люваногоне вибуренной породу, а буровий шлам, що відрізняється за обсягом і, що особливо важливо з екологічної точки зору, за фізико-хімічними властивостями.
Обсяг вибуренной породи дорівнює обсягу стовбура свердловини. При проектуванні обсяг бурового шламу наближено приймається більше обсягу вибуренной породи на 20% [1].
Можна виділити чотири фактори, що обумовлюють збільшення обсягу бурового шламу в порівнянні з вибуренной породою:
разуплотнение частинок шламу в результаті зниження дії на них зовнішнього тиску;
освіту і розширення тріщин;
набухання глинистих часток, що складають шлам;
адгезионное налипання на поверхню шламу частинок колоїдних розмірів з промивної рідини.
Буріння свердловин здійснюється здебільшого в осадових відкладеннях, в яких найбільш поширеними є глинисті породи. Їх частка складає 65-80%. Вибуренной частинки глинистих або скріплених глинистим цементом порід в процесі гідротранспорту з вибою свердловини на поверхню просочуються фільтратом промивальної рідини і набухають. Тривалість перебування частинок породи в промивної рідини з глибиною свердловини зростає і може досягати декількох годин. Чим довше вони знаходяться в промивної рідини, тим більше їх набухання. Відбувається адгезионное приєднання до неї частинок твердої фази переважно колоїдних розмірів з промивної рідини.
На зміна фізико-хімічних властивостей частинок вибуренной породи при перетворенні їх на буровий шлам впливає просочення дисперсійним середовищем промивної рідини. Пори і тріщини часток породи заповнюються дисперсійним середовищем промивної рідини, поверхня глинистих часток модифікується, на зовнішній і внутрішній поверхні частинок вибуренной породи адсорбуються речовини різної природи з дисперсійного середовища промивної рідини. Мінералогічний склад бурового шламу визначається литологическим складом разбуріваемих порід і може істотно змінюватися в міру поглиблення свердловини. Хімічний склад бурового шламу залежить як від його мінерального складу, так і властивостей промивної рідини. Гранулометричний склад бурового шламу визначається типом і діаметром породоруйнуючого інструменту, механічними властивостями породи, режимом буріння, властивостями промивної рідини і ефективністю її очищення. У табл. 1 показані фракційний склад бурового шламу і швидкість його осадження у водному середовищі при бурінні свердловин на північно-східному шельфі Сахаліну (Проект Сахалін - 1) за даними [2].
Табл. 1 Фракційний склад бурового шламу і швидкість його осадження у водному середовищі при бурінні свердловин на північно-східному шельфі Сахаліну
Розмір часток, мкмСодержаніе,% за весуСкорость осадження, см/с lt; 4438,70,0544-624,20,2062-883,30,3988-1254,20,77125-1491,51,2149-1771,91,7177-2503,82,6250-4207,64,8420-84015,18,7gt; 84019,710,7
Як випливає з аналізу таблиці, фракційний склад бурового шламу змінюється в широких межах. Важливо підкреслити, що приблизно 40% маси шламу представлено частинками розміром менше 44 мкм. Внаслідок цього виникають мінімум дві проблеми.
По-перше, такі дрібні частинки важко видалити з промивної рідини засобами механічного очищення.
При повторному гідротранспорті частинок бурового шламу через свердловину вони ще більше диспергуються. Для видалення дрібних фракцій необхідна ефективна хімічне очищення.
По друге, зі зменшенням розміру частинок сповільнюється швидкість їх осадження у водному середовищі (табл. 1). Отже, при скиданні промивної рідини або шламу у морське середовище її каламутність буде зберігатися тривалий час.
Таким чином, при оцінці екологічної безпеки будівництва свердловин необхідно аналізувати властивості бурового шламу, а не вибуренной породи.
У процесі буріння, крім промивної, застосовуються і інші технологічні рідини, наприклад, буферні, перфораційні. Після використання вони повністю або частково переходять у категорію відпрацьованих. Найбільше утворюється відпрацьованої бурової промивної рідини (ОБПЖ). Її обсяг відповідає обсягу промивної рідини на момент закінчення буріння свердловини. Однак в процесі буріння може утворюватися надлишок промивної рідини, наприклад, за рахунок напрацювання в глинистих відкладеннях, при заміні одного типу промивної рідини на інший. У цьому випадку ОБПЖ утворюється безпосередньо в процесі буріння.
При оцінці впливу на навколишнє середовище предметом розгляду, як правило, є тільки відпрацьовані промивні рідини, що методично неправильно.
Головні джерела надходження бурових стічних вод (БСВ) - обмивши бурової площадки та обладнання, система охолодження обладнання. Скорочення обсягу БСВ ...
