Специфика экологического сопровождения проектирования разработки нефтяных месторождений

Система разработки месторождения представляет собой комплекс мероприятий по извлечению нефти и газа из недр и управлению этим процессом. Система разработки определяет количество эксплуатационных объектов, спо­собы воздействия на пласты и темпы отбора нефти, размещение и плотность сетки добывающих и нагнетательных скважин, способы и режимы их эксплу­атации, мероприятия по контролю и регулированию процесса разработки, ох­ране недр и ОС.

Под эксплуатационным объектом понимается продуктивный пласт, часть пласта или группа пластов, выделенных для разработки самостоятельной сеткой скважин. Пласты, объединяемые в один объект разработки, должны харак­теризоваться близкими литологическими и коллекторскими свойствами пород, физико-химическими свойствами и составом насыщающих их флюидов, а так­же величинами начальных приведенных пластовых давлений.

В состав технологических проектных документов, регламентирующих осуществление пробной эксплуатации нефтегазодобывающими предприятиями промышленной разработки нефтяных и газонефтяных месторождений, входят проекты пробной эксплуатации, технологические схемы опытно-промышлен­ной разработки, технологические схемы разработки, проекты разработки, уточ­ненные проекты разработки, анализы разработки.

В проектных документах на разработку приводится обоснование:

- выделения эксплуатационных объектов и порядка ввода объектов в разработку;

- выбора способов и агентов воздействия на пласты;

- системы размещения и плотности сеток добывающих и нагнетательных скважин;

- способов и режимов эксплуатации скважин (уровней, темпов и динамики добычи нефти, газа и жидкости из пластов, закачки в них вытесняющих агентов);

- повышения эффективности реализуемых систем разработки заводнением и требований к системам ППД, а также к качеству используемых агентов;

- применения физико-химических, тепловых и других методов повышения нефтеизвлечения из пластов;

- выбора рекомендуемых способов эксплуатации скважин, устьевого и внутрискважинного оборудования;

- мероприятий по предупреждению и борьбе с осложнениями при эксплуатации скважин;

- требований к системам сбора и промысловой подготовки продукции скважин;

- требований и рекомендаций к конструкциям скважин и производству буровых работ, методам вскрытия пластов и освоения скважин;

- мероприятий по контролю и регулированию процесса разработки;

- комплекса геофизических и гидродинамических исследований скважин;

- специальных мероприятий по охране недр и ОС при бурении и эксплуата­ции скважин, технике безопасности, промсанитарии и пожарной безопас­ности при применении методов повышения нефтеизвлечения из пластов;

- объемов и видов работ по доразведке месторождения;

- вопросов, связанных с опытно-промышленными испытаниями новых технологий и технических решений.

Технологические проектные документы служат основой для составления проектов обоснования инвестиций в ТЭО проектов, проектов обустройства и реконструкции, обустройства месторождений, технических проектов на строительство скважин, схем развития и размещения нефтегазодобывающей про­мышленности в регионе, разработки перспективных прогнозов добычи нефти и газа, объемов буровых работ и капиталовложений, региональных программ по ООС и других мероприятий.

Основная цель проекта пробной эксплуатации - уточнение имеющейся и получение дополнительной информации по добыче УВ, ценных компонентов, содержащихся в недрах, построения адресной геологической модели месторождения, обоснование режима работы залежей, выделение эксплуатационно­го объекта и оценка перспектив развития добычи УВ-месторождения.

В материалах проекта пробной эксплуатации должны быть сведения, гарантирующие выполнение недропользователем всех обязательств в соответствии с лицензионным соглашением. Особенно подчеркивается, что это каса­ется прежде всего вопросов недропользования, охраны недр и ОС, выбора промышленных участков, вскрытия пластов, объемов добычи нефти. Необхо­димо отметить, что на этой стадии в проекте должны быть разработаны такие важные природоохранные аспекты, как:

- предотвращение потерь нефти в недрах;

- исключение возможных заколонных перетоков жидкости между продуктивными и соседними горизонтами;

- отсутствие нарушений обсадных колонн и цемента за ними и т.п.;

- планирование мероприятий по безопасности населенных пунктов, поверхностных и подземных водозаборов, рациональному использованию и охра­не земель, вод, атмосферы, животного и растительного мира с учетом состояния объектов ОС;

- оценка воздействия производства на ОС.

Технологическая схема опытно-промышленной разработки залежей или их участков предусматривает испытания новой техники и технологий разработки в конкретных геолого-физических условиях месторождения с учетом экономической эффективности, а также составление геологической модели. На этой стадии должны быть обоснованы мероприятия по охране недр и ОС, раз­работаны меры безопасности при работе с агентами воздействия с учетом всех объектов ОС и экологических ограничений.

Технико-экономические расчеты проводятся на период не менее 20 лет, и на этой стадии важным моментом представляется введение в схему промыслового обустройства экологических требований к проектированию оборудования. Кроме того, комплекс мероприятий по охране недр в соответствии с выводом добывающих скважин из эксплуатации должен предусматривать ликвидаци­онные работы согласно существующему порядку и составу работ, а также реа­билитационные мероприятия по восстановлению почв, растительности и, если необходимо, качества поверхностных и подземных вод.

Технологическая схема является основным проектным документом, определяющим с учетом экономической эффективности принципы воздействия на пласты и систему промышленной разработки месторождения. В этом докумен­те определяется предварительная система промышленной разработки эксплуа­тационного объекта (нескольких объектов) нефтяного месторождения на осно­ве данных его разведки и пробной эксплуатации. В разделе "Охрана окружающей среды и недр" рассматриваются специальные мероприятия по охране недр и ОС при бурении и эксплуатации скважин, применении техноло­гий извлечения нефти и утилизации сопровождающих ее агентов (механичес­ких взвесей, пластовых вод, ПНГ), по безопасности жизнедеятельности, вы­полнению санитарно-гигиенических требований и др.

При авторском надзоре за реализацией проектов и технологических схем разработки проверяется выполнение проектных мероприятий по охране недр и ОС (организационно-технических, технологических), связанных с эксплуатацией данного месторождения.

Таким образом, при составлении проектных документов на разработку месторождения нефти должны быть освещены следующие вопросы.

1. Охрана атмосферного воздуха на территории нефтепромысловых объектов, которая обеспечивается за счет:

- мероприятий, направленных на сокращение потерь нефти, газа;

- повышения надежности нефтепромыслового оборудования;

- высокой степени утилизации ПНГ;

- снижения выбросов вредных веществ котлоагрегатами за счет применения природного газа.

Должен быть проведен расчет валовых выбросов вредных веществ в атмосферу и намечены мероприятия по контролю за ее состоянием.

2. Охрана поверхностных и подземных вод от загрязнения и истощения, которая достигается путем:

- выделения водоохранных зон;

- повышения надежности магистральных и внутрипромысловых нефтепроводов;

- организации канализации и очистных сооружений;

- закачки подтоварных вод в промысловые горизонты;

- применения совершенных конструкций скважин и технологий бурения, препятствующих загрязнению подземных вод.

3. Охрана земель, лесов, флоры и фауны, которая проводится за счет:

- исключения расположения скважин в охранных зонах;

- исключения сооружения буровых амбаров и котлованов для захоронения отходов на участках со слабой защищенностью зоны аэрации (подземных вод) от загрязнений сверху;

- герметизации системы сбора, подготовки и транспортировки нефти;

- комплексного использования природных и техногенных ресурсов;

- уменьшения отходов, загрязняющих ОС;

- организации комплексного экологического мониторинга;

- своевременного проведения рекультивации земель, очистки промысловых и буровых сточных вод.

4. Охрана недр, обеспечиваемая надежностью строительства скважин раз­личного назначения, что препятствует развитию следующих негативных явлений:

- заколонных и межколонных перетоков, приводящих к утечкам газа и минерализованных вод на поверхность земли и в вышележащие горизонты;

- аварийного фонтанирования;

- образованию грифонов;

- формированию зон растепления и просадки устьев скважин;

- смятию НКТ и др.

5. Решение проблем экологической безопасности на объектах сбора и подготовки нефти достигается путем проведения следующих технологических ме­роприятий:

- разрушения водонефтяной эмульсии в системах сбора и сброса пластовых вод в условиях ДНС с целью уменьшения объема их перекачки;

- разрушения эмульсий с применением кольцевых делителей фаз перед установками предварительного сброса воды (УПСВ), что позволяет сбрасывать воды на месторождении без перекачек на другие станции;

- снижения расходов пресной воды при обессоливании с учетом опреснения пластовых вод и применения эффективных смесительных устройств;

- оптимизации режимов работы ДНС, УПСВ и установок подготовки нефти (УПН) с учетом резкого снижения объемов добычи нефти и переводом час­ти оборудования в резерв для подключения при аварийных ситуациях;

- проектирования оптимального диаметра нефтесборных коммуникаций с учетом дебитов скважин с целью стабильного режима скоростей подаваемой жидкости, что предупреждает развитие волновых процессов, стимулирую­щих активизацию коррозии;

- очистки, сброса и утилизации 70-90 % пластовых вод в пунктах добычи нефти и исключения встречных перекачек;

- монтажа системы улавливания легких фракций - испарений - на резервуа­рах товарных парков.

Проект разработки является главным документом, на основании которого осуществляется комплекс технологических и технических мероприятий по извлечению нефти и газа из недр, а также контроль за процессом разработки, обеспечение безопасности населения, охрана недр и ОС.

В процессе эксплуатации скважин требуется контроль за выработкой запа­сов УВ, учетом добываемой продукции и ее потерь, который эффективно осуществляется при помощи материальных балансов, составляемых по техноло­гическим стадиям.

Контролируется также состояние надпродуктивной части геологического разреза в процессе всего периода эксплуатации месторождения. По мере осложнений, возникающих при добыче сырья, должны проводиться ремонтно-изоляционные работы (РИР), консервация и ликвидация скважин, перевод их под наблюдение, нагнетание, добычу минеральных или пресных вод, закачку сточных вод и др.