Авторефераты по всем темам >>
Авторефераты по земле
На правах рукописи
БЕЗРОДНЫЙ Юрий Георгиевич
РАЗРАБОТКА МЕТОДОВ ОБЕСПЕЧЕНИЯ ОХРАНЫ ОКРУЖАЮЩЕЙ СРЕДЫ ПРИ ПРОЕКТИРОВАНИИ И СТРОИТЕЛЬСТВЕ НЕФТЕГАЗОВЫХ СКВАЖИН
Специальность 25.00.15 Технология бурения и освоения скважин
Автореферат диссертации на соискание ученой степени доктора технических наук
Москва - 2009
Работа выполнена в обществе с ограниченной ответственностью ЛУКОЙЛ-ВолгоградНИПИморнефть Научный консультант - доктор технических наук, Симонянц Сергей Липаритович Официальные оппоненты - доктор технических наук, Гноевых Александр Николаевич - доктор технических наук, Мазлова Елена Алексеевна - доктор технических наук, Аветов Рафаэль Владимирович Ведущая организация - Общество с ограниченной ответственностью Роснефть-Краснодарнефтегаз
Защита состоится л____ июня 2009 г. в ______ часов на заседании диссертационного совета Д-520.027.01 при ОАО НПО Буровая техника по адресу: 115114, Москва, Летниковская ул.,
С диссертацией можно ознакомиться в библиотеке ОАО НПО Буровая техника Автореферат разослан л____ марта 2009 г.
Ученый секретарь диссертационного совета, доктор технических наук Д.Ф. Балденко
ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ
Актуальность работы. Нефтегазовая промышленность является одним из основных источников пополнения бюджета Российской Федерации. Рост добычи углеводородного сырья обеспечивается интенсивным развитием и увеличением объемов бурения. Наращивание темпов строительства нефтяных и газовых скважин требует расходования больших финансовых и материальных ресурсов, что оказывает интенсивную техногенную нагрузку на экосистемы и может приводить к нарушениям их равновесия. По уровню негативного воздействия на окружающую среду бурение занимает одно из первых мест среди подотраслей нефтегазовой промышленности.
Одной из приоритетных задач Концепции национальной безопасности Российской Федерации является рациональное использование природных ресурсов, предотвращение загрязнения окружающей среды, создание и внедрение экологически безопасных производств, а Концепции перехода Российской Федерации к устойчивому развитию - уменьшение техногенного воздействия на окружающую среду.
Актуальность проблемы состоит в том, что нефтегазовые компании, с одной стороны, должны наращивать объем буровых работ, добычи и транспортировки нефти и газа, которые сопровождаются негативным воздействием на окружающую среду, а с другой стороны, обеспечить устойчивое развитие и сохранение биосферы Земли.
Ситуация с обеспечением охраны окружающей среды при бурении скважин еще более обостряется в связи с перспективами наращивания добычи углеводородов и их запасов, которые связаны, с геологическим изучением континентального шельфа и площадей, отнесенных к категории территорий с ограниченным режимом природопользования, на которых ранее воздерживались от поисковых работ по техническим, экономическим и экологическим причинам.
Территории с ограниченным режимом природопользования включают участки земли, водной поверхности и воздушного пространства над ними, где располагаются природные комплексы и объекты, которые имеют особое природоохранное, научное, культурное, эстетическое, рекреационное и оздоровительное значение, которые изъяты решениями органов государственной власти полностью или частично из хозяйственного использования, охранные, водоохранные зоны, особо охраняемые природные территории, зоны санитарной охраны источников питьевого водоснабжения, зоны охраны объектов культурного наследия (памятников истории и культуры) народов Российской Федерации, функциональные и иные зоны, устанавливаемые в соответствии с законодательством Российской Федерации, и для которых установлен режим особой охраны.
Мировой хозяйственный опыт показывает, что в современных условиях главный упор делается на предупредительный характер природоохранных мероприятий. В связи с этим резко возрастает актуальность обеспечения охраны окружающей среды при проектировании строительства скважин на основе результатов оценки воздействия на окружающую среду и исследований в режиме производственного экологического мониторинга освоения месторождений нефти и газа. Следует подчеркнуть, что проблемы охраны окружающей среды при строительстве скважин имеют приоритетное значение в общей проблеме обеспечения экологической безопасности при разработке месторождений углеводородного сырья.
Реализация традиционных природоохранных мероприятий, предусмотренных рабочим проектом на строительство скважин, в условиях систематически ужесточающихся требований природоохранных органов часто оказывается недостаточной. Нередки случаи отклонения государственной экспертизой рабочих проектов от согласования и введения органами контроля и надзора запрета на бурение скважин по экологическим причинам, приводящие к значительным убыткам нефтегазовых компаний. Несмотря на то, что технология строительства скважин постоянно совершенствуется с учетом систематического ужесточения требований к охране окружающей среды, актуальность проблемы ее загрязнения не снижается и задача состоит в оптимальном совмещении добычи углеводородов с жесткими экологическими требованиями. В связи с этим, решение проблем, связанных с этими противоречиями, является одной из наиболее актуальных задач современного бурения.
Цель работы - решение проблемы обеспечения охраны окружающей среды при проектировании и производстве буровых работ путем разработки новых, научно обоснованных, экологически безопасных технологий, обеспечивающих рациональное природопользование, предотвращение загрязнения недр и смягчение негативного воздействия на окружающую среду при строительстве нефтегазовых скважин.
Основные задачи исследований 1 Исследование основных причин и источников загрязнения окружающей среды при строительстве нефтегазовых скважин и установление факторов, препятствующих производству буровых работ на территориях с ограниченным режимом природопользования.
2 Разработка методологии рационального природопользования и научное обоснование методов охраны окружающей среды при бурении нефтегазовых скважин на территориях с ограниченным режимом природопользования на основе созданной малоотходной технологии.
3 Разработка методов экологического сопровождения освоения лицензионных участков, в том числе предпроектного экологического обоснования намечаемой хозяйственной деятельности, производственного экологического мониторинга, прогноза геоэкологически опасных участков и явлений, связанных с ними, при разработке нефтегазовых месторождений.
4 Разработка методики обеспечения охраны окружающей среды при разработке групповых и индивидуальных рабочих проектов на строительство нефтегазовых скважин.
5 Исследование влияния строительства скважин на качество почвогрунтов, выявление резервов, обоснование направления сокращения размеров земельных отводов, предоставляемых во временное пользование для строительства нефтегазовых скважин, разработка принципов и алгоритма построения схем расположения комплекса бурового оборудования и привышечных сооружений, технологии охраны почв и рекультивации нарушенных земель.
6 Разработка методов обращения с отходами строительства нефтегазовых скважин с целью минимизации их объемов, утилизации и экологически безопасного захоронения.
7 Разработка методов локального экологического сопровождения производственного процесса строительства скважин, включая мониторинг объектов захоронения отходов бурения.
Методы исследований. Для решения поставленных задач выполнен комплекс исследований, включающий:
- анализ законодательных актов, стандартов и нормативных документов, регламентирующих природопользование и охрану окружающей среды при проектировании, размещении и строительстве объектов нефтегазодобывающих производств;
- комплексные инженерно-экологические исследования территорий поисков и разведки залежей углеводородов, лицензионных участков при разработке нефтегазовых месторождений на суше и на море;
- оценку воздействия на окружающую среду намечаемых буровых работ в различных горно-геологических и физико-географических условиях, природно-климатических зонах;
- исследования экологических ограничений хозяйственной деятельности на территориях с ограниченным режимом природопользования;
- анализ проектных, промысловых и геоэкологических материалов;
- экологический мониторинг разработки нефтегазовых месторождений, в том числе локальный экологический мониторинг строительства скважин;
- теоретические и экспериментальные исследования с привлечением методов математической статистики;
- экспериментальные исследования в стендовых и промысловых условиях на стандартном, штатном буровом и цементировочном оборудовании;
- анализ заключений государственной экологической экспертизы на проектные документы поисков и разведки залежей углеводородного сырья, разработки нефтегазовых месторождений, включая рабочие проекты на строительство скважин на суше и на море.
Достоверность и обоснованность научных положений, выводов и рекомендаций обеспечены современными методами и средствами химикоаналитических и газохроматографических исследований, выполненными в аккредитованных лабораториях, использованием статистических методов обработки информации, подтверждением теоретических положений данными экспериментальной и промышленной апробации, а также результатами внедрения новых методов и технологий при освоении месторождений нефти и газа.
Научная новизна выполненной работы 1 Разработана новая методология рационального природопользования при строительстве нефтегазовых скважин на охраняемых природных территориях, обеспечивающая защиту компонентов окружающей среды от негативного влияния буровых работ.
2 Установлены факторы, влияющие на формирование и конфигурацию земельных отводов, предоставляемых для строительства нефтегазовых скважин, обоснована значимость размера земельного отвода для определения требуемого уровня защиты окружающей среды при производстве буровых работ.
3 Разработана методика и комплексная технология обращения с производственными отходами бурения, предусматривающая их утилизацию на ранней стадии образования в процессе строительства скважин.
4 Обоснованы методические подходы и разработаны схемы экологического районирования территории ведения буровых работ по условиям сбора отходов бурения.
5 Исследован механизм формирования и выполнен прогноз химического состава отходов бурения в процессе углубления скважин.
6 Исследован механизм загрязнения первого от поверхности пресноводного горизонта при бурении скважин технического водоснабжения и нефтегазовых скважин под кондуктор.
7 Обоснован комплекс физико-химических исследований компонентов окружающей среды, учитывающий геологические результаты строительства скважин, временной и территориальный факторы, применяемую технологию захоронения отходов бурения.
8 Разработана и реализована методика мониторинга объектов захоронения отходов бурения.
9 Впервые в отрасли проведены комплексные многолетние исследования по оценке влияния утилизируемых отходов бурения на почвы, рост и развитие сельскохозяйственных культур.
Практическая ценность исследования 1 Выявлены резервы и установлены основные направления рационального использования и сокращения размеров земельных отводов, арендуемых для строительства скважин, сформулированы требования, предъявляемые к схемам расположения комплекса бурового оборудования, разработаны принципы и алгоритм их построения.
2 Разработаны рациональные схемы расположения набора бурового оборудования Уралмаш-4Э и Уралмаш-3Д, буровых установок БУ6500Э-IY, БУ5000ЭУ, БУ5000ЭУ-I, БУ5000ЭР/320, F320DH, F320EC, БУ75БрЭ, обеспечившие рациональное использование земельных ресурсов и рельефа местности, сокращение площади используемых земельных отводов и платежей за их аренду на 25Е30 %, предотвращение необоснованного изъятия их из сельскохозяйственного пользования и загрязнения более 2000 га земель.
3 Разработана расчетная схема обоснованного снятия плодородного слоя почвы и рационального ее складирования на территории земельного отвода для временного хранения в течение всего цикла строительства скважины, рекультивации нарушенных земель (а.с. 1794286, пат. 2158070).
4 Разработаны методики составления раздела Охрана окружающей среды рабочих проектов на строительство нефтегазовых скважин (РД 39 Р-0136201-196, РД 153-39.5-0136201-01-99, Практическое пособие по составлению раздела Охрана окружающей среды в составе рабочего проекта на строительство и обустройство скважины на стадии поиска, пробной эксплуатации и разработки месторождений нефти и газа), проведения экологической экспертизы рабочих проектов на строительство нефтегазовых скважин (РД 39 Р-0136201-2-96), расчета объемов шламовых амбаров, сооружаемых при строительстве нефтяных и газовых скважин (РД 39-0147009-725-88 Р).
5 Разработаны технологии проектирования, складирования, обезвреживания, утилизации и захоронения отходов бурения, ликвидации земляных накопителей отходов бурения (РД 39-0147009-725-88 Р, СТО 090147428-037-89, РД 39-0135983-006-91, РД 39-0135983-007-92, РД 39Р-013620106-94, РД 39Р-0136201-07-96, Дополнение к РД 39 Р-0136201-1-96, а.с. 1548322, а.с. 1575975, а.с. 1616943, а.с. 1691385, а.с. 1723856, а.с. 1742403, а.с. 1794286, пат. 2039073, пат. 2039157, пат. 2040633, пат. 2123574, пат. 2138612, пат. 2144605, пат. 2162918, пат. 2201949, пат. 2320847);
6 Разработана технология возведения фундамента многократного применения под буровую вышку (пат. 1813278), 7 Разработана технология предотвращения загрязнения первого от поверхности пресноводного горизонта при бурении скважин технического водоснабжения и нефтегазовых скважин под кондуктор (пат. 2162135, пат. 2206705);
8 Разработаны методы локализации, сбора и удаления плавающей нефти с водных поверхностей (а.с. 1730877; а.с. 1752027; пат. 1768035), методы очистки нефтесодержащих сточных вод (а.с. 1626488), устройство для перемешивания сточных вод (пат. 2048178), устройство для отбора проб жидкости и газа из скважины (пат. 2064578).
9 Обоснованы методические подходы и разработаны схемы экологического районирования территории ведения буровых работ по условиям сбора отходов бурения.
10 Исследован механизм загрязнения первого от поверхности пресноводного горизонта при бурении скважин технического водоснабжения и нефтегазовых скважин под кондуктор.
11 Сформулированы экологические ограничения на обезвреживание отходов бурения методом отверждения и их захоронение.
12 Разработана и внедрена методика мониторинга объектов захоронения отходов бурения.
13 Проведены комплексные многолетние исследования по оценке влияния утилизируемых отходов бурения на почвы, рост и развитие сельскохозяйственных культур.
ичный вклад Обоснование цели и задач исследований, разработка и развитие методологии их решения, научно-методическое руководство исследованиями, по совокупности результатов которых подготовлена диссертация. Непосредственное участие в проведении теоретических и лабораторных экспериментов, натурных испытаниях, анализ и обобщение их результатов.
Реализация и внедрение результатов работы Внедрение научно-методических и инженерных разработок в промышленности осуществлялось путем включения их в разделы 3 Охрана окружающей среды более 200 рабочих проектов на строительство скважин в ПО Грознефть, Новосибирском территориальном геологическом управлении, управлении СевКавбургеотермия, ООО ЛУКОЙЛ-Нижневолжскнефть, ООО ЛУКОЙЛ-Волгограднефтегаз, ООО ЛУКОЙЛ-Приморьенефтегаз, ЗАО ЛУКОЙЛ-Саратов, ООО ЛУКОЙЛ-Саратовнефтегаздобыча, ТПП ЛУКОЙЛ-Астраханьморнефть, ООО СП Волгодеминойл, ПБР Астраханьбургаз, АО Прикаспийбурнефть, АО Калмнефть, ОАО Саратовнефтегаз, ЗАО Геонефть-Волга, ЗАО Волга-ТЭК, АО Волганефть, ЗАО Интернефть, ОАО Фирма Диалог-Астрахань, ЛУКОЙЛ Оверсиз Узбекистан Лтд., на акватории Северного Каспия (ООО ЛУКОЙЛ-Нижневолжскнефть, ООО Каспийская нефтяная компания и ООО Мегатрон НВК), Среднего Каспия (ООО Каспийская нефтегазовая компания, ООО ЦентрКаспнефтегаз, Overseas Operating Company Ltd.), Азовского моря (ООО Приазовнефть); разделов Охрана окружающей среды и недр технологических схем (проектов) разработки месторождений нефти и газа на суше и на море (месторождения им. Ю. Корчагина, им. В. Филановского, Хвалынское и Сарматское месторождения, 170 км, Центральная структура, ЯламаСамур, перспективный азербайджанский блок D-222, Темрюкско-Ахтарский лицензионный участок).
Апробация работы. Результаты исследований докладывались на международных, Всесоюзных, Всероссийских конференциях, симпозиумах, совещаниях, научно-технических советах, в том числе, на координационном совещании НПО Бурение в области охраны окружающей среды при бурении скважин (Краснодар, 1989 г.), Всесоюзном совещании Проблемы охраны окружающей среды в нефтяной промышленности (Уфа, 1989 г.); 2-й Междунар.
науч.-практ. конфер. Проблемы охраны здоровья и социальные аспекты освоения газовых месторождений России (Астрахань, 1993 г.); Междунар. симпозиуме Экология и безопасность жизнедеятельности, научно-прикладные аспекты, инженерные решения (Волгоград, 1996 г.); научн.-практ. конфер.
Экологические проблемы и пути решения задач по длительной сохранности недр и окружающей среды на период более 500 лет в зоне ведения геологоразведочных и буровых работЕ (Тюмень, 1997 г.), конфер. Ассоциации Буровых Подрядчиков Экологические аспекты строительства скважин (Волгоград, 1997 г.), Второй междунар. конфер. Экология. Нормативно-методические и правовые основы создания постоянно действующей службы нефтеэкологического мониторинга... (Санкт-Петербург, 1998 г.); Межотраслевом семинаре Вопросы экономики природопользования и охраны окружающей среды в ТЭК (Пермь, 1999 г.), Междунар. экологическом конгрессе Новое в экологии и безопасности жизнедеятельности (Санкт-Петербург, 2000 г.); Междунар. науч.-практ. конфер.
Геоэкология и современная геодинамика нефтегазоносных районов (Москва, 2000 г.); 6-ой Междунар. науч.-практ. конфер. Нефть и газ Украины-2000 (Ивано-Франковск, 2000 г.), 2-ой Междунар. специализированной выставке Индустрия переработки и утилизации. Отходы-2001 (Москва, 2001 г.); 5-й науч.-техн. конфер. Актуальные проблемы состояния и развития нефтегазового комплекса России (Москва, 2003 г.); Междунар. Форуме Инновационные технологии XXI века для рационального природопользования, экологии и устойчивого развития (Москва, 2004 г.), Междунар. семинаре Современные технологии мониторинга и освоения природных ресурсов южных морей России (Ростов-на-Дону, 2005 г.), 7-й Междунар. конфер. по освоению ресурсов нефти и газа Российской Арктики и континентального шельфа СНГ RAO/CIS OFFSHORE 2005 (Санкт-Петербург, 2005 г.), 2-ой Междунар. научно-практ. конфер. Новые технологии в решении экологических проблем ТЭК (Москва, 2007 г.), 5-ом Междунар. конгрессе по управлению отходами и природоохранным технологиям Вэйст ТЭК-2007 (Москва, 2007 г.), 8-й Междунар. конфер. по освоению ресурсов нефти и газа Российской Арктики и континентального шельфа СНГ RAO/CIS OFFSHORE 2007 (Санкт-Петербург, 2007 г.), конфер. Ассоциации Буровых Подрядчиков Обеспечение технологической и экологической безопасности строительства скважин на суше и на море (Москва, 2008 г.), Междунар. Каспийском Энергетическом Форуме Экологическая безопасность в Каспийском регионе (Москва, 2008 г.).
За разработки по теме диссертации автор удостоен премии и медали им. акад.
И.М. Губкина.
Публикации. По результатам исследований, представленных в диссертации, опубликованы 93 работы, в том числе, 26 патентов на изобретения, монография, практическое пособие; 41 работа опубликована в ведущих рецензирующих научных журналах и изданиях, рекомендованных ВАК Минобрнауки России.
Структура и объем диссертации Диссертация состоит из введения, семи разделов, основных выводов работы, списка использованных источников и приложений. Работа изложена на 2страницах машинописного текста, содержит 57 таблиц, 55 рисунков, список использованных источников из 340 наименований, 11 приложений.
При подготовке некоторых материалов диссертации и внедрении разработок автор сотрудничал с к.г-м.н. А.А. Акимовой, д.т.н. В.Ю. Близнюковым, к.т.н.
В.Н. Ботвинкиным, к.г-м.н. Э.Х. Векиловым, д.г-м.н. Г.П. Волобуевым, инж.
С.А. Кисляком, к.т.н. В.И. Матыцыным, к.т.н. Р.Х. Моллаевым, инж.
А.А. Панаиотиди, инж. В.П. Чалченко, д.т.н. В.Ю. Шеметовым, инж.
В.К. Щербаком.
Автор выражает глубокую благодарность В.В. Новиковой за многолетнее плодотворное сотрудничество, помощь и ценные советы при работе над диссертацией.
Особую признательность автор выражает д.т.н., профессору А.М. Гусману за конструктивное обсуждение работы.
СОДЕРЖАНИЕ РАБОТЫ
Введение. Обоснована актуальность, сформулированы цель, задачи и методы исследований, изложены научная новизна, практическая ценность диссертационной работы.
Первый раздел посвящен анализу современного состояния проблемы природопользования и обеспечения экологической безопасности при строительстве скважин. Результаты оценки воздействия на окружающую среду и локального производственного экологического мониторинга строительства скважин свидетельствуют о том, что негативному влиянию подвержены практически все компоненты природной среды. Воздействие строительства скважин на компоненты окружающей среды зависит от экологической политики недропользователя, научно-технического уровня рабочих проектов, применяемой технологии, горно-геологических, физико-географических, природноклиматических, гидрологических, гидрогеологических условий, наличия в составе пластового флюида агрессивных компонентов, оснащенности буровой установки природоохранным оборудованием и других факторов.
Природоохранные мероприятия могут быть реализованы только при условии их заложения в рабочий проект. Это обусловливает актуальность, значимость и обоснованность Раздела 3 Охрана окружающей среды при прохождении государственной экспертизы.
Показано, что ужесточение природоохранного законодательства в значительной степени влияет на нефтегазовую отрасль, в том числе на ее экономические показатели. Проанализированы имеющиеся противоречия в действующих природоохранных законодательных актах, стандартах и нормативах, обусловленные ими проблемы, а также особенности прохождения государственной экспертизы рабочих проектов на строительство скважин.
Обращено внимание на недопустимость игнорирования мнения общественности по намечаемой хозяйственной деятельности.
Позитивная роль сертификации нефтегазовых компаний по международным стандартам ISO/FDIS 14001:2004 и ее положительное влияние на формирование экологической политики и культуры недропользователей заключается в смягчении негативного влияния на компоненты окружающей среды.
Более 70 % объема буровых работ приходится на экологически уязвимые регионы с крайне неблагоприятными природно-климатическими, гидрогеологическими и гидрологическими условиями, характеризующимися малой устойчивостью экосистем к техногенному воздействию и длительным периодом самовосстановления, что особенно проявляется при освоении нефтегазовых месторождений на шельфе и территориях с ограниченным режимом природопользования, как в России, так и за рубежом. В связи с этим проанализировано правовое регулирование охраняемых природных территорий в России. Проанализированы проблемы, осложняющие буровые работы на охраняемых природных территориях, и основные требования государственной экспертизы к условиям осуществления на них хозяйственной деятельности.
Отсутствие новых экологически ориентированных технологий является одной из основных причин возникновения проблем освоения лицензионных участков и бурения скважин на охраняемых природных территориях.
В преддверии принятия новых Федеральных законов, которые должны укрепить фундамент экологического права и имеющие непосредственное отношение к добыче углеводородов, и планируемого Правительством Российской Федерации кратного (в разы) повышения платежей за негативное воздействие на окружающую природную среду и размещение отходов, налогового стимулирования предприятий, обеспечивающих экологически чистое производство, необходимость разработки и внедрения новейших экологически ориентированных технологий освоения месторождений углеводородов, в первую очередь строительства нефтегазовых скважин не вызывает сомнения.
Оценку воздействия нефтегазовой промышленности на ОПС и разработку природоохранных мероприятий проводили Б.А. Андресон, Р.К. Андресон, У.М. Байков, В.И. Балаба, О.Н. Балаева, С.Н. Бастриков, А.Г. Бордюгов, Г.П. Бочкарев, И.Ю. Быков, А.И. Булатов, Т.В. Бурчак, Э.Х. Векилов, Р.Р. Гехт, А.Н. Гноевых, В.В. Грещишин, В.И. Гридин, А.С. Гуменюк, Т.И. Гусейнов, Л.М. Демидюк, И.П. Елманов, М.М. Загиров, Н.Ф. Кагарманов, Н.С. Касимов, Г.С. Кесельман, И.В. Косаревич, Н.И. Крысин, В.А. Левшин, В.И. Литвиненко, О.А. Лушпеева, М.Р. Мавлютов, Е.А. Мазлова, И.И. Мазур, В.И. Матыцын, С.В. Мещеряков, В.В. Минасян, В.И. Мищенко, О.И. Молдаванов, Б.А. Никитин, С.А. Патин, Ю.И. Пиковский, Г.Н. Позднышев, С.А. Рябоконь, В.И. Рябченко, А.С. Сатаев, Н.П. Солнцева, Г.Б. Хаиров, А.У. Шарипов, В.Ю. Шеметов, Р.Г. Ягафаров, L. Astrella, W.T. Ballantine, R.C. Churchwell, G.E. Davies, L.E. Deuel, D.A. Mead, B. Fristoe, D.R. Grames, A. Hinds, G.H. Holliday, S.E. Hrudey, P.M. Hunson, F.V. Jones, A.J. Leuterman, H. Lillo, T.M. Macyk, J.D. Mikendriek, W.W. Mitchell, J.E. Paulsen, C.B. Powter, C.T. Stillwell, N.E. Trurber, G.A. Webster, R. Wiemers, T.P. Wilkinson, P.D.Wotherspoon, P.K. Zimmerman и другие специалисты. Однако, несмотря на это, проблема повышения экологической безопасности строительства скважин особенно на территориях с ограниченным режимом природопользования, на которых действуют жесткие экологические ограничения к хозяйственной деятельности, далека от разрешения.
Выполненный анализ позволил сформулировать цель и определить комплекс научно-прикладных задач исследований применительно к проектированию и строительству нефтегазовых скважин на охраняемых природных территориях, решения которых отражены в последующих разделах работы.
Во втором разделе предложена методология рационального использования природных ресурсов и охраны окружающей среды при освоении нефтегазовых месторождений на территориях с ограниченным режимом природопользования, которая определяется нами как достижение оптимального соответствия комплексного использования природных ресурсов, включающего полноту геологического изучения недр, наиболее полное извлечение из недр запасов основных и совместно с ними залегающих полезных ископаемых и попутных компонентов, а также уровня непреднамеренных нарушений состояния компонентов окружающей среды, обеспечивающего устойчивое функционирование естественных экологических систем и сохранение биологического разнообразия. Системный подход достижения оптимального соответствия указанных уровней, решения задач рационального природопользования и обеспечения экологической безопасности освоения месторождений нефти и газа на территориях с ограниченным природопользованием предусматривает:
- учет существующей антропогенной нагрузки, экологической устойчивости района намечаемой хозяйственной деятельности, действующих в нем экологических ограничений и условий аренды земельных отводов;
- исследование режима особого природопользования - регионально вводимого регламентирования форм и интенсивности использования природных ресурсов в большей степени, чем это традиционно выполняется в других нефтегазодобывающих районах, с целью их лучшего сохранения и обеспечения экологической допустимости реализации проектов на строительство скважин;
- всестороннее геологическое и экологическое обоснование точек заложения поисковых и разведочных скважин, буровых работ, сопровождающихся негативным воздействием на компоненты окружающей среды, с целью снижения числа сухих скважин и риска не открытия месторождений углеводородного сырья;
- минимизацию объемов (размеров) использования (изъятия) компонентов ОПС для обеспечения экологически допустимого освоения месторождений нефти и газа и восстановления природных ресурсов;
- приостановление хозяйственной деятельности после получения положительных геологических результатов поискового бурения в случае несоответствия технического уровня оборудования и технологии освоения месторождений углеводородов действующим экологическим ограничениям до создания принципиально новых технических решений и изделий, соответствующих территориям с ограниченным режимом природопользования;
- реализацию мероприятий по увеличению нефтеотдачи пластов и интенсификации добычи углеводородов на завершающей стадии разработки месторождений и первоочередной вывод из эксплуатации и ликвидацию низкорентабельных скважин, расположенных на территориях с ограниченным режимом природопользования.
Рациональное природопользование и охрана окружающей среды при освоении месторождений нефти и газа, в первую очередь, на территориях с ограниченным режимом природопользования, по нашему мнению, должны базироваться на малоотходной технологии строительства скважин. В ее основе лежит целостное представление об ограниченности земельного фонда планеты и возможности почвенного покрова к саморегуляции при неизбежном частичном размещении в земле отходов производства в результате буровых работ.
Малоотходная технология разработана на принципах системности, комплексности, рациональности ограничений, взаимосвязанности, непрерывности, кооперации с другими региональными промышленными предприятиями с целью перевода отходов из категории загрязнителей окружающей природной среды в материал для ее защиты.
Одним из резервов малоотходной технологии является бурение скважин малого диаметра с использованием современных достижений научнотехнического прогресса в области промывки, крепления и заканчивания скважин в условиях малых кольцевых зазоров, повышения надежности и энергоемкости буровых долот, забойных двигателей и других технических средств малого диаметра.
Для решения составных частей малоотходной технологии строительства скважин, а также проведения комплексных инженерно-экологических исследований территорий и производственного экологического мониторинга, учитывающих специфику поисков и разведки залежей углеводородов, освоения лицензионных участков при разработке месторождений, других задач нами предложены технологии и методы, обоснование и описание которых приведено в соответствующих разделах работы.
Третий раздел посвящен экологическому сопровождению освоения лицензионных участков, включая предпроектное и проектное экологическое обоснование, методологию производственного экологического мониторинга и прогноз геоэкологически опасных участков (зон) и явлений, связанных с ними, при разработке нефтегазовых месторождений.
Недропользователи рассматривают лицензию как всеобъемлющее право на буровые работы без учета специфики условий лицензионного участка и наличия экологических ограничений. Между тем, установлено, что проблемы прохождения государственной экспертизы рабочих проектов на строительство скважин во многом обусловлены низким качеством и неполнотой экологического обоснования материалов на получение лицензии на право пользования недрами и инвестиционных проектов на освоение лицензионных участков, т.е. задолго до разработки проектной документации на бурение скважин. На стадии выдачи лицензий, несмотря на указание МПР России, из лицензионных участков, как правило, не изымаются особо охраняемые природные территории, на которых вести буровые работы с использованием традиционной технологии не представляется возможным по экологическим причинам.
Нами в соавторстве разработана методика экологического сопровождения освоения лицензионных участков, предусматривающая строгое соблюдение последовательности фаз проектирования освоения лицензионных участков и их экологическое сопровождение, создающие условия, при которых экологическое обоснование каждой предыдущей фазы является исходным и согласованным с органами контроля и надзора в области охраны окружающей среды для продолжения процесса проектирования и реализации намечаемой хозяйственной деятельности. Следует подчеркнуть важную роль предпроектных инженерноэкологических изысканий и раздела Оценка воздействия на окружающую среду в инвестиционных проектах, где должны быть выявлены экологические ограничения и рассмотрены альтернативные проектные решения, подлежащие уточнению и конкретизации в рабочих проектах. Должны также учитываться условия лицензионного соглашения, результаты инженерно-экологических исследований и остаточное воздействие на окружающую среду всех видов предшествующей хозяйственной деятельности в районе намечаемых буровых работ.
Одним из непременных условий предоставления горного отвода для разработки месторождений нефти и газа является обеспечение ведения горноэкологического мониторинга, который организуется и финансируется недропользователем. Анализ результатов исследований показывает, что, в большинстве случаев, производственный экологический мониторинг ограничивается установлением состава и концентрации загрязнителей, а также динамикой их накопления за определенный период наблюдений.
Разработана методология производственного экологического мониторинга, включающая обоснование площади техногенного воздействия разработки нефтегазовых месторождений на компоненты окружающей природной среды, принципы выделения зон повышенного геоэкологического риска, обоснование местоположения и плотности пунктов режимных наблюдений, обоснование показателей контроля и оценки экологического состояния компонентов окружающей среды, приоритетные показатели контроля и оценки состояния почвогрунтов, поверхностных и подземных вод.
Прогнозные построения изменения экосистем на перспективный период разработки месторождения проводятся крайне редко. С одной стороны, это связано с характерным явлением, отраженным в принципе удаленности события, с другой - со сложностью моделирования многофакторных экосистем и отсутствием методических основ прогнозирования их изменения во времени и пространстве под воздействием техногенных факторов на ограниченных территориях. В то же время вопрос прогноза возможных природных негативных явлений, обусловленных добычей углеводородного сырья и строительством скважин, становится достаточно острой проблемой особенно для крупных и средних месторождений на завершающей стадии разработки. Это связано с тем, что большинство таких месторождений в результате длительного периода разработки становятся градообразующими. Разработаны методические приемы прогнозирования изменения состояния компонентов экосистемы.
Методические приемы геоэкологического районирования лицензионных участков с целью прогнозирования изменения состояния компонентов экосистемы реализованы на ранней стадии разработки Памятно-Сасовского месторождения нефти, введенного в пробную эксплуатацию в 1992 г.
По результатам исследований площадь месторождения разделена на четыре геоэкологические района: северный, центральный, южный и юго-западный. В пределах центрального, южного и юго-западного геоэкологических районов по результатам анализа скважинной геофизики выделены несколько зон повышенной флюидопроницаемости геологического разреза. Установленные во времени изменения качества подземных вод верхней части геологического разреза позволили на ранней стадии разведки месторождения внести коррективы в рабочие проекты на строительство скважин.
Строгое соблюдение, оптимизация предпроектного и проектного обеспечения освоения лицензионных участков, экологического мониторинга и прогноз геоэкологически опасных зон и явлений позволяют создать основу для повышения качества и научно-технического уровня рабочих проектов и обеспечения успешного прохождения государственной экспертизы, повысить экологическую безопасность строительства скважин на территориях с ограниченным режимом природопользования.
Четвертый раздел посвящен разработке методологических основ рационального использования и охраны земельных ресурсов при строительстве скважин.
Для установления закономерностей влияния строительства скважин на качество почвогрунтов проанализированы результаты химико-аналитических исследований солевого состава водной вытяжки 319 проб с использованием программного комплекса STATISTICA v. 5.5. Специфика выполнения полевых геоэкологических исследований состояния почвогрунтов в процессе строительства скважин (цель, продолжительность и результаты бурения скважины, сезонность, погодные условия и др.) не всегда позволяет провести отбор проб на конкретном этапе строительства. В связи с этим приведенная выше привязка отбора проб почвогрунтов к конкретному этапу строительства скважин рассматривается условно, что предопределило разделение массива данных при статистических исследованиях на две группы (выборки). Первая группа представлена данными, полученными при проведении химикоаналитических исследований солевого состава водной вытяжки проб, отобранных на первом этапе локального мониторинга строительства скважин, вторая - на этапах II-VI, когда в результате строительства скважин изменилось качество почвогрунтов. Для каждой группы построены матрицы парной корреляции r. Матрица парной корреляции для результатов химикоаналитических исследований солевого состава водной вытяжки проб, отобранных на первом этапе мониторинга строительства скважин, приведена в таблице 1.
Таблица 1 - Матрица парной корреляции между компонентами солевого состава водной вытяжки проб почвогрунтов, отобранных на первом этапе локального экологического мониторинга строительства скважин Нефть Показатели ПО рН Хлориды Сульфаты Кальций Магний Фосфор (н/пр.) ПО 1,00 Ч 0,77 0,95 Ч Ч 0,38 Ч рН Ч 1,00 0,20 Ч 0,28 Ч Ч Ч Хлориды 0,77 0,20 1,00 0,71 Ч 0,58 0,29 Ч Сульфаты 0,95 Ч 0,71 1,00 Ч 0,50 0,37 Ч Кальций Ч 0,28 Ч Ч 1,00 Ч -0,34 Ч Магний 0,53 Ч 0,58 0,50 0,54 1,00 Ч Ч Фосфор 0,38 Ч 0,29 0,37 -0,34 Ч 1,00 Ч Нефть (н/пр.) Ч Ч Ч Ч Ч Ч Ч 1,Примечание: показаны значимые коэффициенты корреляции (r=0,20) Из анализа матрицы парной корреляции проб почвогрунтов, отобранных на первом этапе локального экологического мониторинга (лфоновых пробах), следует, что величина плотного остатка определяется в основном содержанием хлоридов и сульфатов и в меньшей степени содержанием магния и фосфора.
Концентрация хлоридов и сульфатов взаимосвязана. С ростом величины рН увеличивается концентрация кальция и хлоридов. С увеличением концентрации кальция наблюдается рост ионов магния и уменьшение фосфора.
Матрица парной корреляции компонентов солевого состава водной вытяжки проб почвогрунтов, отобранных на II- VI этапах локального экологического мониторинга, приведена в таблице 2.
Таблица 2 - Матрица парной корреляции между компонентами солевого состава водной вытяжки проб почвогрунтов Нефть Показатели ПО рН Хлориды Сульфаты Кальций Магний Фосфор (н/пр.) ПО 1,00 Ч 0,50 0,93 Ч 0,36 Ч Ч рН Ч 1,00 0,17 Ч -0,14 Ч -0,20 Ч Хлориды 0,50 0,17 1,00 0,45 Ч Ч Ч 0,Сульфаты 0,93 Ч 0,45 1,00 0,17 0,43 Ч 0,Кальций Ч -0,14 Ч 0,17 1,00 0,83 Ч Ч Магний 0,36 Ч Ч 0,43 0,83 1,00 Ч Ч Фосфор Ч -0,20 Ч Ч Ч Ч 1,00 Ч Нефть (н/пр.) Ч 0,22 0,14 Ч Ч Ч 1,Примечание: показаны значимые коэффициенты корреляции (r=0,14) Для обеих групп выборок сохраняется тенденция взаимосвязи между компонентами солевого состава водной вытяжки проб почвогрунтов. Величина плотного остатка определяется содержанием хлоридов, сульфатов и магния.
Содержание сульфатов, хлоридов, кальция и магния взаимосвязано. Также отмечается изменение характера влияния величины рН на концентрацию кальция.
Увеличение рН солевого состава водной вытяжки приводит к уменьшению концентрации кальция, а также фосфора. Корреляционная связь между содержанием нефти (нефтепродуктов) и концентрацией хлоридов и сульфатов объясняется тем, что в процессе испытания и освоения скважин был допущен перелив пластового флюида на буровую площадку.
Вычисление описательных внутригрупповых статистик при задании текстовой группирующей переменной место отбора проб, позволило определить средние значения и внутригрупповые корреляции для переменных показателей солевого состава водной вытяжки и содержания нефти (н/пр.) в пробах, отобранных в различных точках буровой площадки.
Средние значения показателей солевого состава водной вытяжки и содержания нефти (н/пр.) в пробах, отобранных в различных точках буровой площадки на этапе I (лфоновые пробы), показаны на рисунке 1, для этапов II-VI - на рисунке 2.
г/кг 0,ХЛОРИДЫ СУЛЬФАТ Ы НЕФТ ЕПР ОДУКТ Ы 0,0,0,0,0,0,0,ЮЗ СЗ СВ ЮВ ША УСТЬЕ СХР СГСМ 50 М 100 М Место отбора проб По стоку Рисунок 1 - Средние значения показателей солевого состава водной вытяжки и содержания нефтепродуктов в пробах, отобранных в различных точках на буровых площадках (этап I) г/кг 3,ХЛОРИДЫ СУЛЬФАТ Ы НЕФТ ЕПРОДУКТ Ы 2,1,0,ЮЗ СЗ СВ ЮВ ША УСТ ЬЕ СХР СГСМ 50 М 100 М Ме сто отбора проб По стоку Рисунок 2 - Средние значения показателей солевого состава водной вытяжки и содержания нефтепродуктов в пробах, отобранных в различных точках на буровых площадках (этапы II, III, IV) Были определены матрицы парной корреляции внутригрупповых статистик между показателями солевого состава водной вытяжки проб, отобранных в различных точках буровой площадки (этапы II-VI).
Полученные данные показывают, что наибольшее загрязнение хлоридами и сульфатами наблюдается на участках, прилегающих к устью скважины, амбарунакопителю отходов бурения, складу химических реагентов, и складу ГСМ. Такие же тенденции отмечаются при исследовании содержания нефти и нефтепродуктов. Изменение солевого состава водной вытяжки почвогрунтов за пределами границ обвалованной буровой площадки не происходит.
Определены локальные участки с разной степенью засоления почв, которые требуют первоочередной защиты, установлены закономерности влияния строительства скважин на качество почвогрунтов.
Впервые предложено принять размер земельного отвода в качестве одного из основных критериев при определении требуемого уровня защиты окружающей среды при строительстве скважин. Он может быть выражен как функция ряда аргументов и служить базой для совершенствования действующих нормативов и правил безопасности, конструкций буровых вышек и блоков, а также применяемых технологий их монтажа, бурения, крепления, испытания и освоения скважин:
S=f (C, Tc, Hc, Hr, R, n, P, Vm, Vf, B, F, L, Q, G, hs, hg, z, К, М), (1) где S - площадь земельного отвода для строительства нефтегазовой скважины (площадь буровой площадки);
С - цель бурения (разведка, эксплуатация);
Тс - продолжительность строительства скважины;
Нс - глубина и конструкция скважины;
Нr - высота буровой вышки;
R - тип буровой вышки (мачтовый, башенный);
n - число якорей оттяжек буровой вышки;
Р - тип привода буровой установки (дизельный, газотурбинный, электрический);
Vm - объем отходов бурения;
Vf - расчетный объем пластового флюида при нефтеводопроявлениях и освоении скважины;
В - метод сбора и хранения ОБ (в амбарах на территории буровой площадки или безамбарный - в инвентарные контейнеры с последующей эвакуацией отходов на централизованный полигон);
F - потребность в трапно-факельной установке;
L - длина линий дросселирования и глушения противовыбросового оборудования (ПВО);
Q - ожидаемый дебит скважины;
G - прогнозируемое наличие сероводорода в пластовом флюиде;
hs - толщина плодородного слоя почвы;
hg - глубина залегания грунтовых вод;
z - естественная защищенность грунтовых вод;
К - метод монтажа буровой установки (первичный, повторный);
М - система очистки бурового раствора.
Определены резервы обоснованного сокращения размеров земельных отводов для строительства нефтегазовых скважин.
Территорию буровой площадки (S) рекомендовано разделить на две зоны (рисунок 3): лусловно чистую (Sс) и зону, подверженную загрязнению (Sр).
Конфигурация зон относительно устья скважины может быть любой, а Рисунок 3 - Схемы вариантов вывод выкидных линий ПВО соотношение их размеров характеризует показатель экологического дизайна D использования территории буровой площадки. Степень потенциальной защиты земельного отвода от загрязнения в процессе строительства скважины может быть определена величиной отношения Sс / S, т.е. чем выше значение D, тем совершеннее экологический дизайн размещения и компоновки бурового оборудования и привышечных сооружений.
Сформулированы требования, предъявляемые к схемам расположения комплекса бурового оборудования и привышечных сооружений при строительстве скважин, ориентированные на обоснованную минимизацию размеров земельных отводов, с учетом технических, экономических и экологических аспектов, нормативов промышленной и пожарной безопасности, а также основные принципы построения схем расположения, включающие сбор исходной информации, ее анализ, обобщение, систематизацию и алгоритм проектирования. Результаты исследований целесообразно использовать при проектировании бурового и цементировочного оборудования.
На основе предложенных принципов и алгоритма построения схем, а также нормативных ограничений на размещение объектов и сооружений буровой установки разработаны рациональные схемы расположения буровых установок, позволившие сократить размеры земельных отводов, используемых при строительстве скважин в сложных горно-геологических условиях.
На базе методологических основ предлагается разработать новый норматив (взамен СН 459-74), регламентирующий использование земельных отводов для строительства нефтяных и газовых скважин любыми типами буровых установок, который обеспечит сокращение на 25Е30 % размеров площади ныне используемых земель без значительных капитальных вложений и ущерба промышленной, пожарной и экологической безопасности ведения буровых работ.
Разработанные принципы и алгоритм построения схем расположения комплекса бурового оборудования и привышечных сооружений являются составной частью экологического дизайна строительства скважин.
Пятый раздел посвящен технологиям и методам обращения с отходами строительства скважин, экологически безопасного сбора, утилизации отходов бурения.
Традиционно обращение с отходами бурения основано на принципе end of pipe (на конце трубы), т.е. предполагает решение проблемы отходов после завершения бурения скважин, когда на буровой площадке накоплен максимальный их объем.
Систематизированы источники загрязнения компонентов окружающей среды, разработана принципиальная схема образования и накопления отходов в процессе бурения, крепления и освоения скважин.
По степени загрязненности отходов бурения вредными компонентами, как правило, соблюдается следующее соотношение:
С1 > C2 C3 C4 > C5 (2) где С1 - степень загрязненности бурового раствора на углеводородной основе;
С2 - степень загрязненности бурового раствора на водной основе;
С3 - степень загрязненности отработанного бурового раствора на водной основе;
С4 - степень загрязненности бурового шлама;
С5 - степень загрязненности буровых сточных вод.
Предложенная нами систематизация отходов строительства скважин позволяет установить связи между ними в целях оптимизации выбора методов управления, снизить величину соотношения: отходы строительства скважин / вторичные материальные ресурсы, обеспечить выполнение установленных нормативов предельного размещения отходов; обоснованно подходить к выбору методов обращения с ними, а также к определению наиболее экологически и экономически целесообразных направлений их утилизации и обезвреживания.
Установлено, что, несмотря на простоту и надежность сбора отходов бурения в земляных накопителях, этот метод был в значительной степени дискредитирован вследствие его повсеместного использования даже при неблагоприятных гидрогеологических условиях. Наиболее экологичным принято считать безамбарный (более сложный и дорогостоящий) метод сбора отходов бурения с последующей их эвакуацией на централизованный полигон для последующей утилизации, обезвреживания и захоронения. Однако при бурении поисковых скважин в отдаленных районах, сопровождающемся низкой подтверждаемостью геологических прогнозов, сооружение централизованных полигонов экономически нецелесообразно. Из анализа положительных и отрицательных сторон использования обоих методов сбора отходов бурения следует, что на буровых площадках, где по гидрогеологическим и другим условиям могут быть размещены земляные накопители отходов бурения, представляющие собой инженерные сооружения, нецелесообразно реализовывать безамбарный метод. В связи с этим основное внимание нами уделено традиционному методу сбора отходов бурения в земляных накопителях, наиболее распространенному до сих пор не только в России, но и широко используемому ведущими зарубежными нефтегазовыми компаниями.
Выбор методов обращения с отходами может быть сделан только на основе изучения и анализа их генезиса, прогнозного химического состава и объема. При разработке рабочих проектов на строительство скважин отсутствует достаточная обоснованность объемов земляных накопителей отходов бурения, что может привести к переполнению и разливу жидких отходов по территории буровой площадки или неоправданному увеличению земляных работ при сооружении накопителя, нерациональному использованию земельных отводов и, соответственно, их загрязнению.
Разработанные нами технологии и методы обращения с отходами предусматривают на стадии проектирования изменение технологии строительства скважин в целях минимизации объемов образующихся отходов до того, как они становятся опасными для охраны окружающей среды, замены токсичных реагентов на малоопасные, утилизации для перевода отходов из категории загрязнителей окружающей среды в материал для ее защиты по принципу лотходы в доходы. При этом особую экологическую опасность представляют региональные предприятия, не связанные между собой технологическими процессами передачи, утилизации и переработки отходов.
В основу предложенного нами методического подхода к определению объемов земляных накопителей отходов бурения положены расчетные методы, согласно которым объемы отходов определяются по интервалам бурения, заданным конструкцией скважины и типом бурового раствора, а основными источниками исходной информации при расчетах служат геолого-технический наряд, режимно-технологическая карта, регламенты на буровые растворы, разделы 1 и 2 рабочего проекта на строительство скважины. Разработанная методика основана на пооперационных методах определения объемов отходов бурения с дифференциацией их по видам, учитывает продолжительность строительства скважины и метеорологические условия в районе бурения.
Отличительной особенностью методики является учет накапливающихся во времени объемов отходов бурения. Кроме того, специально учитывается повторное использование очищенных сточных вод в технологических процессах и особенно роль внешней среды на формирование объемов отходов.
Большое значение для выбора и обоснования природоохранных мероприятий имеют химические свойства отходов бурения. В связи с этим исследованы факторы, влияющие на формирование химического состава отходов бурения.
Для оценки закономерностей формирования химического состава отходов бурения и динамики изменения его показателей проведена систематизация данных, полученных в процессе химико-аналитических и газохроматографических исследований проб отходов бурения, отобранных из земляных накопителей отходов бурения скважин, находившихся на различных этапах бурения разведочных и добывающих скважин Памятно-Сасовского месторождения нефти ООО ЛУКОЙЛ-Нижневолжскнефть и Платовского лицензионного участка ООО СП Волгодеминойл. Проведенная систематизация с применением методов множественной регрессии позволила получить обобщающие зависимости, характеризующие процесс формирования химического состава отходов бурения в процессе углубления скважин.
Систематизация средних показателей химического состава отходов бурения позволила установить закономерности их изменения в зависимости от глубины бурения. Для этого были оценены значения свободных членов уравнения множественной регрессии Pn = во + в1L, (3) где Pn - зависимая переменная (n-ый показатель химического свойства);
L - глубина скважины;
в0 и в1 - эмпирические значения свободных членов уравнения регрессии.
Уравнения регрессии показателей химического состава отходов бурения имеют следующий вид:
сухой остаток Ссо = 592 + 2,6 L (RI = 0,97) (4) хлор-ион СCl = 334,5 + 0,6 L (RI = 0,97) (5) сульфат-ион СSO4 = 551,1 + 0,15L (RI = 0,60) (6) общая щелочность Сощ. = 2,07 + 0,0036L (RI = 0,99) (7) СПАВ Сспав. = 0,45 + 0,0006L (RI = 0,97) (8) гидрокарбонаты Сгк. = 62 + 0,24L (RI = 0,99) (9) RI - коэффициент детерминации, показывающий долю общего разброса, который объясняется уравнением регрессии. Значения RI характеризуют высокую значимость (за исключением сульфатов). Уравнения регрессии остальных показателей химического состава отходов бурения характеризуются низким уровнем коэффициента детерминации, и не столь значимы. Это позволяет сделать вывод о том, что изменение их величин не зависит от глубины скважины, а определяется другими факторами.
На рисунке 4 приведены показатели химического состава проб отходов бурения, отобранных из скважин на завершающей стадии их строительства. Из него видно, что основные показатели химического состава отходов бурения возросли в несколько раз, что обусловлено сбросом значительных объемов пластового флюида в накопитель отходов бурения в процессе освоения скважин, применением специфических реагентов при вызове притока из пласта, а также сбросом в накопитель отходов, образованных в процессе эксплуатации бурового и вспомогательного оборудования.
Рисунок 4 - Сравнение средних показателей химического состава отходов бурения до и после проведения заключительных работ на скважинах, законченных бурением Установлено, что минерализация пластовых вод оказывает доминирующее влияние на формирование химического состава и загрязнение отходов бурения.
Сформулированы основные требования к качеству жидких отходов бурения, подлежащим утилизации и обезвреживанию для обеспечения низкого начального уровня воздействия на экосистему.
С целью уменьшения нагрузки на экосистему в зоне строительства скважин рекомендовано сочетание амбарного и безамбарного методов сбора отходов бурения. Отходы бурения, образующиеся в процессе вскрытия продуктивного горизонта, а также при освоении скважин, необходимо утилизировать и захоронять на специальном полигоне.
Результаты исследований позволяют прогнозировать параметры отходов бурения, обоснованно выбрать соответствующий метод обращения с ними, повысить качество и обеспечить охрану окружающей среды при строительстве нефтегазовых скважин.
Проведены натурные исследования загрязнения компонентов окружающей среды отходами бурения, аккумулированными в земляных накопителях, сооруженных в различных гидрогеологических условиях. При этом разработан и внедрен комплексный подход к решению поставленной задачи, объединяющий следующие вопросы: изучение данных совмещенного плана-графика буровых работ и рабочих проектов на строительство скважин, анализ карты естественной защищенности грунтовых вод и результатов инженерно-геологических изысканий, выбор на этой основе объектов наблюдения; обобщение сведений о гидрологических, гидрогеологических и инженерно-геологических особенностях участка нахождения объекта исследований и обоснование системы расположения наблюдательных скважин; разностороннее аналитическое изучение химического состава и физических особенностей отходов бурения для выявления оптимальных индикаторов загрязнения грунтовых вод; оценка гидрохимического фона грунтовых вод; систематическое визуальное наблюдение за состоянием изолирующих элементов земляных накопителей; обобщение результатов выполненных исследований и оценка влияния отходов бурения на качество грунтовых вод.
Подтверждены фактическим материалом, с одной стороны - реальность негативного воздействия отходов бурения, накопленных в земляных накопителях, сооруженных на участках слабой естественной защищенности грунтовых вод при неудовлетворительном качестве противофильтрационного экрана (скв. 1 Басс и скв. 2 Северно-Ханкальская), с другой - отсутствие такого воздействия, когда противофильтрационный экран накопителей возведен в соответствии с требованиями, обусловленными степенью естественной защищенности грунтовых вод (скв. 63 Западно-Гудермесская).
Разработанные методы обращения с отходами основаны на штатных буровых операциях, которые нами проанализированы и усовершенствованы с целью максимальной утилизации отходов, повышения экологической безопасности и снижения стоимости строительства скважин. Так, анализ формирования отходов бурения на многоступенчатой очистке буровых растворов по фракционному (гранулометрическому) составу и токсичности, обусловленной рецептурой бурового раствора, отличающейся в разных интервалах бурения, и раздельный сбор отходов бурения непосредственно у источника их образования позволили нам предложить метод складирования отходов бурения с одновременной их утилизацией на самой ранней стадии их образования в природоохранных целях (пат. 2039157).
При фильтрации жидких отходов из земляного накопителя на его дне часть твердых и жидких составляющих буровой шлам и отработанный буровой раствор выпадает в осадок и создает значительное дополнительное сопротивление просачиванию через них загрязненных стоков. Согласно формуле Козени, между коэффициентом фильтрации k, пористостью n и действующим диаметром d существует следующая связь:
n3 dk = 400, (10) (1- n)Принимая для слоя осадка эффективный диаметр частиц осадка d, коэффициент фильтрации k, пористости n, а для грунта экрана соответственно dо, kо, nо и разделив друг на друга выражения kо и k вида (10), найдем:
ko = no 3 1- n do Х Х , (11) k n 1- no d если n = nо, то ko = do , (12) k d Отсюда следует, если do / d= 10-1 10-2, то соотношение ko/k = 10-2 10-4 и потому потери жидких отходов бурения из накопителя существенно зависят от концентрации и диаметра размера частиц взвеси, находящихся в них. Если диаметр частиц осадка в 10 раз меньше диаметра частиц грунта экрана, то потери воды уменьшаются примерно в 100 раз.
В процессе седиментации частиц грунта в отходах бурения происходит разделение частиц по фракциям, причем глинистые частицы как наиболее мелкие из них, осаждаясь с наименьшей скоростью, достигнув дна накопителя, образуют на нем глинистый слой с низкой проницаемостью, т.е. подача природного глинистого грунта способствует образованию противофильтрационного экрана, препятствующего проникновению загрязненных сточных вод в подземные водоносные горизонты. Во время седиментации в результате протекания ионнообменных реакций происходит сорбция частицами грунта токсичных компонентов из загрязненной жидкости, находящейся в накопителе. В результате такой очистки загрязненных вод предотвращается аэрозольный вынос загрязнений в окружающую среду.
С учетом данного явления нами разработан способ сооружения и экологически безопасной эксплуатации комплекса земляных накопителей отходов бурения и пластового флюида (рисунок 5), обеспечивающий поддержание работоспособности противофильтрационного экрана амбара на выкидных линиях противовыбросового оборудования в период, предшествующий началу его эксплуатации с одновременной утилизацией буровых сточных вод (пат. 2138612).
С целью обоснования технических решений по повышению экологической безопасности освоения лицензионных участков на предпроектной стадии, снижения размеров и рационального использования земельных отводов на стадии 1 - территория буровой площадки; 2 - устье скважины; 3 - котлован под амбар-накопитель отходов бурения; 4 - котлован под амбар для сбора пластового флюида; 5 - линии дросселирования противовыбросового оборудования; 6 - уровень грунтовых вод; 7, 8 - противофильтрационный экран; 9 - желоб; 10 - блок очистки бурового раствора; 11 - насос; 12 - блок обработки буровых сточных вод; 13 - гидросмеситель; 14 - емкость коагулянта; 15 - емкость флокулянта; 16 - бункер с кольматирующим материалом; 17 - трубопровод; 18 - емкость с открытым верхом Рисунок 5 - Принципиальная схема сооружения и эксплуатации комплекса земляных амбаров накопителей отходов бурения и пластового флюида разработки рабочих проектов на строительство нефтегазовых скважин разработан и использован системный подход, в основу которого положена естественная защищенность подземных вод.
При районировании территории намечаемых буровых работ на основе защищенности подземных вод в качестве основных выбраны природные факторы.
Важнейшим из них является наличие в разрезе слабопроницаемых отложений. На фильтрационные свойства слабопроницаемых пород существенно влияют и другие физико-химические факторы. Качественная оценка защищенности подземных вод проводится по сумме баллов на основе трех показателей: глубины залегания уровня грунтовых вод (Н); мощности слабопроницаемых отложений в зоне аэрации (mo); литологии и фильтрационных свойств слабопроницаемых отложений.
На схемах кроме участков с различной категорией защищенности выделены площади с различной глубиной залегания грунтовых вод, виды литологии пород и мощности слабопроницаемых пород. Синтезом результатов работ по районированию территории на основе естественной защищенности подземных вод должна служить схема районирования исследуемой территории по условиям складирования и захоронения отходов бурения и типовым конструкциям земляных накопителей отходов бурения.
В идеальном случае или близкой к нему строгой количественной основой такой схемы должна служить схема распределения скоростей смыкания потенциальных загрязнителей - отходов бурения с поверхностью грунтовых вод.
Приближенная оценка времени (t), в сут., достижения уровня грунтовых вод, потенциально фильтрующимися из земляного накопителя отходов бурения для условий неограниченного водоносного пласта, однородного основания и постоянного уровня столба жидких отходов бурения в накопителе может быть выполнена по формуле В.М. Шестакова:
n - We lt = l0 - (h0 + ' hk )ln(1+ ), (13) k h0 + ' hk где n - пористость грунтов зоны аэрации, равная полной пористости nn за вычетом объема пор С, занятого воздухом (С = 0,05-0,06, по С.Ф. Аверьянову);
we, lo, k - соответственно естественная влажность, мощность и коэффициент фильтрации грунтов зоны аэрации;
ho - высота столба сточных вод (отходов бурения) в земляном накопителе отходов бурения;
Сhk - капиллярный напор - капиллярное натяжение, действующее в направлении инфильтрации;
hk - полная высота капиллярного поднятия;
- коэффициент, равный по С.Ф. Аверьянову, 0,66.
С момента подачи в земляной накопитель жидких отходов бурения начнется их фильтрация в зону аэрации, и через некоторый промежуток времени сточные воды могут достигнуть зеркала грунтовых вод. До этого момента фильтрация в грунтах зоны аэрации будет в данном случае свободной, с полным заполнением пор.
Для неограниченного водоносного пласта и многослойном строении зоны аэрации общая продолжительность времени (t), в сут., инфильтрации жидкой фазы отходов бурения через зону аэрации составит:
tобщ = tmo + tmi, (14) где mo - средняя мощность покровных суглинков;
m1, m2, m3 - мощность других пород, слагающих зону аэрации.
Фильтрация жидкой фазы отходов бурения через слой покровных суглинков происходит без подпора с полным заполнением пор. Продолжительность времени смыкания жидкой фазы отходов бурения с зеркалом грунтовых вод для песчаных пород (сухих песков) определяется по формуле Н.Н. Биндемана:
nmtm =, (15) 1 Qa * kгде Qa - единичный расход из земляного накопителя отходов бурения в любой его точке площади.
Qa = k0 h0 + m0 + 'hk, (16) mгде hk - относится к грунтам зоны m1.
Количественные оценки защищенности по времени (t) фильтрации и расходу (Q) фильтрующихся загрязненных вод тесно связаны и коррелируются между собой, а именно:
l t , (17) Q Условия защищенности тем лучше, чем хуже фильтрационные свойства перекрывающих пород, а, следовательно, больше t и меньше Q.
С целью экологически безопасной эксплуатации и ликвидации земляных накопителей отходов бурения разработаны их конструкции на базе трех основных схем расположения амбаров по отношению к поверхности земли: в выемке, в выемке-насыпи, в насыпи. Выбор конструкций накопителей производится с учетом районирования территории намечаемых буровых работ на основе имеющихся сведений о глубинах залегания и направлении движения грунтовых вод, защитных свойствах пород зоны аэрации, а также о расположении природных объектов, наиболее уязвимых техногенными процессами.
На основании выполненных расчетов составлены схематические карты районирования привязки пять типовых конструкций земляных накопителей отходов бурения для территории хозяйственной деятельности двух нефтегазовых компаний, которые рекомендовано использовать на предпроектной стадии.
Исследованиями, выполненными в рамках производственного экологического мониторинга в процессе разведки и разработки ПамятноСасовского месторождения нефти, установлено загрязнение первого от поверхности пресноводного горизонта (K1g-br). Причем оно не связано с фильтрацией отходов бурения из земляных накопителей и в значительной степени обусловлено осложнениями при бурении скважин под кондуктор.
Анализ состава и свойств повторно используемых буровых растворов свидетельствует о значительном уровне их загрязнения, которое при забуривании новой скважины приводит к загрязнению пресных подземных вод, залегающих, как правило, на глубинах до 100 м.
Загрязнение пресных подземных вод происходит при полном поглощении бурового раствора, нередко отмечаемом на Памятно-Сасовском месторождении нефти при бурении скважин под кондуктор уже с глубин 10 м. В результате проведенного комплекса геоэкологических исследований в рамках экологического мониторинга с 1995 года нами с соавторами было предложено забуривание поисковых (разведочных) и других типов скважин Памятно-Сасовского месторождения нефти осуществлять на экологически чистом буровом растворе, приготовленном на основе пресной воды из ближайшего открытого водоема, образованного выходами пресных подземных вод на земную поверхность (родниками), или водотока (пат. 2162135, пат. 2206705).
С целью обеспечения экологической допустимости строительства параметрических скважин 1 и 2 Черная Падина на особо охраняемой природной территории в Саратовском Заволжье разработан безопасный для орнитофауны способ складирования отходов бурения в земляном накопителе (пат. 2144605).
С целью снижения фильтрации отходов бурения из земляных накопителей разработаны два типа многослойных противофильтрационных экранов с использованием промышленных отходов, обеспечивающие защиту подземных вод от загрязнения отходами бурения, экономию строительных материалов и изоляцию от атмосферы промышленных отходов, обладающих вредными пылеобразующими свойствами (а.с. 1548322, а.с. 1723856).
С целью снижения объемов отходов бурения и, соответственно, земляных накопителей отходов бурения с одновременным повышением экологической безопасности их эксплуатации разработаны методы обезвреживания отходов бурения методом отверждения в узкой замкнутой траншее, возведенной вокруг накопителей, с образованием противофильтрационной завесы типа стена в грунте (а.с. 1742403, пат. 2040633).
С целью предотвращения загрязнения компонентов окружающей среды, снижения объемов отходов строительства нефтегазовых скважин с одновременной утилизацией опорожненных бумажных мешков разработан экологически безопасный метод захоронения отходов бурения в узких траншеях, оборудованных противофильтрационным экраном (пат. 2039073).
С целью снижения размеров территории (до 20-25 %) для экологически безопасной ликвидации земляных накопителей отходов бурения и исключения опасности провала автотракторной сельскохозяйственной техники при ее передвижении в любом направлении по рекультивированной территории разработан способ захоронения отходов бурения в узких траншеях, сооруженных зигзагообразными параллельными рядами с интервалом 3,3-3,8 м (пат. 1794286).
С целью локализации, сбора и удаления плавающей на поверхности водоемов и в земляных накопителях отходов бурения нефти разработаны устройства (а.с. 1752027, а.с. 1730877, пат. 1768035).
Проведенный нами анализ источников загрязнения окружающей среды при бурении скважин, систематизация отходов строительства скважин и вторичных материальных ресурсов, предложенные комплексные технологии позволяют сократить объемы производства отходов, установить связи между ними в целях оптимизации выбора методов управления, снизить величину соотношения:
отходы строительства скважин / вторичные материальные ресурсы, обеспечить выполнение установленных нормативов предельного размещения отходов; меры по достижению соответствия природоохранным требованиям результатов обработки; утилизацию отходов бурения на самой ранней стадии их образования и экологически безопасного захоронения.
Разработанные технологии и технические средства складирования отходов бурения обеспечивают защиту подземных вод от загрязнения в процессе углубления скважин при одновременной утилизации части объема отходов.
Однако захоронение отходов в жидком (не обезвреженном) виде запрещено санитарными службами.
Наиболее эффективно, как показала практика, обезвреживание отходов бурения путем их отверждения и превращения бурового шлама и отработанного бурового раствора в инертную консолидированную массу, в структуре которой связываются основные загрязнители. Такую массу, отнесенную согласно ГОСТ 25100-95 к техногенным грунтам, можно захоронять в земляных накопителях отходов бурения без нанесения ущерба окружающей среде. При этом значительно упрощается ликвидация земляных накопителей отходов бурения, рекультивация нарушенных земель и сокращаются сроки их возврата землевладельцам.
Проведены исследования по определению возможности обезвреживания отходов бурения методом отверждения многотоннажными промышленными отходами других региональных предприятий с целью их утилизации путем перевода из категории загрязнителей окружающей среды в материал для ее защиты.
Исследованы процессы обезвреживания отходов бурения отходами нефтепереработки (а.с. 1691385, а.с. 1616943, а.с. 1691385, а.с. 1575975).
Установлены общие закономерности и выявлены основные особенности процесса набора испытуемыми образцами прочности на сжатие, обусловленные природой нейтрализующей добавки и ее количеством, вводимым в отходы бурения.
Отмечен временной фактор роста показателей консолидации отходов бурения при одновременном снижении вымываемости из них загрязнителей. Исследования, выполненные в объеме токсиколого-гигиенического паспорта, пятикратной водной вытяжки нейтрализованного отработанного бурового раствора показали, что отходы относятся к IY классу по ГОСТ 12.1.007-76*. Разработанная технология нейтрализации отходов бурения с одновременной утилизацией отработанной катализаторной крошки и отхода производства катализатора (а.с. 1616943, а.с. 1691385, а.с. 1575975) реализована в РД 39Р-0135983-007-92.
Проведены исследования по обезвреживанию отходов бурения ООО ЛУКОЙЛ-Нижневолжскнефть методом отверждения отходами Себряковского цементного завода - цементной пылью. Экспериментальными исследованиями установлено, что цементная пыль адсорбирует хлориды, сульфаты, нефть, нефтепродукты и другие загрязнители. При этом процесс сорбции легкой фракции жидких углеводородов носит необратимый характер.
Установлено, что в течение двух лет после захоронения монолитная масса отходов бурения, обезвреженных цементной пылью, приобретает форму и свойства пластичной массы, аналогичной вязким глинам. Технология обезвреживания отходов бурения методом отверждения с использованием цементной пыли реализована в РД 39-0136201-06-94 и РД 39-0136201-07-96 и защищена патентом 2162918.
Используемые консолидирующие материалы и составы обладают различной эффективностью и, в первую очередь, прочностью на сжатие отвержденных отходов бурения (от 0,1 до 38,0 МПа). Поэтому захоронение отходов бурения, обезвреженных методом отверждения, помимо экологического имеет также и сельскохозяйственный аспект.
Отвержденные и затем захороненные отходы бурения в виде монолита с прочностью на сжатие сж0,20 МПа, размещенные на глубине h от 2,0 до 0,5 м рекультивированного земельного отвода, возвращенного землепользователю, в виде искусственного инородного тела, затрудняют нормальное развитие корневой системы сельскохозяйственных растений. Нижняя граница корнеобитаемого слоя некоторых культурных растений изменяется от 0,9 до 20,0 м. При прочности сж 1,0 МПа исключается проникновение в захороненные отходы корней, вынуждая их расти и развиваться над монолитом в условиях ограниченного объема почвогрунтов. В результате этого резко снижается урожайность сельхозпродукции на территории захороненных отходов бурения. Кроме этого, захоронение на небольшой глубине (до 0,3Е0,5 м) отвержденных отходов бурения может вызвать поломку сельскохозяйственного оборудования (плуги, рыхлители и др.), а после выпадения обильных атмосферных осадков и таяния снега приводит к заболачиванию участка ликвидированного земляного амбаранакопителя отходов бурения. Предотвращение последнего неблагоприятного явления может быть обеспечено в соответствии с пат. 2123574.
С целью оптимизации локального экологического мониторинга и снижения его стоимости обоснован комплекс показателей физико-химических исследований компонентов окружающей среды в зависимости от этапов и результатов строительства скважин, места и технологии захоронения отходов бурения, а также состав контролируемых показателей для различных компонентов окружающей среды, которые позволяют оценить эколого-технологическую эффективность обезвреживания отходов бурения методом отверждения.
Таким образом, эколого-технологическая составляющая захоронения обезвреженных методом отверждения отходов бурения состоит в том, что консолидированная композиция должна обладать прочностными характеристиками, обеспечивающими, с одной стороны, предотвращение эмиссии загрязняющих веществ в подземные воды, а, с другой стороны - создание удовлетворительных условий для роста и развития корневой системы сельскохозяйственных растений. Такой подход должен в обязательном порядке учитываться на стадии проектирования строительства скважин при выборе консолидирующего состава, объема и конструкции земляного накопителя отходов бурения, глубины расположения верхнего отвержденного слоя отходов h по отношению к толщине плодородного слоя почвы m - горизонту А1 и нижней границе корнеобитаемого слоя растений.
Впервые в отрасли проведены исследования в режиме экологического мониторинга объектов захоронения обезвреженных методом отверждения отходов бурения. На участках четырех ликвидированных земляных накопителей отходов бурения было пробурено 12 специальных скважин экологического контроля со вскрытием захороненных отвержденных отходов бурения. Разрезы, вскрытые специальными скважинами экологического контроля по данным описания керна, представлены на рисунке 7, где также указана глубина отбора проб керна для исследований.
1 - специальная скважина экологического контроля, индекс, номер и глубина; 2 - рекультивированный пахотный слой; 3 - насыпной минеральный грунт; 4 - отвержденные отходы бурения; 5 - коренная порода; 6 - место отбора пробы по разрезу специальных скважин экологического контроля; 7 - место отбора пробы шурфовым методом в интервале 0-45 м.
Рисунок 7 - Литологический разрез на участке ликвидированного земляного накопителя отходов бурения Перед отверждением и захоронением отходов бурения из земляного накопителя произведен отбор проб жидкой фазы отходов с последующим изучением ее солевого состава.
Результаты исследований отобранных проб почвы и керна приведены на рисунке 8.
Концентрация: 1 - калия; 2 - натрия; 3 - хлоридов; 4 плотного остатка Рисунок 8 - Изменение солевого состава водной вытяжки по разрезу ликвидированного земляного накопителя отходов бурения Полученные результаты мониторинга объектов захоронения отходов бурения и исследований по разрезам пробуренных специальных скважин экологического контроля сводятся к следующему:
- впервые путем проведения специальных экспериментальных работ изучен процесс взаимодействия отвержденных высокоминерализованных отходов бурения и вмещающей их геологической средой;
- установлено, что процесс поглощения цементной пылью легких углеводородов с температурой кипения 180 оС (метана и его гомологов до пентана включительно) носит необратимый характер;
- тяжелые фракции углеводородов, сорбированные цементной пылью при их захоронении на глубину более 1,5 м, подвержены активному процессу денитрификации;
- использование цементной пыли в качестве минеральной добавки при отверждении высокоминерализованных отходов бурения IV класса опасности экологически эффективно и экономически целесообразно;
- отверждение отходов бурения цементной пылью перед их захоронением в земляных накопителях предотвращает залповое загрязнение подземных вод и в значительной степени сокращает расходы, связанные с возвратом земель землепользователю.
Повышение эффективности ликвидации земляных накопителей отходов бурения при одновременном снижении размеров территории для рекультивации нарушенных земель при строительстве скважин обеспечено техническим решением (пат. 1794286).
С целью оптимизации рекультивации нарушенных земель при строительстве скважин разработана технология, согласно которой плодородный слой почвы снимают лишь на участке земельного отвода, где непосредственно размещают комплекс бурового оборудования и привышечные сооружения, возводят вокруг этого участка защитное грунтовое обвалование, при этом размещение и временное хранение снятой плодородной почвы осуществляют на другом участке с нетронутым плодородным слоем почвы, причем оба участка размещены в пределах арендованного земельного отвода с обозначенными вешками границами (пат. 2158070).
Предложены условия обезвреживания методом отверждения и экологически безопасного захоронения отходов бурения.
Разработаны экологически безопасные методы ликвидации земляных амбаров-накопителей отходов бурения и рекультивации нарушенных в процессе строительства скважин земель.
В шестом разделе рассмотрены результаты исследований влияния утилизируемых отходов бурения на рост и развитие сельскохозяйственных культур.
Одним из наиболее перспективных вариантов решения вопроса обезвоживания содержимого земляных накопителей отходов бурения является утилизация буровых сточных вод путем их использования для ирригации.
Исследования влияния буровых сточных вод на изменение процессов в почве, рост и развитие сельскохозяйственных культур выполнялись на скважине Северная Джалка и 1 Грозненская. В результате проведенных исследований было установлено следующее:
1 Использование буровых сточных вод для орошения кормовых культур как исходной, так и нормализованной подкислением и разбавлением оросительной водой обеспечивает повышение их урожайности.
2 Выявлена возможность разового использования буровых сточных вод с минерализацией 8 г/л на орошение кормовых культур. При поливе в течение только одного года дождеванием малыми нормами (400 м3/га), общей оросительной нормой 1200 м3/га, существенного засоления и ухудшения почвы не наблюдается.
3 При увеличении оросительной нормы до 4500 м3/га прослеживается засоление и осолонцевание почвы, которое негативно сказывается на росте и развитии сельскохозяйственных культур.
4 При поливе исходной буровой сточной водой (без очистки и нормализации среды) прослеживается развитие осолонцевания почвы, которое негативно влияет на рост и развитие сельскохозяйственных культур. Однако урожай, полученный при этом варианте, на 33,4 % превышает урожай зеленой массы при варианте без орошения.
Положительные экологические результаты утилизации буровых сточных вод в сельском хозяйстве обусловили необходимость продолжения исследований возможности проявления дальнейших негативных процессов в почве.
Исследования предусматривали выявление последствий полива буровых сточных вод на почву и растения в процессе дальнейшего возделывания сельскохозяйственных культур; воздействия полива буровых сточных вод на почву и растения в текущем году.
На опытах выявления последствий полива буровыми сточными водами с бурящихся скважин 3 Северная Джалка и 1 Грозненская проводились исследования процессов, происходящих в почве, и состояния посевов кормовых культур. Во всех вариантах опыта был высеян сорго-суданковый гибрид для получения зеленой массы. Анализ почвенных и растительных образцов, отобранных в конце вегетации растений при вариантах: полив оросительной водой, полив исходной буровой сточной водой, без орошения, проводился в специализированной лаборатории ВНИИ гидротехники и мелиорации.
Результаты анализа проб почвы свидетельствуют, что в процессе полива как оросительной, так и исходной буровой сточной водой не наблюдается какогонибудь значительного накопления элементов: Ti, V, Mn, Fe, Co, Ni, Rb, Zr, Ba.
Отмечено некоторое увеличение содержания цинка (с 8 до 10 мг/кг) и свинца (с 3 до 5 мг/кг) в почве при поливе исходной буровой сточной водой при оросительной норме 4500 м3/га. В этих же условиях имеет место увеличение содержания хлора и сульфат-ионов в 2 раза, натрия в 1,5 раза, чем и объясняется процесс осолонцевания почвы при поливе буровой сточной водой с исходной концентрацией. При оросительной норме 1200 м3/га увеличение содержания элементов в почве не отмечено. В результате полива исходной сточной водой в растительных образцах отмечается увеличение содержания Ti с 0,0013 до 0,0016 %, Fe - с 0,0010 до 0,0013 %, Zn - с 0,0038 до 0,0049 % и Ba - с 0,0010 до 0,0020 % на 1 кг сухой массы растений.
В результате выполненных двухлетних исследований установлено, что:
1 утилизация буровых сточных вод путем полива кормовых культур в течение двух лет экологически допустима и не приводит к ухудшению качества почв, роста и развития растений;
2 ограничение оросительной нормы до 1200 м3/га и несложная подготовка буровой сточной воды путем разбавления ее до ирригационно допустимой концентрации солей (1 г/л) позволяет не только снизить негативное воздействие отходов бурения, но и получить урожай зеленой массы кормовой культуры, превышающей на 16 % урожай этой же культуры, поливаемой оросительной водой;
3 при поливе буровой сточной водой происходит самовосстановление почвенной структуры, улучшаются водно-воздушный режим и условия произрастания кормовых культур;
4 в результате полива сточной водой не выявлено увеличение динамики содержания химических элементов в почве;
5 отмечено некоторое повышение содержания Ti, Fe, Zn и Ba в растениях в результате полива их исходной буровой сточной водой. Подготовка исходной воды или ограничение оросительной нормы позволит предотвратить рост выноса растениями химических элементов из поливной воды;
6 требования к качеству оросительной воды следует формировать на основе местных природно-климатических условий, свойств, состава и мелиоративного режима почв, солеустойчивости сельскохозяйственных культур, санитарноэпидемиологических, экономических и экологических условий.
В седьмом разделе приведены результаты промышленного применения разработанных методов и технологий при строительстве скважин на территориях с ограниченным режимом природопользования: в уникальных экологически уязвимых зонах Северного Кавказа и Нижнего Поволжья (скв. 156 Правобережная в затапливаемой зоне р. Терек; скв. 1 и 2 Басс в заповедной зоне Чеченской республики; скв. 1 Грозненская, заложенной на одном из водозаборов подземных вод, питающих г. Грозный; скв. 1 и 2 Черная Падина на территории государственного степного зоологического заказника Саратовский; скв. Центрально-Астраханская в затопляемой зоне Волго-Ахтубинской поймы; скв. Палласовская, скв. 90, 97, 104, 108 Белокаменного месторождения, скв. 1Антиповско-Балыклейская в водоохранной зоне Волгоградского водохранилища;
скв. 1 Левобережная на Бережновском острове Волгоградского водохранилища и др.); на Северном и Среднем Каспии и на Азовском море.
Основные выводы 1 Разработаны научно обоснованные методы проектирования и обеспечения охраны окружающей среды при реализации экологически ориентированных технологий строительства нефтегазовых скважин, обеспечивающие повышение качества проектов, рациональное использование природных ресурсов, предотвращение загрязнения недр и смягчение негативного воздействия буровых работ на окружающую среду.
2 Исследовано влияние строительства скважин на качество почвогрунтов.
Разработаны принципы и алгоритм построения схем расположения комплекса бурового оборудования и привышечных сооружений. Впервые предложено размер земельного отвода принять в качестве одного из основных критериев при определении требуемого уровня защиты окружающей среды при строительстве скважин.
3 Разработана комплексная технология обращения с отходами строительства нефтегазовых скважин, ориентированная на минимизацию их объемов, утилизацию и перевод вместе с отходами производства других отраслей региональной промышленности из категории загрязнителей окружающей среды в материал для ее защиты по принципу лотходы в доходы, а также методика определения объемов отходов бурения и их накопителей.
4 Впервые предложены экологические ограничения условий захоронения обезвреженных отходов бурения методом отверждения. Уточнен комплекс показателей эколого-технологической эффективности обезвреживания отходов бурения методом отверждения. По разработанным технологиям экологически безопасно ликвидировано более 180 земляных амбаров-накопителей отходов бурения.
5 Выполнено районирование территории ведения буровых работ по условиям естественной защищенности подземных вод и разработаны типовые конструкции земляных накопителей отходов бурения, оптимизированы методы их складирования в различных гидрогеологических условиях с одновременной утилизацией в природоохранных целях.
6 Впервые в отрасли разработана и внедрена методика мониторинга объектов захоронения отходов бурения. Разработаны новые эффективные методы локализации, сбора и удаления плавающей нефти с водных поверхностей, очистки воды, а также устройство для перемешивания сточных вод с целью их очистки.
7 Разработана технология предотвращения загрязнения пресных подземных вод при бурении скважин технического водоснабжения и нефтегазовых скважин под кондуктор.
8 Разработана и внедрена технология охраны почв и рекультивации земель, нарушенных в результате строительства нефтегазовых скважин. Исследованы условия и экспериментально установлены экологические ограничения использования буровых сточных вод для целей ирригации.
9 Разработана система экологического управления нефтяной компании ЛУКОЙЛ, соответствующая требованиям международного стандарта ISO 14001, учитывающая специфику воздействия на окружающую среду, включая недра, и являющаяся составной частью общей системы управления производством.
10 Разработаны корпоративные стандарты Экологическое сопровождение освоения лицензионных участков и Обосновывающие материалы по промышленной безопасности, охране окружающей среды и предупреждению чрезвычайных ситуаций в проектной документации на ликвидацию объектов (СТО ЛУКОЙЛ 1.6.9.1-2007), охватывающие весь комплекс работ - от получения лицензии на пользование недрами и разработки рабочих проектов на строительство нефтегазовых скважин до ликвидации опасных промышленных объектов.
11 Созданы и защищены 26 авторскими свидетельствами и патентами на изобретения новые технические решения и технологии, позволяющие существенно повысить качество проектирования и охрану окружающей среды при строительстве нефтегазовых скважин, обеспечить рациональное природопользование буровых работ в экологически уязвимых зонах.
Основные положения диссертации опубликованы в работах автора:
а) рецензируемых коллективных монографиях 1. Экологическая политика ОАО ЛУКОЙЛ на Каспийском море, т. 2;
Охрана окружающей среды при поиске, разведке и добыче углеводородного сырья в северной части Каспийского моря. - Астрахань: ИПК Волга. - 2003. - 256 с.
Глава 2. Правила охраны окружающей среды при осуществлении нефтегазодобывающей деятельности (Безродный Ю.Г., Курапов А.А., Ревякин В.И.) с. 44-94.
Глава 4. Природоохранные мероприятия ОАО ЛУКОЙЛ при осуществлении нефтегазодобывающей деятельности в северной части Каспийского моря (Николаев Н.М., Ильясов Р.Р., Курапов А.А., Безродный Ю.Г., Сокольский А.Ф.) с. 101-134.
2. Практическое пособие по составлению раздела Охрана окружающей среды в составе рабочего проекта на строительство и обустройство скважины на стадии поиска, пробной эксплуатации и разработки месторождений нефти и газа / В.Ф. Желтобрюхов, В.Я. Полянинов, Ю.Г. Безродный и др. - М.: НИАПрирода, ВО РЭА, 2002. - 128 с.
б) научных статьях в ведущих рецензирующих научных журналах и изданиях, рекомендованных ВАК Минобрнауки России 3. Безродный Ю.Г., Моллаев Р.Х. Комплексные мероприятия по снижению загрязнения окружающей среды отходами бурения нефтяных и газовых скважин // Нефтяное хозяйство. - 1991. - № 12. - С. 29-30.
4. Моллаев Р.Х., Безродный Ю.Г., Макеев Ю.И. Экологические аспекты буровых и нефтегазодобывающих предприятий ПО Грознефть // Нефтяное хозяйство. - 1993, № 8. - С. 51-53.
5. Безродный Ю.Г., Моллаев Р.Х., Байбаков А.З. Исследования влияния утилизируемых буровых сточных вод на почвы, рост и развитие сельскохозяйственных культур // Строительство нефтяных и газовых скважин на суше и на море. - 1994, № 9-10. - С. 23-27.
6. Безродный Ю.Г. Проблемы разработки природоохранного раздела рабочего проекта на строительство скважин и согласования его с Госэкоэкспертизой // Строительство нефтяных и газовых скважин на суше и на море. 1997, № 12 - С. 2-7.
7. Акимова А.А., Безродный Ю.Г., Векилов Э.Х. Методология экологического мониторинга при разработке нефтегазовых месторождений Нижнего Поволжья // Нефтяное хозяйство. 1998, № 4.-С. 78-82.
8. Безродный Ю.Г., Акимова А.А., Чалченко В.П. Результаты исследований и практической нейтрализации отходов бурения с одновременной утилизацией отходов АО Себряковцемент // Строительство нефтяных и газовых скважин на суше и на море. 1998, № 5. - С. 26-31.
9. Акимова А.А., Безродный Ю.Г., Чалченко В.П. Мониторинг мест захоронения нейтрализованных отходов бурения // Строительство нефтяных и газовых скважин на суше и на море. 1998, № 8-9. - С. 34-38.
10. Безродный Ю.Г. Оптимизация экологически безопасных методов сбора, утилизации и захоронения отходов строительства скважин // Нефтяное хозяйство. - 1999, № 1. - С. 56-57.
11. Акимова А.А., Безродный Ю.Г. Мониторинг природной среды при поисках, разведке и разработке месторождений углеводородов Нижневолжского региона, западного и юго-восточного обрамления Прикаспийской впадины // Нефтепромысловое дело. - 1999. - № 7. - С. 52-54.
12. Безродный Ю.Г., Акимова А.А., Глозман С.М. Проектирование и строительство скв. 1 на площади Черная Падина вблизи особо охраняемой природной территории // Нефтяное хозяйство. - 1999. - № 8. - С. 50Ц52.
13. Безродный Ю.Г., Акимова А.А. К экологически безопасной эксплуатации земляных амбаров на выкидных линиях ПВО // Строительство нефтяных и газовых скважин на суше и на море. 1999, № 6. - С. 26-30.
14. Безродный Ю.Г. Исследование факторов, влияющих на формирование размеров и конфигурацию земельного отвода для строительства нефтегазовой скважины // Строительство нефтяных и газовых скважин на суше и на море. - 1999, № 10. - С. 11-16.
15. Безродный Ю.Г. Требования, предъявляемые к схемам расположения комплекса бурового оборудования, принципы и алгоритм их построения // Строительство нефтяных и газовых скважин на суше и на море. 2000, № 1. - С. 11-17.
16. Ботвинкин В.Н., Безродный Ю.Г., Близнюков В.Ю. Проведение исследований и разработка технологии производства экологически безопасных химических реагентов для обработки буровых растворов // Строительство нефтяных и газовых скважин на суше и на море. 2000, № 2. - С. 28-30.
17. Акимова А.А., Безродный Ю.Г. Исследование загрязнения пресных подземных вод при строительстве и эксплуатации скважин на ПамятноСасовском месторождении нефти // Нефтяное хозяйство. 2000, № 3. - С. 65Ц69.
18. Безродный Ю.Г., Ботвинкин В.Н. Результаты натурных исследований загрязнения компонентов природной среды отходами бурения // Строительство нефтяных и газовых скважин на суше и на море. 2000. - № 8-9. - С. 17-22.
19. Безродный Ю.Г., Пашков Е.В., Акимова А.А. Формирование системы управления природоохранной деятельностью ОАО ЛУКОЙЛ с учетом требований международных стандартов // Нефтяное хозяйство. - 2001. - № 1.- С. 80-83.
20. Акимова А.А., Безродный Ю.Г., Ботвинкин В.Н. Реализация производственного экологического мониторинга в нефтедобывающем регионе Волгоградского правобережья // Защита окружающей среды в нефтегазовом комплексе. 2001. - № 1. - С. 22-24.
21. Безродный Ю.Г., Акимова А.А. Влияние экономических методов охраны окружающей природной среды на стоимость строительства скважин // Нефтяное хозяйство. 2001, № 3.-С. 69-71.
22. Безродный Ю.Г., Акимова А.А. Защита пресных подземных вод от загрязнения при бурении скважин // Экология и промышленность России. - 2001. - № 5.- С. 18-21.
23. Безродный Ю.Г., Глозман С.М. Результаты комплексного экологического сопровождения бурения скв. 1 Черная Падина // Нефтяное хозяйство. - 2001. - № 6. - С. 82-85.
24. Безродный Ю.Г. Охрана земель в концепции малоотходной технологии строительства скважин // Защита окружающей среды в нефтегазовом комплексе. - 2002. - № 2.-С. 15-20.
25. Безродный Ю.Г., Новикова В.В. Обеспечение экологической безопасности бурения скважин в Саратовском Заволжье // Экология и промышленность России. - 2002. - № 7.- С. 19-23.
26. Акимова А.А., Безродный Ю.Г. Прогноз геоэкологически опасных участков (зон) и явлений, связанных с ними, при разработке нефтяных месторождений // Защита окружающей среды в нефтегазовом комплексе. - 2002. - № 10.-С. 7-12.
27. Безродный Ю.Г., Акимова А.А. Комплекс показателей экологотехнологической эффективности обезвреживания отходов бурения методом отверждения // Защита окружающей среды в нефтегазовом комплексе. - 2002. - № 10.-С. 18-24.
28. Безродный Ю.Г. Экологические проблемы нефтегазовых компаний и совместных предприятий при поисках, разведке и разработке месторождений углеводородного сырья в России // Защита окружающей среды в нефтегазовом комплексе. - 2002. - № 11. - С. 4-7.
29. Безродный Ю.Г., Акимова А.А. Экологическое обоснование поисков, разведки и разработки месторождений углеводородов в ООО СП Волгодеминойл // Защита окружающей среды в нефтегазовом комплексе. - 2002. - № 11. - С. 7-11.
30. Безродный Ю.Г., Ботвинкин В.Н., Акимова А.А. Прогнозирование химического состава отходов бурения в процессе строительства скважин Памятно-Сасовского месторождения // Нефтяное хозяйство. - 2002. - № 11. - С. 117-121.
31. Безродный Ю.Г. Минимизация негативного воздействия строительства поисково-разведочных скважин на особо охраняемых природных территориях // Нефтяное хозяйство. - 2003. - № 3. - С. 98-102.
32. Безродный Ю.Г., Катунин Д.Н., Курапов А.А. и др. Экологические проблемы освоения месторождений углеводородов в северной мелководной части Каспийского моря // Защита окружающей среды в нефтегазовом комплексе. - 2003. - № 7.-С. 7-13.
33. Безродный Ю.Г., Кисляк С.А., Бардин И.Ю. Экологические аспекты проектирования и эксплуатации фундаментов под установки для сверхглубокого бурения скважин // Строительство нефтяных и газовых скважин на суше и на море. - 2004. - № 5. - С. 27-31.
34. Безродный Ю.Г., Ботвинкин В.Н., Новикова В.В., Кириллова Ю.А.
Опыт ООО СП Волгодеминойл в исследовании качества почвогрунтов в процессе строительства скважин // Нефтяное хозяйство. - 2005. - № 3. - С. 6670.
35. Безродный Ю.Г., Курапов А.А., Монахов С.К. Проблемы удаления отходов бурения скважин на Северном Каспии в свете природоохранительного законодательства России // Защита окружающей среды в нефтегазовом комплексе. - 2005. - № 7. - С. 27-31.
36. Безродный Ю.Г. Обеспечение экологической безопасности поисков залежей углеводородов в левобережной части Волгоградской области // Нефтяное хозяйство. 2006. - № 6. - С. 126-131.
37. Конев Ю.В., Елецкий Б.Д., Безродный Ю.Г. Предварительная оценка воздействия на окружающую среду освоения ООО НК Приазовнефть Темрюкско-Ахтарского лицензионного участка // Защита окружающей среды в нефтегазовом комплексе. - 2006. - № 9.- С. 20-24, 29-30.
38. Безродный Ю.Г., Ботвинкин В.Н. Результаты натурных исследований загрязнения почвогрунтов на рабочих площадках добывающих скважин ООО ЛУКОЙЛ-Нижневолжскнефть // Нефтяное хозяйство. - 2006. - № 11. - С. 120-123.
39. Безродный Ю.Г. Проблемы оценки воздействия на окружающую среду в трансграничном контексте при освоении месторождений углеводородов в Каспийском море // Защита окружающей среды в нефтегазовом комплексе. - 2007. - № 1. - С. 3-11.
40. Безродный Ю.Г. Проблемы прохождения государственной экологической экспертизы рабочих проектов при их привязке для строительства последующих скважин // Строительство нефтяных и газовых скважин на суше и на море. - 2007. - № 7. - С. 21-24.
41. Безродный Ю.Г., Белоусов Г.А., Новикова В.В. и др. Промышленная и экологическая безопасность разработки Астраханского ГКМ // Газовая промышленность. - 2007. - № 8. - С. 78-81.
42. Безродный Ю.Г., Векилов Э.Х. Проблемы и пути защиты морской среды в условиях интенсификации хозяйственного освоения Каспия // Нефтяное хозяйство. - 2008, № 6. - С. 70-74.
43. Безродный Ю.Г. Особенности экологического обоснования и государственной экспертизы проектов на строительство скважин в свете обновленной законодательной и нормативной базы России // Строительство нефтяных и газовых скважин на суше и на море. - 2008. - № 8. - С. 19-23.
в) статьях в рецензирующих научно-технических журналах и изданиях 44. Рабиханукаев М.И., Мамврийский А.С., Безродный Ю.Г.
Рациональная схема монтажа буровой установки Уралмаш-4Э для бурения глубоких скважин // Бурение, испытание и освоение глубоких скважин на Северном Кавказе, в Дагестане и Грузии: Сб. науч. тр./ СевКавНИПИнефть. - Грозный, 1976. - Вып. 24. - С. 38-43.
45. Назаров В.Б., Молостов В.В., Безродный Ю.Г. Охрана окружающей среды при бурении скважин в объединении Грознефть // Бурение, испытание и освоение глубоких скважин районов Северного Кавказа: Сб. науч.
тр. / СевКавНИПИнефть. - Грозный,-1983. - Вып. 39. - С. 124-130.
46. Безродный Ю.Г. Рациональная компоновка буровой установки при сооружении скважин в водоохранных зонах в условиях объединения Грознефть // Бурение, испытание и освоение глубоких скважин районов Северного Кавказа: Сб. науч. тр. / СевКавНИПИнефть. - Грозный, - 1985. - Вып. 43. - С. 3-6.
47. Безродный Ю.Г., Минц Н.К. Обустройство территории, прилегающей к буровой, при строительстве скважин в сложных горно-геологических условиях // Азербайджанское нефтяное хозяйство. - 1988. - № 4. - С. 53-55.
48. Безродный Ю.Г. О размещении объектов и сооружений буровой установки и рациональном использовании земельных отводов при строительстве скважин // Повышение эффективности проводки глубоких скважин в Восточном Предкавказье: Сб. науч. тр. / СевКАвНИПИнефть, - Грозный,-1989. Вып. 51. - С. 83-87.
49. Безродный Ю.Г. О рациональном использовании площади земельных отводов для строительства нефтяных и газовых скважин // Азербайджанское нефтяное хозяйство. - 1990. - № 5. - С. 32-36.
50. Безродный Ю.Г. О складировании отходов бурения // Азербайджанское нефтяное хозяйство. - 1990. - № 10. - С. 56-58.
51. Безродный Ю.Г., Сибирко И.А. Об обоснованности объемов шламовых амбаров при строительстве скважин // Новые материалы и жидкости для бурения скважин, вскрытия и гидроразрыва продуктивных горизонтов: Сб.
науч. тр. / ВНИИКРнефть. - Краснодар, - 1990.- С. 192-194.
52. Безродный Ю.Г. Снижение фильтрации отходов бурения из земляных амбаров // Азербайджанское нефтяное хозяйство. - 1992. - № 1. - С. 57-60.
53. Безродный Ю.Г., Моллаев Р.Х. Принципы оценки загрязняющей способности отходов бурения в исходном и обезвреженном состоянии // Азербайджанское нефтяное хозяйство. - 1992. - № 6. - С. 56-58.
54. Безродный Ю.Г., Моллаев Р.Х., Байбаков А.З. Утилизация буровых сточных вод // Защита от коррозии и охрана окружающей среды. - 1992. - № 9. - С. 8-15.
55. Безродный Ю.Г., Василенко Н.Н. Результаты токсикологогигиенических исследований обезвреженных отходов бурения глубоких скважин // Защита от коррозии и охрана окружающей среды. 1996, № 3-4.С. 16-20.
56. Безродный Ю.Г. Складирование отходов бурения на особо охраняемой природной территории // Нефтегазовые технологии. 1999, - № 6. - С. 24Ц26.
57. Безродный Ю.Г., Акимова А.А., Малахов В.А. Проблемы экологического обоснования строительства скважин на основе обновленной нормативной базы Госстроя России // Экологическая экспертиза и оценка воздействия на окружающую среду. - 1999. - № 3. - С. 101 - 114.
58. Безродный Ю.Г., Акимова А.А., Ботвинкин В.Н. Организация производственного экологического мониторинга в ООО ЛУКОЙЛНижневолжскнефть // Сб. ст. ДОАО ВолгоградНИПИнефть. - Волгоград, 1999. - Вып. 56: Вопросы геологии и нефтегазоносности Волгоградского Поволжья. - С. 205Ц214.
59. Безродный Ю.Г., Новикова В.В. К прогнозу обоснования объемов отходов бурения и расчету платежей за их размещение // Новое в экологии и безопасности жизнедеятельности: Сб. трудов Междунар. экологич. конгресса, Санкт-Петербург, 14-16 июня 2000. - СПб., 2000. Т. 1. - С. 297.
60. Безродный Ю.Г. Концепция малоотходной технологии строительства скважин и ее практическая реализация на Северном Кавказе и в Нижнем Поволжье // Нефтегазовые технологии. 2000, № 4. - С. 7-10.
61. Безродный Ю.Г. Возведение противофильтрационных устройств и развитие кольматажа основания земляных амбаров-накопителей отходов бурения // Cб. ст. ОАО ВолгоградНИПИморнефть. - Волгоград, 2000. - Вып. 57: Проблемы освоения нефтегазовых месторождений Нижнего Поволжья. - С.247-255.
62. Ботвинкин В.Н., Безродный Ю.Г., Близнюков В.Ю. Технология производства экологически безопасных химических реагентов для обработки буровых растворов // Бурение, 2000, № 4. - С. 22-24.
63. Безродный Ю.Г., Стекольников Л.Н., Фролов В.Г. Экологические проблемы при проведении поисково-разведочных работ на нефть и газ на особо охраняемых природных территориях и способы их решения // Нефтегазовые технологии. 2000, № 6. - С. 32-36.
64. Безродный Ю.Г., Матыцин В.И. О сокращении земельных отводов для строительства скважин и платежей за их аренду // Нефтегазовые технологии. - 2001. - № 5. - С. 26-31.
65. Безродный Ю.Г., Новикова В.В. Источники и виды загрязнения окружающей природной среды при строительстве скважин // Сб. ст. ОАО ВолгоградНИПИморнефть. - Волгоград, 2001. - Вып. 58: Проблемы освоения нефтегазовых месторождений Прикаспия. - С. 253-263.
66. Безродный Ю.Г. Разработка и практическая реализация малоотходной технологии строительства нефтегазовых скважин // Наука Москвы и регионов.
- 2002. - № 2. - С. 75-80.
67. Bezrodny Yu.G. Minimization of adverse effects of prospecting holes construction on specially protected territories of nature // Oil industry (Neftyanoe Khozyaistvo). - 2003. - N 3. - P. 60-63.
г) авторских свидетельствах и патентах на изобретения 68. А.с. 1548322 СССР, МКИ5 ЕО2В 3/16, С09К 17/00.
Противофильтрационный экран земляного амбара / Ю.Г. Безродный, В.К. Щербак. - Опубл. 07.03.1990.-Бюл. № 9.
69. А.с. 1575975 СССР, МКИ5 А01В 79/02, С09К 17/00. Способ рекультивации накопителей отходов бурения / Ю.Г. Безродный, В.К. Щербак. - Опубл. 07.07.1990. Бюл. № 25.
70. А.с. 1616943 СССР, МКИ5 С09К 7/02. Способ обезвреживания отработанного бурового раствора / Ю.Г. Безродный, В.К. Щербак, Г.П. Волобуев - Опубл. 30.12.1990.-Бюл. № 48.
71. А.с. 1626488 СССР, МКИ5 В01D 15/04. Устройство для очистки воды / Ю.Г. Безродный. - ДСП.
72. А.с. 1691385 СССР, МКИ5 С09К 7/02. Способ обезвреживания отработанного бурового раствора / Ю.Г. Безродный, В.К. Щербак, В.Д. Негиевич и др. - Опубл. 15.11.1991.-Бюл. № 42.
73. А.с. 1723856 СССР, МКИ5 Е02В 3/16, С09К 17/00.
Противофильтрационный экран земляного амбара / Ю.Г. Безродный, В.К. Щербак. - ДСП.
74. А.с. 1730877 СССР, МКИ5 Е02В 15/04. Устройство для сбора нефти с поверхности воды / Ю.Г. Безродный. - ДСП.
75. А.с. 1742403 СССР, МКИ5 Е02В 3/16. Способ возведения противофильтрационной завесы и устройство для его осуществления / Ю.Г. Безродный. - Опубл. 23.06.1992.-Бюл. № 23.
76. А.с. 1752027 СССР, МКИ5 Е02В 15/04. Устройство для сбора нефти с поверхности воды / Ю.Г. Безродный. - ДСП.
77. Пат. 1768035 СССР, МКИ5 Е02В 15/04. Устройство для сбора нефти с поверхности воды в водотоках / Ю.Г. Безродный, В.К. Щербак, Р.Х. Моллаев. - Опубл. 07.10.1992.-Бюл. № 37.
78. Пат. 1794286 СССР, МКИ5 А01В 79/02, С09К 17/00. Способ рекультивации земель в зоне буровых скважин / Ю.Г. Безродный, Р.Х. Моллаев. - ДСП.
79. Пат. 1813278 СССР, МКИ5 Е02D 27/32. Способ возведения фундамента / Ю.Г. Безродный, В.В. Кисаев. - ДСП.
80. Пат. 2039073 РФ, МПК6 С09К 7/00. Способ захоронения отходов бурения / Ю.Г. Безродный. - Опубл. 09.07.1995.-Бюл. № 19.
81. Пат. 2039157 РФ, МПК6 Е02D 17/18; С09К 7/00. Способ складирования отходов бурения нефтяных и газовых скважин / Ю.Г. Безродный. - Опубл.
09.07.1995. Бюл. № 19.
82. Пат. 2040633 РФ, МКИ6 Е02В 3/16, С09К 7/02. Способ ликвидации земляного амбара-накопителя отходов бурения / Ю.Г. Безродный, Р.Х. Моллаев. - Опубл. 27.07.1995.-Бюл. № 21.
83. Пат. 2048178 РФ, МПК6 В01F 7/28. Устройство для перемешивания сточных вод / Ю.Г. Безродный. - Опубл. в БИ.- 1995. - № 32.
84. Пат. 2064578 РФ, МПК6 Е21В 49/08. Устройство для отбора проб жидкости и газа из скважины / Ю.Г. Безродный. Опубл. 27.07.1996. - Бюл.
№ 21.
85. Пат. 2123574 РФ, МПК6 Е21В 21/06, СО9К 7/02. Способ ликвидации земляного амбара-накопителя отходов бурения / Ю.Г. Безродный. - Опубл.
20.12.1998. - Бюл. № 35.
86. Пат. 2138612 РФ, МПК6 Е21В 21/06, С09К 7/02. Способ сооружения и эксплуатации комплекса земляных амбаров-накопителей отходов бурения и пластового флюида / Ю.Г. Безродный. - Опубл. 27.09.1999. - Бюл. № 27.
87. Пат. 2144605 РФ, МПК7 Е21В 21/01. Способ складирования отходов бурения при строительстве скважины на особо охраняемой природной территории / Ю.Г. Безродный, С.М. Глозман, В.В. Новикова - Опубл.
20.01.2000. - Бюл. № 2.
88. Пат. 2158070 РФ, МПК7 А01В 79/02, В09С 1/00, Е21С 41/32. Способ рекультивации нарушенных земель после окончания строительства скважины / Ю.Г. Безродный, С.М. Глозман, В.Н. Ботвинкин - Опубл. 27.10.2000. - Бюл.
№ 30.
89. Пат. 2162135 РФ, МПК7 Е21В 21/01. Способ строительства нефтегазовой скважины / Ю.Г. Безродный, С.М. Глозман, А.А. Акимова. - Опубл. 20.01.2001. - Бюл. № 2.
90. Пат. 2162918 РФ, МПК7 Е02D 31/02, В09В 1/00, С09К 7/02. Способ ликвидации земляного амбара-накопителя отходов бурения / Ю.Г. Безродный, Б.И. Бочкарев, В.Н. Ботвинкин. - Опубл. 10.02.2001. - Бюл. № 4.
91. Пат. 2201949 РФ, МПК7 С09К 7/02, В09В 3/00, Е02D 31/00. Способ захоронения отходов бурения / Ю.Г. Безродный. - Опубл. 10.04.2003. - Бюл.
№ 10.
92. Пат. 2206705 РФ, МПК7 Е21В 21/01. Способ строительства нефтегазовой скважины / Ю.Г. Безродный, С.М. Глозман. - Опубл. 20.06.2003. - Бюл. № 17.
93. Пат. 2320847 РФ, МПК7 МПК Е21В 21/01; E21C 41/32; E02D 31/00.
Способ строительства скважины / Ю.Г. Безродный. - Опубл. 27.03.2008. - Бюл.
№ 9.