К вопросу о экологии бурения поисковых скважин на нефть и газ

Процессу собственно добычи углеводородного сырья предшествует этап поисковых работ, который, по принятому определению является совокупностью работ по открытию месторождений и оценке их для последующей разработки. С экологической точки зрения этот этап можно оценить как начало негативного воздействия на окружающую природную среду.

Геологоразведочные работы на нефть и газ в зависимости от стоящих перед ним задач, состояния изученности нефтегазоносности недр подразделяются на: региональные, поисково-оценочные и разведочные этапы [1]. Воздействие каждого из перечисленных этапов на окружающую среду имеет свою специфику, но в целом на стадии поисковых работ основными источниками воздействия на окружающую среду являются скважины, амбары, циркуляционные системы жидкостей, тяжелая техника. Особо опасными являются аварийные выбросы пластовой жидкости, низкая герметичность оборудования, плохое цементирование, прорывы и переполнение амбаров [2]. Но даже при безаварийном осуществлении геологоразведочных работ, при соблюдении требований в части экологической безопасности, негативное их воздействие на окружающую среду свести исключить полностью невозможно. В той или иной степени экосистемы все равно подвергаются изменению. Таким образом, геологоразведочные работы на нефть и газ всегда несут в себе потенциальную угрозу для окружающей природной среды.

Можно было бы предположить, что влияние поисковых работ на окружающую среду является менее агрессивным, чем влияние, оказываемое на окружающую среду, при добыче углеводородного сырья. С одной стороны это так, так как в процессе геологоразведочных работ еще не имеют места накопления углеводородов в больших резервуарах, многолетнее угнетение почв, растительности и пр. С другой же стороны, поисковые работы проводятся на больших площадях, которые существенно превышают площади открываемых впоследствии месторождений. Самым существенным по степени воздействия негативным фактором является бурение поисковых и разведочных скважин.

В качестве примера рассмотрим бурение поисковой скважины расположенной в пределах Байкитской антеклизы Ленно-Тунгусской зоны нефтегазонакопления.

На стадии подготовки поднятия к поисковому бурению были выполнены сейсморазведочные работы МОГТ-2Д, которые являются основным источником сведений о внутренней структуре отложений рифейского возраста на территории Байкитской антеклизы. Основными горизонтами для поисков нефти и газа являются вендские и рифейские отложения. Ближайшие пробуренные скважины находятся на значительном удалении участка в 50 км от южной границы участка Проектная глубина скважины 3000 м. Геологические условия бурения достаточно сложные, так например, при бурении на площадях со схожими геологическими условиями наблюдались интенсивные поглощения бурового раствора, кавернообразование. Конструкция скважины проектировалась с учетом необходимости обеспечения отбора керна проведения полного комплекса геофизических исследований, испытаний на приток.

Эксплуатационная колонна-хвостовик диаметром 127 мм спускается до проектной глубины с целью перекрытия интервалов возможных осложнений и продуктивных горизонтов, а также для качественного проведения работ по испытанию скважины в колонне. Промежуточная колонна диаметром 178 мм спускается с целью перекрытия возможных осложнений (преимущественно поглощения и обвалы), а так же для качественного вскрытия продуктивных горизонтов. Направление диаметром 324 мм спускают до глубины 70 м с целью перекрытия рыхлых, неустойчивых отложений, для предотвращения размыва устья скважины Проводка ствола скважины под направление осуществляется роторным способом долотом диаметром 393,7 мм. Выбранная конструкция имеет малую металлоемкость, а также дает возможность проведения полного комплекса геофизических и гидродинамических исследований; испытание продуктивных горизонтов в эксплуатационной колонне; отбора глубинных проб пластовых флюидов и обеспечивает сохранность конструкции скважины как инженерного сооружения в течение всего времени производства работ. При бурении под направление планировалось использование глинистого высоковязкого раствор плотностью 1,12 г/см3 под кондуктор - глинистого раствора плотностью 1,15 г/см3. При бурении под промежуточную колонну и эксплуатационную колонну-хвостовик предусматривалось использование эмульсионного раствора на углеводородной основе ЭРУО плотностью – 1,17 и 1,03 г/см3

соответственно. В процессе бурения для изучения литологии в ходе бурения предусматривался отбор керна в объеме 205 м, что составляет 5,5 % от проектной глубины скважин и 18,5 % от перспективной части разреза. Интервалы отбора керна приурочиваются к возможным продуктивным отложениям. Шлам планировалось отбирать через 5 м проходки по всему стволу скважины. В ней планировалось проведение обязательный для этой категории скважин комплекс геофизических методов. Для изоляции продуктивных объектов при испытании скважин производится установка цементных мостов (с учетом перекрытия интервала перфорации на 20 м выше и ниже его). Кровля последнего цементного моста устанавливается на 50 м выше верхних отверстий интервала перфорации. Бурение поисково-оценочной скважины осуществлялось буровым станком Уралмаш-3Д-76.

По причине плохой изученности разреза фактическая глубина скважины составила 3355 м (при проектной глубине в 3000 м), фактическая продолжительность строительства – 353,3 дня (вместо предусмотренных проектом 141,1 суток).

Не смотря на несоответствие фактического геологического разреза проектному, что повлекло за собой необходимость увеличения глубины скважины, существенного ухудшения экологической ситуации на площадке буровой скважины в результате буровых работ выявлено не было (по сравнению с фоновыми показателями). Такой результат был достигнут благодаря тому, что в течение всего процесса строительства скважины (начиная с мобилизации оборудования на объект работ и завершая рекультивационными работами) осуществлялся регулярный экологический контроль (в штатном режиме) и осуществлялись непрерывные работы по ликвидации возможных аварийных выбросов нефтепродуктов. Таким образом, даже в сложных горно-геологических условиях возможна организация поискового и разведочного бурения без нанесения существенного вреда окружающей среде. Для этого необходимо строгое соблюдение предусмотренных норм и правил по охране окружающей среды при строительстве скважин и продуманная экологическая политика, сочетающая в себе как регулярный экологический контроль, так и готовность в любой момент предотвратить возможные аварийные выбросы. Такой подход к экологическому сопровождению поисковых и разведочных работ позволит прирастить запасы нефти и газа без ущерба окружающей среде даже в сложнейших горно-геологических условиях.