Современное общество сейчас нуждается, не столько в эффективных способах ликвидации негативных последствий антропогенного воздействия на природную среду, сколько в надежных механизмах их предупреждения. В большей степени это относится к объектам, которые занимаются строительством поисково-оценочных скважин, разработкой, переработкой, транспортировкой нефтепродуктов. Отсутствие системного подхода в прошлые годы привело к тому, что появились огромные территории с неблагоприятной и даже кризисной ситуацией. Поэтому в настоящее время проведение экологической экспертизы проектной документации деятельности объектов нефтегазовой отрасли является очень важным этапом перед началом реализации намечаемой хозяйственной деятельности.
Цель исследования: проанализировать проектную документацию по строительству поисково-оценочной скважины (эксплуатация не рассматривается), представляемую на государственную экологическую экспертизу.
Тема работы актуальна, так как на сегодняшний день на территориях строительства поисково-оценочных скважин для добычи углеводородов и последующей их эксплуатации естественные ландшафты трансформируются в природно-техногенные комплексы, где зачастую обнаруживаются необратимые изменения.
Материалы и методы исследования
В качестве материала для контроля в сфере охраны окружающей среды и проведения экологической экспертизы как способа предупреждения негативных последствий деятельности объектов нефтегазовой отрасли использовали данные проектной документации строительства поисково-оценочной скважины для добычи углеводородов, современного состояния нефтегазового комплекса Волгоградской области [1]. При написании статьи использованы такие методы, как анализ научной литературы, фондовых и картографических материалов полевых исследований, инженерных изысканий проектной документации строительства поисково-оценочной скважины.
Результаты исследования и их обсуждение
Проектная документация, по объектам нефтегазовой отрасли, представленная на государственную экологическую экспертизу [2], должна обязательно включать следующие основные разделы: пояснительная записка, схема планировочной организации земельного участка, конструктивные и объемно-планировочные решения, сведения об инженерном оборудовании, сетях инженерно-технического обеспечения, технологические решения, проект организации строительства, перечень мероприятий по охране окружающей среды, мероприятия по обеспечению пожарной безопасности, а также перечень мероприятий по гражданской обороне по предупреждению чрезвычайных ситуаций природного и техногенного характера.
Для объекта разведки углеводородов при бурении скважины раздел технологические решения включает данные о конструкции скважины, буровых растворах, креплении и испытании скважины, продолжительность строительства скважины, мероприятия по предупреждению обвалов, осыпей скважины, техника безопасности, гидравлические и гидродинамические расчеты при бурении.
Проанализируем состав проектной документации объекта по строительству поисково-оценочной скважины для разработки углеводородов, расположенной на территории Волгоградской области. В проектной документации имеется вся разрешительная документация на выполнение данного вида работ. Состав разделов проектной документации соответствует действующему в РФ природоохранному законодательству. В разделе ОВОС, который является обязательным в проектной документации, представлены данные о фоновых концентрациях загрязняющих веществ в атмосферном воздухе, почве, водных объектах.
Анализ отбора проб компонентов окружающей среды и выполнение аналитических исследований показал следующие результаты: концентрация загрязняющих компонентов в атмосферном воздухе не превышает ПДК; содержание тяжелых металлов в почве не превышает ОДК, радиационная обстановка – удовлетворительная и безопасная; подземные воды на площадке на момент изысканий не вскрыты; на территории объектов растительного и животного мира, занесенных в Красные книги РФ, не зафиксированы [3, 4].
В проектной документации содержатся данные о строительстве вертикальной скважины с целью поиска и оценки залежей углеводородов в отложениях верхнего девона, с применением буровой установки (МБУ) «ZJ-40» (страна-производитель – Китай): способ бурения верхний, вид привода – ДВС. Указана проектная глубина по вертикали – 2400 м, процесс бурения состоит из разрушения пород в забое скважины буровой установкой МБУ «ZJ-40», удаления бурового шлама из скважины буровым раствором, подаваемым под давлением насосно-силовой установкой во временный накопитель отходов бурения (рисунок). Для сбора отработанных буровых растворов, буровых сточных вод и бурового шлама предусматривается временный накопитель отходов бурения (котлован с усиленной гидроизоляцией) объемом 1400 м3. В проекте для предупреждения намыва пробок грунта и стабилизации стенок скважины предусмотрено использование полимер-бентонитового раствора с высокими реологическими характеристиками.
Конструкция скважины
Средний размер земельного участка, отводимого под строительство площадки, поисково-оценочной скважины составляет 3,3 га, под проезд к площадке – 1,2 га. Площадь застройки на период разработки составляет 6447 м2, включает в себя сооружения буровой установки, сооружения для хранения средств обеспечения работы бурового оборудования, спецтехники, вагон-дома вахтового поселка. Площадь дополнительной территории 870 м2, включает в себя площадки для спецоборудования, для автокрана, сыпучих материалов, спецтехники, станции ГТК и разворотных площадок. В проектной документации указывается график работы персонала буровой, и в основном с применением вахтового метода в две смены по 12 ч. Для обустройства быта рабочего персонала указывается, что обеспечение питьевой и технической водой, необходимой для производственных нужд, будет за счет привозной воды. Питьевая вода доставляется на объект специальным автотранспортом во флягах или автоцистерной. Отведение хозяйственно-бытовых стоков от бытовых помещений в сборник сточных вод производится в септик (пластиковый) объемом 8 м3 по закрытой, подземной, самотечной системе канализации (альтернативой септика может служить металлическая емкость прошедшая антикоррозионную обработку). В документации подробно расписано местоположение биотуалетов (на расстоянии не менее 25 м от зоны вахтового поселка), что соответствует требованиям санитарных норм [5].
Работы по строительству скважины предполагают непосредственное механическое воздействие и возможное химическое воздействие на почвенный покров земельного участка площадью 4,5 га, отводимого для реализации намечаемой деятельности. Механическое воздействие включает изъятие напочвенного покрова и нарушение верхнего слоя почв (планировка территории, рытье траншей, сооружение обвалования, строительство подъездных дорог, прокладка трубопроводов и пр.). Химическое воздействие, оказываемое на почвенный покров, может быть связано с загрязнением буровыми и тампонажными растворами; буровыми, промышленными и хозяйственно-бытовыми отходами и стоками; горюче-смазочными материалами (таблица).
Перечень загрязняющих веществ, поступающих в окружающую среду при строительстве скважины
|
Загрязняющее вещество |
Используемый критерий |
Значение критерия, мг/м3 |
Класс опасности |
Суммарный выброс вещества, г/с |
|
Железа оксид |
ПДК с/с |
0,04000 |
3 |
0,00052 |
|
Калия хлорид |
ПДК м/р |
0,30000 |
4 |
0,00003 |
|
Марганец и его соединения |
ПДК м/р |
0,01000 |
2 |
0,00004 |
|
Пропан |
ОБУВ |
50,0000 |
– |
0,07290 |
Под воздействием агентов химического загрязнения могут произойти качественные и количественные изменения физико-химического состояния почв: трансформация отдельных морфологических признаков (цементация, растрескивание почвенных горизонтов и т.п.); перестройка морфологии всего профиля; смена кислотно-щелочных и окислительно-восстановительных условий, снижение биохимической активности почв. В результате может произойти деградация генетического профиля почв, образование насыпных и погребных техногенных горизонтов почв, цементация и др. Значительное химическое загрязнение почв территории размещения объекта возможно только в аварийных ситуациях. При соблюдении технологического регламента предполагаемое загрязнение должно иметь локальный характер [6].
В проекте указывается, что при соблюдении технологического регламента буровых работ существенного загрязнения почвы не ожидается. Проектная документация содержит краткую информацию об аварийных ситуациях (газо- и нефтепроявления, пожар), возможных в ходе выполнения буровых работ. Предупреждение подобного рода аварийных ситуаций решается строгим соблюдением технологических параметров бурения.
При незначительном проливе ГСМ для предотвращения их растекания и загрязнения грунта, производится сухая зачистка территории песком, с последующим сбором образованных отходов в контейнер.
В составе проектной документации представлены проектные решения по рекультивации нарушенных земель, подверженных частичному или полному нарушению плодородного слоя в результате строительства скважины по разработке углеводородов. Рекультивация нарушенных земель в проекте происходит в сельскохозяйственном направлении, вид использования рекультивированных земель: пашни, сенокосы, пастбища [7].
Технической рекультивации будет подвержен участок земли площадью 4,5 га, с которого в период строительства скважины планируется снятие плодородного слоя почвы. Биологический этап рекультивации включает комплекс агротехнических и фитомелиоративных мероприятий, направленных на закрепление поверхностного слоя почвы корневой системой растений, для создания сомкнутого травостоя и предотвращения развития водной и ветровой эрозии.
В проектной документации технический этап рекультивации предусматривает проведение следующих объемов работ: срезка плодородного слоя почвы с перемещением во временный отвал; восстановление плодородного слоя почвы, с перемещением из временных отвалов; планировка грунта в зоне рекультивации механизированным способом; уплотнение грунта вибрационными катками. Плодородный слой из отвалов послойно наносится на всю территорию с уплотнением спецкатками, не менее 3–5 проходов по нанесенной почве [8–10].
Технический этап рекультивации считается законченным, если поверхность равномерно выровнена относительно прилегающих массивов по всей площади земельного участка. Осуществление биологического этапа рекультивации земель сельскохозяйственного назначения проводят по окончании работ технического этапа, который предусматривает возвращение ранее снятого плодородного слоя почвы из временных отвалов на спланированную поверхность.
Биологический этап включает следующие основные виды агротехнических и фитомелиоративных мероприятий. Для восстановления содержания питательных веществ в почве, доступных для растений, вносится полный комплекс органических и минеральных удобрений. Слежавшиеся минеральные удобрения перед внесением в почву измельчаются и просеиваются через сито.
Согласно рекомендациям для внесения в почву приняты минимальные дозы органических – 100 т/га, внесение минеральных удобрений: фосфатных – 60 кг/га, калийных – 40 кг/га, азотных – 80 кг/га, посев многолетних трав – 24 кг/га.
Предварительно перед посевом трав на глубину 12–14 см производится дискование почвы с целью рыхления ее поверхностного слоя, которое предохраняет почву от быстрого высыхания, улучшает воздухопроницаемость и водопроницаемость, и способствует накоплению в ней питательных веществ. После дискования обязательной технологической операцией является предпосевная культивация на глубину 3 см верхнего слоя почвы.
Далее выполняется посев трав. Наиболее пригодной для местных почвенно-климатических условий Волгоградской области является засухоустойчивая культура люцерна желтая. Согласно справочным данным, примерная норма высева семян трав при рядовом одновидовом беспокровном посеве при 100 % хозяйственной годности для люцерны желтой составляет 24 кг/га. Чтобы семена люцерны высеять не глубже 2–3 см, осуществляют предпосевное прикатывание почвы.
По завершению посева люцерны предусматривается послепосевное прикатывание почвы, которое повышает всхожесть семян и способствует лучшему развитию корневой системы трав. Механизированные работы по биологической рекультивации выполняются только в ранневесеннее или осеннее время, при достижении почвой состояния «физической спелости».
Выявленные в ходе контроля дефекты, отклонения от проектной документации устраняются до сдачи рекультивируемых земель в эксплуатацию. В проектной документации представлены предложения по организации производственного экологического контроля (мониторинга) за характером изменения состояния почвы. Контроль состояния почвы будет проводиться на буровой площадке в период строительства скважины и в ходе рекультивации нарушенных земель. Мониторинг планируется осуществлять с привлечением аккредитованной лаборатории.
В целом проектная документация соответствует всем требованиям природоохранного законодательства РФ и дает полную картину предполагаемой деятельности.
Заключение
В результате анализа проектной документации можно сделать вывод, что в разделах представлена всесторонняя оценка существующего положения и предполагаемого воздействия деятельности по строительству поисково-оценочной скважины для добычи углеводородов (эксплуатация скважины в документации не рассматривается). Предусмотренные проектные решения и природоохранные мероприятия позволят обеспечить допустимое воздействие на почву, земельные ресурсы, атмосферный воздух, водные объекты в период реализации проектных решений. С целью возвращения в исходное состояние нарушенной территории необходимо вносить в проектную документацию данного типа экономические расчеты поэтапного проведения рекультивационных работ нарушенной территории.
Волгоградская область относится к регионам, где расположены мелкие месторождения углеводородов и большинство скважин находится на завершающей стадии добычи нефти, поэтому необходимо усилить контроль за состоянием территорий, на которых завершены рекультивационные мероприятия, и провести повторную экспертизу нарушенной территории после завершения работ (консервация «сухих» месторождений или выработавших свой ресурс).