Для бурения скважин применяются растворы на водной и углеводородной основах. Подавляющее большинство (более 95%) используемых при бурении растворов составляют растворы на водной основе, химически обработанные, с добавками нефти (нефтеэмульсионные).
В связи с тем, что нефть является устойчивым загрязнителем окружающей среды, ее применение как основного компонента бурового раствора в последнее время ограничено.
Все химические добавки подразделяется на два класса:
- неорганические реагенты;
- органические соединения.
Буровые растворы, насыщенные химическими реагентами, являются для окружающей среды загрязняющими или токсичными продуктами длительного действия.
Для большинства веществ, входящих в состав буровых растворов, необходимая кратность разбавления свежей водой достигает 2000. Попадание их в водоемы, грунтовые воды даже в небольших количествах представляет серьезную экологическую опасность.
Значительный ущерб буровыми растворами водным объектам наносится и при бурении, и при ремонтных работах на скважинах. Засыпка земляных амбаров с раствором и шламом после окончания бурения скважин не оправдана как природоохранное мероприятие в связи с тиксотропностью буровых растворов. Земляные амбары после их засыпки в течение нескольких лет не затвердевают, и этот участок земли длительно время является источником загрязнения почвы и водных ресурсов.
Особенно опасно загрязнение водоемов и подрусловых вод в районах Крайнего Севера, где микробиологическая деятельность подавляется действием низких температур. Эти районы наиболее подвержены нарушению естественной экологической обстановки в связи с торможением процессов окисления и испарения, замедлением восстановления природной среды.
Влияние производственных процессов геологоразведочных работ на малые водотоки наблюдается в зоне от 5 до 10 км.
Буровые сточные воды представляют собой устойчивые многокомпонентные суспензии, содержащие минеральные и органические примеси, нефть и нефтепродукты.
Физико-химический состав буровых сточных вод изменяется в широких пределах (табл. 6.3).
Таблица 6.3
Физико-химический состав буровых сточных вод
Буровые сточные воды сильно загрязнены диспергированной глиной, нефтью, смазочными маслами, поверхностно-активными веществами, выбуренной породой, солями и т.д. Непостоянство состава стоков создает трудности при их очистке.
До последнего времени, кроме отстоя в амбарах, буровые сточные воды не подвергались никакой очистке. Большое количество сточных вод, содержащих токсичные реагенты, выбуренную породу, масла, нефть и т.д. фильтруется вблизи буровых в подземные воды через зону аэрации. На буровые сточные воды приходится наибольший объем отходов бурения.
В ходе бурения на территории буровых (особенно при кустовом бурении) в земляных амбарах скапливается значительное количество буровых сточных вод (до нескольких тыс. м3), при этом в сточных водах амбаров установлено высокое содержание нефтепродуктов (80 мг/л).
Часто из-за плохого обвалования не обеспечивается должная герметичность котлованов-отстойников, в результате чего неочищенный раствор попадает на территорию кустовых площадок, в овраги и поверхностные водоемы. В паводковый период уровень в котловане повышается, и в результате переполнения и отсутствия прочной обваловки загрязненная нефтесодержащая сточная вода растекается по территории и по уклону местности попадает в водоемы.
Наиболее высокое загрязнение водных объектов происходит при бурении разведочных скважин. Если при бурении эксплуатационных, поглощающих и других скважин имеется возможность использования металлических емкостей, имеющихся нефте- и водоводов, то при разведочном бурении для утилизации сточных вод (содержащих нефтепродукты, ПАВ и буровой шлам) приходится пользоваться неэкранированными земляными амбарами и котлованами. Присутствие химреагентов в утилизируемой сточной воде еще более увеличивает опасность загрязнения поверхностных водоемов и подземных вод.
На многих территориях европейского Севера, где проводилось поисково-разведочное бурение, брошенные буровые амбары напоминают о проводимых работах. Котлованы являются вторичными источниками загрязнения. Загрязняющие вещества в виде природных углеводородов, добавок к буровому раствору, химреагентов оседают и скапливаются на дне и стенках амбаров и затем путем инфильтрации и перетока через промоины обваловки попадают в подземные и поверхностные воды.
