РОЗДІЛ 2
РОЗРОБКА МЕТОДУ ОЦІНКИ КЛАСУ НЕБЕЗПЕКИ ВІДХОДІВ БУРІННЯ
Безперечно, зменшення негативного впливу на довкілля при проведенні бурових робіт на нафту і газ досягається завдяки впровадженню маловідходних технологій з використанням оборотного водопостачання по замкненому циклу, утилізацією бурових шламів для супутніх виробництв в процесі спорудження свердловин. Але разом з тим, навіть використовуючи саму прогресивну технологію будуть утворюватись бурові відходи, що потребують послідуючого знешкодження та утилізації, щоб запобігти їх негативного впливу на навколишнє середовище. Для створення достатньої ізоляції відходів, а також прогнозування їх впливу на навколишнє середовище, необхідно визначити клас небезпеки відходів та їх кількість.
Складність визначення класу небезпеки промислових відходів, і бурових відходів зокрема, пов'язана з багатокомпонентністю складу та багатогранністю взаємодії їх з навколишнім середовищем. В основу класифікації утворених промислових відходів покладено різні принципи: вид виробництва; агрегатний стан (рідкі, пастоподібні, тверді); фізичний стан (розчинність, летючість); вміст органічних та неорганічних компонентів [100, 101]. Є й класифікація відходів, де враховано санітарну небезпеку.
Що стосується відходів буріння, то вони поділяються на рідкі відходи - бурові стічні води, пастоподібні та тверді - відпрацьовані бурові промивальні рідини та бурові шлами. На сьогодні відомо майже 50 основних хімреагентів і більше 500 модифікацій цих реагентів, що використовуються для приготування та обробки бурових промивальних рідин. Хімічні реагенти і матеріали, що використовуються при бурінні свердловин, класифікуються по різним ознакам, наприклад по хімічній природі, фізико-хімічним властивостям (термостійкості, стійкості до електролітів), по їх призначенню і т.п. Для практичних цілей найбільш придатною є класифікація реагентів по їх призначенню, а для наукових досліджень - по хімічній природі [102, 103].
По хімічній природі реагенти поділяються на неорганічні та органічні речовини. До органічних речовин належать: - гуматні - порошкоподібний вуглецеволужний реагент (ПВЛР); лігносульфонати технічні (ЛСТ); феро-хромлігносульфонати (ФХЛС); конденсовані лігносульфонати технічні модифіковані (КЛСТ - М); барда сульфітно-спиртова хромована конденсована (КССБ-4); крохмали; ефіри целюлози - карбоксиметілцелюлоза (КМЦ), оксиетілцелюлоза (ОЕЦ); поліакріламід (ПАА); лісотехнічні смоли; нафта і нафтопродукти; сульфонол та інші органічні сполуки. До неорганічних реагентів належать: вапно будівельне (Са(ОН)2); натрій хлористий (NaCl); калій хлористий (KCl); кальцій хлористий (CaCl2); магній хлористий (MgCl2); сода кальцінована (Na2CO3); скло натрієве (Na2SiO3) та інші неорганічні речовини.
В свою чергу забруднюючі речовини, які містять відходи буріння, поділяють на зважені, розчинні органічні та мінеральні домішки, нафту і нафтопродукти. Але жодна з існуючих класифікацій не відображає достатньою мірою ступінь небезпеки відходів буріння свердловин на нафту та газ. Оцінку класу небезпеки таких відходів ускладнює технологія їх переробки - вона виключає роздільне накопичення, зберігання та ліквідацію відходів.
При спорудженні свердловин, згідно з існуючою технологією [53], відходи, що утворюються, очищують, нейтралізують і заховують у мінеральний ґрунт на місці проведення робіт, або у спеціально відведених місцях. При цьому слід враховувати можливий вплив токсичних речовин на ґрунт, поверхневі та підземні води, рослини [23, 104, 105].
На даний час при регламентації хімічних речовин у ґрунті враховується можливий вплив токсичних речовин на контактуючі з ґрунтом осереддя (їх токсичність, стабільність у ґрунті, рівень міграції по шару ґрунту у підземні води, перехід у рослини, вплив на ґрунтовий мікробіоценоз). За такою схемою регламентування можливо достатньо обґрунтовано оцінити небезпеку хімічних забруднювачів ґрунту і орієнтовно розділити їх за класами небезпеки: надзвичайно небезпечні, дуже небезпечні, помірно небезпечні, мало небезпечні.
Приймаючи до уваги велике різноманіття компонентів бурових відходів, варіабельності складових хімічних речовин та їх співвідношення, використання вище наведених класифікацій що до визначення класу небезпеки є тяжким. Тому на практиці клас небезпеки відходів буріння краще визначати згідно з класами небезпеки хімічних забруднювачів води [27, 104].
Визначення класу небезпеки бурових відходів доцільно проводити розрахунковим методом, який базується на таких принципах: оцінка токсичності відходів буріння за провідним компонентом та оцінка рівня небезпеки відходів для навколишнього природного середовища, використовуючи відомі (довідкові) токсикологічні та фізико-хімічні характеристики хімічних речовин, а також визначені та затверджені ГДК хімічних речовин у ґрунті.
За критерій токсичності прийнято ГДК у ґрунті хімічних речовин, що входять до складу відходів, їх концентрації в загальній масі відходів. Критерієм небезпеки для навколишнього середовища є розчинність хімічних речовин у воді. Цей показник визначає міграцію забруднювачів у поверхневі та підземні води, можливість накопичення в ґрунті та рослинах.
За рекомендаціями Міністерства охорони здоров'я[106, 107], виходячи із зазначених параметрів, клас небезпеки визначається за формулою:
Кі = , (1)
де: Кі - індекс небезпеки; ГДКі - гранично допустима концентрація небезпечної хімічної речовини, яка міститься у відходах, у ґрунті, мг/кг ґрунту; S - коефіцієнт розчинності хімічної речовини у воді; Св - вміст хімічної речовини в загальній масі відходів; і - порядковий номер даної речовини.
Величину Кі визначають окремо для кожного компонента і округляють до першого знаку після коми. Після цього вибирають 1-3 ведучих компонентів суміші, що мають мінімальне значення, крім того, К1<К2<К3, а також повинна виконуватися вимога 2К1?К3.
Потім визначають сумарний індекс небезпеки за формулою:
К? = ,
- Київ+380960830922