С каждым годом количество скважин, вводимых в эксплуатацию увеличивается, следовательно, растет и объем образующихся отходов бурения, что является актуальной проблемой, требующей постоянного мониторинга и влечет за собой большие денежные затраты. Отходы бурения содержат воду, частицы выбуренной породы, нефть и компоненты бурового раствора в различных пропорциях. Все это негативно отражается на экологическом состоянии той или иной местности. Ученые Пермского Политеха проанализировали жизненный цикл технологий утилизации бурового шлама на водной основе, применяемых в России и выявили наиболее экологичный способ утилизации нефтяных отходов.
Исследование опубликовано в журнале RESEARCH 2023. Работа выполнена при финансовой поддержке Министерства науки и высшего образования Российской Федерации и «Разработка научных основ экологически чистых и природоподобных технологий и рационального природопользования в области добычи и переработки углеводородного сырья».
Несмотря на то, что что миллионы тонн этого вида отходов образуются ежегодно, при выборе метода обращения с ними компании-отходоообразователи ориентируются прежде всего на выполнение требований законодательства и стоимость технологий. При этом именно экологическая оценка вариантов обращения с отходами как правило не проводится, несмотря на то, что именно на защиту окружающей среды и направлены усилия по обращению с отходами бурения.
Оценка жизненного цикла достаточно известный, признанный во всем мире подход к оценке экологических эффектов тех или иных мероприятий, который, к сожалению, не часто применяется в российской практике, несмотря на то, что методологии такой оценки закреплена стандартами ГОСТа. Для отходов бурения оценка жизненного цикла также никогда не применялась в России. Между тем, специфика многих российских регионов нефтегазодобычи (условия Крайнего Севера, вечной мерзлоты и болот) не позволяет напрямую использовать результаты зарубежных исследований в этой области.
Оценка жизненного цикла подразумевает количественную оценку воздействия на окружающую среду на всех этапах обращения с отходами, включая также эффекты, связанные с производством потребляемых реагентов и материалов и их транспортированием. В качестве альтернативных вариантов обращения с отходами бурения рассматривались технологии захоронения в шламовых амбарах, отверждения и закачки.
«При проведении оценки жизненного цикла буровых отходов и их сравнительного анализа нами были учтены географические и климатические характеристики рассматриваемой территории, транспортная доступность, химический состав и свойства отходов бурения, условия их образования и накопления, существующие методы обработки и утилизации, и характеристики альтернативных методов утилизации обращения с отходами бурения, включая требования к реагентам и оборудованию.
Закачка отходов в подземные горизонты связана с наименьшей нагрузкой на окружающую среду, если при выборе подходящего пласта-коллектора исключены риски загрязнения подземных вод», – поясняет профессор кафедры охраны окружающей среды, научный сотрудник лаборатории рационального природопользования и природоподобных технологий, доктор технических наук, доцент Наталья Слюсарь.
Кроме того, исследование показало, что иногда для окружающей среды лучше просто распределить отходы с очень низким содержанием опасных веществ (и по сути являющихся выбуренной породой), по территории (этот метод используется, например, в Канаде) вместо того, чтобы отверждать их с помощью цемента и извести, так как производство этих материалов связано с существенным воздействием на окружающую среду, сравнимым с вредом от самих отходов бурения.
Результаты данного исследования вносят вклад в развитие понимания негативного воздействия на воздух, воду, почву и здоровье человека от действий по управлению отходами. Данная работа будет полезна нефтегазовыми компаниями при разработке стратегий, концепций и планов управления отходами.