачи, технологии нефтегазовой добычи по показателям экологической и экономической эффективности;
  • объемов, способов и организацонных мероприятий при рекультивации земель;
  • сохранности и чистоты водоносных горизонтов, не допущения их истощения;
  • исчерпывающего использования нефтяного газа;
  • достижения минимальных безвозвратных потерь добытой нефти, природного и нефтяного газа, а также конденсата при разработке скважин, подготовке и транспортировке нефти и газа;
  • исключения сейсмического воздействия на недра и их опасной деформации, заражения и загрязнения недр при бурении, разработке подземных ресурсов нефти и газа, утилизации отходов и т.д.;
  • недопущения безвозвратных потерь нефти и газа, попадния их в почву, атмосферу и водоемы;
  • загрязнения океанов и морей при разработке шельфа.

Месторождения нефти и газа подлежат разработке по утвержденной проектной документации и технологическим схемам разработки соответствующим правилам технической эксплуатации. Функционал государственного надзора и контрольные функции за недропользованием и охраной недр делегированы Федеральной службе по экологическому, технологическому и атомному надзору (Ростехнадзору).

В нефтегазовой промышленности Ростехнадзор контролирует:

  • корректность разработки природных хранилищ нефти и газа и соблюдение требований по охране недр;
  • выполнение хозяйствующими субъектами установленного регламента по учету запасов;
  • выполнение норм и правил по безопасному выполнению работ при недропользовании;
  • соблюдение правил выполнения геологических работ;
  • недопущение загрязнения наземных и подземных объектов материалами, вредными веществами, сточными водами, газом и нефтью при их подземном складировании.

В процессе разработки скважин требуется комплекс мер по недопущению поглощения в скважинах, грифонообразования, открытого фонтанирования, обвалов и выбросов. Для этого водоносные, газовые и нефтяные интервалы в скважинах герметизируют друг от друга. Обеспечивается изоляция колонны, крепление скважинного ствола с высокими качественными показателями их цементирования.

На скважинах склонных к газонефтепроявлениям и на месторождениях характеризующихся аномально высокими значениями пластового давления, до того, как приступить к бурению каждую буровую установку необходимо оснастить емкостью с резервом промывочной жидкости и противовыбросовым оборудованием (превенторами с набором плашек).

Качество изоляции зацементированного колонного пространства, колонной головки и обсадной колонны проверяется опрессовкой, заключающейся в том, что после замещения продавочной жидкости водой давление опрессовки колонны превышающее 7 МПа на протяжении 30 минут снижается менее, чем на 0,5 МПа и менее, чем на 0,3 МПа ,при давлении меньше 7 МПа.

Самые высокие требования к прочности, герметичности и конструкции обсадных колонн, включая качество их закрепления предъявляются к газоконденсатным и газовым скважинам, в том числе к скважинам подземного хранения газа и газлифтной эксплуатации.

В контексте недроохраны высокое значение имеет корректное проведение работ по консервации и ликвидации скважин. При ликвидации скважин, расположенных выше крайнего объекта испытания, требуется установка цементного моста высотой 50 м и более с засыпкой землёй далее до устья. Устья ликвидированных скважин необходимо оборудовать репером, бетонной тумбой и цементным сальником. Вариант консервации определяется её длительностью и пластовым давлением. При длительности консервации превышаюзщей 3 месяца скважина запирается промывочной жидкостью на основе нефти с обработкой поверхностно-активными веществами. Плотность промывочной жидкости должна гарантировать давление в скважине превышающее пластовое на 5—10 %. При длительности консервации до 3 месяцев при не высоких пластовых давлениях скважины не требуется задавливать, необходима промывка жидкостью и установка на устье фонтанной запорной арматуры с контрольным вентилем. Штурвалы установленных задвижек необходимо снять, манометры вывернуть, патрубки загерметизировать, а фланцы оборудовать заглушками.

Разработка нефтегазовых месторождений выполняется по утвержденной технологической схеме, либо по проектной документации, в которых отражаются аспекты охраны недр. Приоритетными вопросами считаются состояние перемещения контура нефте-водогазоносности, давление в пласте и т.д.

Скважины являются капитальными сооружениями, которые рассчитаны на продолжительную эксплуатацию. Основной элемент скважины — обсадная колонна, которую необходимо всесторонне защищать от коррозионного и эрозионного воздействий. В первую очередь это применимо к нагнетательным скважинам.

Для увеличения долговечности и надежности скважин необходимо:

  • исключить контакт закачиваемых вод с поверхностью обсадной колонныы (использовать насосно-компрессорные трубы);
  • установливать в призабойной зоне обсадную колонну из материалов стойких к коррозии;
  • установливать пакер (заполнять затрубное пространства раствором с ингибитором коррозии);
  • герметизировать резьбовые соединения насосно-компрессорной трубы при подкачке сточных вод.

Во избежание электрохимической коррозии поверхности обсадной колонны необхоимо применять цементирование колонны вплоть до устья и устройство катодной защиты.

ИСпользование замкнутых герметичных систем сбора, подготовки и транспортировки газа и нефти, совместно с использованием низконапорного нефтяного газа с дальнейшей его переработкой на ГПЗ (газоперерабатывающем заводе) помогают сократить потери углеводородного сырья и, как следствие, способствуют охране окружающей среды. Однако подобные системы требуют защиты от коррозионного воздействия ингибиторами, к примеру, И-д, "Тайга”, И-к, ИФХАНГАЗ-I и др.

При эксплуатации газовых месторождений (особенно при содержании в газе сероводорода) и при организации подземного хранения нефти и газа пристального внимания заслуживают вопросы обеспечения герметичности хранилищ и скважин. Поэтому требуется организация газогеохимического контроля, в функционал которого входят:

  • оценка герметизации хранилищ и месторождения;
  • выявление зависимостей ареалов загазованности с техсостоянием промысла;
  • наблюдение за изменением оперативных содержаний отдельных веществ и газогеохимических характеристик.

В районах, где интенсивно развивается добычи нефти практикуется сжигание попутного нефтяного газа ("факелы”), которое обусловлено отстающими темпами строительства ГПП (газоперерабатывающих предприятий). Для утилизации попутного газа требуется более широкое применение мобильных (передвижных) газоперерабатывающих установок.



ФИЗИЧЕСКИЕ ОСНОВЫ ДОБЫЧИ НЕФТИ И ГАЗА