Промывка скважин. Экологические требования к промывочным жидкостям при работах на шельфе.

Введение в действие с 01.01.2010 г. для добровольного применения национального стандарта ГОСТ Р 53241-2008 «Геологоразведка морская. Требования к охране морской среды при разведке и освоении нефтегазовых месторождений конти­нентального шельфа, территориального моря и прибрежной зоны» (приказ Ростехрегулирования от 25 декабря 2008 г. №778-ст) является долгожданным событием. Стандарт разработан ООО «Научно-исследовательский и проектный институт мониторинга природных ресурсов Российской академии естественных наук». К сожалению, данный стандарт не лишен некоторых недостатков своих предшественников. Рассмотрим лишь те из них, которые касаются требований к буровым промывочным жидкостям.

Функции бурового раствора

1. Удаление шлама из скважины и вынос его на поверхность

2. Контроль давления в скважине

3. Поддержание шлама во взвешенном состоянии

4. Формирование фильтрационной корки

5. Сохранение стабильности ствола скважины

6. Охлаждение, смазка и поддержание долота и бурильной колонны

7. Передача гидравлической мощности на забой скважины

8. Передача сигнала от телесистемы

9. Создание условий для сбора и интерпретации анализа шлама, кернов и геофизических исследований

10. Сохранение эксплуатационных свойств пласта

11. Повышение эффективности процесса цементирования обсадных колонн

12. Уменьшение коррозионной активности

13. Безопасность персонала бурового бригады и окружающей среды

Виды буровых растворов

1.Вода

2.Глинистые

3.Солевые

4.Растворы на углеводородной основе (РУО)

Свойства БР

• Физические

• Реологические

• Фильтрационно-коркообразующие

• Электрохимические

• Теплофизические

• Устойчивость к воздействиям

Основные параметры

• Плотность

• Условная и пластическая вязкости

• Показатель фильтрации

• Водородный показатель pH

• СНС и ДНС

• Содержание песка

• MBT

• Жесткость и содержание хлоридов

Требования к буровым промывочным жидкостям

Согласно п. 5.1.1 стандарта ГОСТ Р 53241-2008 применение технологических рецептур буровых промывочных жидкостей (в стандарте используется термин «буровой раствор») разрешается при условиях:

• наличия официально утвержденных нормативов (ПДК, ОБУВ) для буровых промывочных жидкостей и/или их отдельных компонентов и соответствующих методов аналитического контроля, если проект освоения морского нефтегазопромысла предусматривает сброс сточных вод и отходов в морскую среду;

• исключения в качестве основы буровых промывочных жидкостей сырой неф­ти, дизельного топлива и других нефтепродуктов;

• отсутствия в составе компонентов буровых промывочных жидкостей высокотоксичных веществ с ПДК менее 0,001 мг/дм³ или ЛК₅₀ (за 96 ч) менее 0,1 мг/дм³ при биологическом тестировании по аттестованным методикам.

Общепризнанными требованиями к стандартам являются точность и ясность формулировок, правильное и единообразное употребление терминов. Нарушение этих требований приводит к неоднозначному толкованию текста стандарта, что недопустимо, прежде всего, в тех случаях, когда это может привести к разным правовым последствиям. Анализ приведенных в стандарте требований к буровым промывочным жидкостям (БПЖ) с этой точки зрения позволяет отметить следующее. 1. Согласно стандарту БПЖ можно использовать при условии наличия официально утвержденных нормативов (ПДК, ОБУВ) для них и/или их отдельных компонентов и соответствующих методов аналитического контроля. По нашему мнению, эти условия являются необходимыми, но недостаточными для безопасного использования веществ в технологических процессах. Предельно допустимая концентрация вещества характеризует, главным образом, его токсичность, наряду с которой экологическая опасность вещества определяется также, например, биоразлагаемостью, биоаккумуляцией, био­концентрацией. Для обеспечения потребителя достоверной информацией по безопасности промышленного применения, хранения, транспортирования и утилизации химическая продукция (вещество, смесь, материал, отходы промышленного производства) должна иметь паспорт безопасности. Основные требования к построению, содержанию, изложению и оформлению включаемой в паспорт безопасности информации, являющейся обязательной составной частью технической документации на химическую продукцию, установлены стандартом ГОСТ 30333-2007 «Паспорт безопасности химической продукции. Общие требования», который был принят взамен ГОСТ 30333-95. Данный стандарт соответствует Рекомендациям ООН ST/SG/AC.10/30/Rev.1 «Согласованная на глобальном уровне система классификации опасности и маркировки химической продукции (СГС)». Наряду с гигиеническими нормативами в объектах окружающей среды паспорт безопасности содержит также данные о возможных воздействиях вещества на окружающую среду (воздух, воду, почву), о стабильности и трансформации его в окружающей среде; показатели экотоксичности вещества. Включение паспорта безопасности в состав обязательных требований к веществам, применяемым при бурении скважин на море, позволило бы поднять требования ГОСТ Р 53241-2008 до уровня международных норм и, соответственно, способствовало бы повышению конкурентоспособности отечественного бурового сервиса, что является одной из целей стандартизации. 2. Стандарт устанавливает требования к двум типам БПЖ: на водной основе – состоит, в основном, из морской или пресной воды с добавками специальной глины, барита, каустической соды и других солей и реагентов (п. 2.1.1) и на нефтяной основе – водоэмульсионная с использованием в качестве базовых компонентов сырой нефти, дизельного топлива, парафинов и других нефтепродуктов (п. 2.1.2). Таким образом, вне поля технического регулирования оказались БПЖ на синтетической основе, в частности на основе синтетических биоразлагаемых жидкостей, созданные специально для использования в морском бурении. Такие БПЖ, с экологической точки зрения, являются наиболее перспективными, что предопределяет необходимость регламентирования требований к ним в стандарте. Стандарт запрещает использовать в качестве основы (базового компонента) БПЖ, то есть в качестве жидкой дисперсионной среды, сырую нефть, дизельное топливо и другие нефтепродукты. Таким образом, под запретом оказались только обратные (инвертные) эмульсии типа «вода в масле»: дисперсионная среда (основа) – нефтепродукты, дисперсная фаза – вода. Что касается прямых эмульсий типа «масло в воде»: дисперсионная среда – вода, дисперсная фаза – нефтепродукты, то их использовать можно (при отсутствии в составе прямой эмульсии высокотоксичных веществ с ПДК менее 0,001 мг/дм³ или ЛК50 менее 0,1 мг/дм³). ГОСТ Р 53241-2008 запрещает лишь сброс и захоронение в море отработанных БПЖ с добавками нефтяных углеводородов (п. 3.13).

Если не учитывать технологическую эффективность, то принципиально возможно использование в качестве БПЖ прямой и обратной эмульсий, в т. ч. с одинаковым содержанием нефтепродукта. Его функции в этих эмульсиях будут разные: в первом случае – дисперсная фаза, во втором – дисперсионная среда, но техногенное воздействие на морскую среду – одинаковым. Следовательно, логичным было бы нормирование общего содержания нефтепродуктов, вне зависимости от их состояния в БПЖ. 3. Требования п. 5.1.1 распространяются только на технологические рецептуры БПЖ, то есть допускается существование иных рецептур БПЖ. Это замечание можно было бы квалифицировать как крайний педантизм автора статьи. Однако опыт автора по экологической экспертизе многочисленных морских проектов на Сахалине, Камчатке и Каспийском море показывает, что такая формулировка может использоваться как юридическое основание обойти эти требования, например, использовать вещества без утвержденных нормативов ПДК или ОБУВ. Аргументы заказчиков экспертизы в этом случае простые и, как правило, одинаковые: на экспертизу представлен проект, приведенная в нем рецептура БПЖ является проектной; после утверждения проекта будет разработан технологический регламент промывки скважины, в котором будет указана технологическая рецептура БПЖ, удовлетворяющая всем требованиям экологической безопасности. Государственная экологическая экспертиза с этим соглашается. В результате в получивших положительное заключение Государственной экологической экспертизы проектах рецептуры БПЖ изобилуют ни к чему не обязывающими названиями компонентов, например, «бентоглинопорошок», «полиакриламид гидролизованный», «карбоксиметилцеллюлоза». Это обобщенные названия веществ, не позволяющие идентифицировать их с точки зрения экологической опасности. В частности, техногенное воздействие на морскую среду бентонитового глинопорошка зависит от состава и содержания модифицирующих добавок, полиакриламида гидролизованного – технологии гидролиза. Например, различные марки карбоксиметилцеллюлозы, согласно [1], характеризуются значениями ПДК, отличающимися на несколько порядков. Так, натриевая соль карбоксиметилцеллюлозы высокозамещенной (635¹) имеет ПДК 0,1 мг/л, а карбоксиметилцеллюлоза-КМЦ-500 (440) – 12,0 мг/л (ПДК установлена для морских водоемов). При этом лимитирующим может быть как токсикологический, так и санитарно-токсикологический показатель вредности. Представляется очевидным, что требования п. 5.1.1 должны распространяться на все рецептуры БПЖ, а не только на их частный случай – технологические. При этом названия компонентов должны указываться в соответствии с их паспортом безопасности.