способ строительства скважины

Формула изобретения

Способ строительства скважины, включающий отвод во временное пользование на период строительства скважины земельного участка, обозначение вешками границ и плановой конфигурации буровой площадки, снятие с территории буровой площадки пахотного плодородного слоя почвы горизонта A₁, перемещение и складирование снятой почвы в бурт временного хранения плодородной почвы, производство земляных работ по вертикальной планировке площадки, сооружение котлованов под земляной амбар-накопитель отходов бурения и фундаменты, монтаж комплекса бурового оборудования, строительство привышечных сооружений, возведение по периметру буровой площадки защитного грунтового обвалования, образование на территории буровой площадки производственной зоны, обеспечивающей подъезд мобильной специальной и автотракторной техники к объектам и сооружениям бурового комплекса, а также обеспечивающей минимально допустимые расстояния между ними, бурение, крепление, испытание и освоение скважины, сопровождающиеся накоплением в земляном амбаре отходов бурения, предварительную очистку буровых сточных вод и вовлечение их в оборотное водоснабжение строительства скважины путем повторно-последовательного использования в процессе бурения, отбор из амбара-накопителя отходов бурения сточных вод и сброс их на рельеф местности, демонтаж и вывоз бурового оборудования, извлечение и эвакуацию фундаментных блоков, ликвидацию земляного шламового амбара, вертикальную планировку территории буровой площадки, возврат из бурта временного хранения плодородной почвы пахотного горизонта A₁ и нанесение ее равномерным слоем на рекультивируемый земельный отвод, отличающийся тем, что предварительно доставке на буровую площадку и монтажа бурового оборудования, подпахотный почвенный горизонт B₁ производственной зоны покрывают гравием толщиной 20-30 см, по гребню защитного грунтового обвалования буровой площадки прокладывают трубопровод с насадками для сброса сточных вод, периодически в процессе бурения скважины осуществляют сброс буровых сточных вод, наработанных при бурении скважины с применением малотоксичного бурового раствора на водной основе, характеризующихся превышением нормативных показателей качества воды не более чем на 25-50%, на гравийное покрытие подпахотного почвенного горизонта B₁ производственной зоны, причем сброс сточных вод производят в наиболее засушливый период года, а сброс буровых сточных вод, характеризующихся 1,5-3-кратным превышением нормативных показателей качества воды, наработанных при бурении нижележащих интервалов скважины с применением бурового раствора, приготовленного на основе химических реагентов повышенной токсичности, осуществляют на гравийное покрытие подпахотного почвенного горизонта B₁ одновременно с выпадением дождей.

Описание изобретения к патенту

Изобретение относится к нефтегазодобывающей отрасли и может быть использовано при строительстве нефтяных и газовых скважин на суше.

Известен способ строительства скважины и рекультивации нарушенных земель, включающий монтаж бурового оборудования, сооружение земляного амбара, бурение, крепление, испытание и освоение скважины, накопление отходов бурения в земляном амбаре, демонтаж и вывоз бурового оборудования, частичное удаление из амбара жидкой фазы отходов бурения путем естественного испарения, засыпку оставшейся в амбаре загущенной фазы отходов бурения минеральным грунтом (Стетюха Е., Лютенко В. Охрана и рекультивация земли буровыми предприятиями Украины. // Нефтяник, 1977. - №9. - С.15-16).

Однако значительная продолжительность ликвидации амбара-накопителя отходов бурения и рекультивации нарушенных земель, обусловленная необходимостью испарения жидкой фазы отходов бурения и подсыхания содержимого амбаров в течение двух-трех лет, ограничивает возможность реализации известного способа и не удовлетворяет действующему природоохранному законодательству, согласно которому техническая рекультивация нарушенных земель должна быть завершена не позднее одного года после окончания строительства скважины.

Известен способ строительства нефтяных и газовых скважин, включающий расчистку и планировку площадки, снятие плодородного слоя почвы со всей площадки и временное складирование ее на повышенных местах, отрывку в пониженных местах площадки земляного амбара-накопителя отходов бурения, монтаж основного бурового и вспомогательного оборудования, бурение скважины, сопровождающееся накоплением в земляном амбаре отходов бурения, крепление, испытание и освоение скважины, демонтаж и вывоз бурового и вспомогательного оборудования, отрывку в пониженной части площадки узких и глубоких дренажных траншей, примыкающих вплотную через земляную перемычку к земляному амбару, разрушение перемычки и выдавливание буровых сточных вод и наиболее подвижной части отработанного бурового раствора из амбара в узкие траншеи, засыпку и утрамбовывание частично обезвоженного земляного амбара со шламом и загущенной частью отработанного бурового раствора и узких дренажных траншеях минеральным грунтом, возврат из мест временного хранения плодородной почвы и разравнивание ее по территории буровой площадки (Кесельман Г.С., Махмудбеков Э.А. Защита окружающей среды при добыче, транспорте и хранении нефти и газа. - М.: Недра, 1981. - С.165-185).

Частичное обезвоживание отходов бурения в земляном амбаре посредством сооружения узких и глубоких дренажных траншей и выдавливания в них жидкой части отходов бурения требует, помимо арендованного земельного отвода, дополнительной территории земельного участка и сопряжено с неизбежным его нарушением и загрязнением. Кроме этого, вследствие тиксотропности буровых растворов земляные амбары после их засыпки минеральным грунтом не выдерживают массы сельскохозяйственной техники и выбывают из сельскохозяйственного оборота на несколько лет.

Известен способ строительства скважины, включающий отвод во временное пользование на период строительства скважины земельного участка, обозначение вешками границ и плановой конфигурации буровой площадки, снятие с территории буровой площадки пахотного плодородного слоя почвы - горизонта А₁, перемещение и складирование снятой плодородной почвы во временные отвалы с трапециевидным поперечным сечением, производство земляных работ по вертикальной планировке буровой площадки, сооружение котлованов под земляной амбар-накопитель отходов бурения и фундаменты, монтаж комплекса бурового оборудования, строительство привышечных сооружений, возведение по периметру буровой площадки защитного грунтового обвалования, образование на территории буровой площадки производственной зоны, обеспечивающей подъезд мобильной специальной и автотракторной техники к объектам и сооружениям бурового комплекса, а также обеспечивающей минимально допустимые расстояния между ними, бурение, крепление, испытание и освоение скважины, сопровождающиеся накоплением в земляном амбаре отходов бурения, предварительную очистку буровых сточных вод и вовлечение их в оборотное водоснабжение строительства скважины путем повторно-последовательного использования в процессе бурения, сопровождающегося увеличением степени загрязненности с каждым циклом, отбор после окончания бурения, крепления и освоения скважины из амбара-накопителя отходов бурения сточных вод, очистку и сброс их на рельеф местности, демонтаж и вывоз бурового оборудования, извлечение и эвакуацию фундаментных блоков, ликвидацию земляного шламового амбара, вертикальную планировку территории буровой площадки, возврат из мест временного хранения плодородной почвы и нанесение ее равномерным слоем на рекультивируемый земельный отвод (ВРД 39-1.13-057-2002. Регламент организации работ по охране окружающей среды при строительстве скважин. - М.: OOO «ВНИИГАЗ, 2002. - 141 с.).

Этому способу не присущи недостатки предыдущего. Однако многократное использование очищенных вод в оборотном водоснабжении затрудняет процесс очистки буровых сточных вод, что обусловлено аккумулированием загрязняющих веществ, препятствующих нормальному прохождению процесса очистки, т.е. после неоднократных циклов использованная вода перестает поддаваться очистке при любой дозировке коагулянта и флокулянта. Кроме этого, низкое качество очистки и, соответственно, недостаточный объем утилизации буровых сточных вод в процессе бурения скважины обусловливают после окончания строительства скважины накопление значительного объема сточных вод в земляном амбаре на территории буровой площадки. Высокая концентрация загрязняющих веществ в сточных водах затрудняет предварительную сбросу на рельеф местности очистку вод до требуемых нормативами параметров. Проблема утилизации буровых сточных вод на этом этапе строительства скважины приобретает особую актуальность в связи с необходимостью своевременного возврата земельного отвода постоянному землепользователю. Захоронение промышленных отходов в жидком состоянии запрещено санитарными правилами, обезвреживать буровой шлам и отработанный буровой раствор методом отверждения в присутствии значительного объема сточных вод технически и экономически не эффективно.

Наиболее близким к предлагаемому является способ строительства скважины, включающий отвод во временное пользование на период строительства скважины земельного участка, обозначение вешками границ и плановой конфигурации буровой площадки, снятие с территории буровой площадки пахотного плодородного слоя почвы - горизонта A₁, перемещение и складирование снятой плодородной почвы в бурты временного хранения плодородной почвы, производство земляных работ по вертикальной планировке буровой площадки, сооружение котлованов под земляной амбар-накопитель отходов бурения и фундаменты, монтаж бурового оборудования, строительство привышечных сооружений, возведение по периметру буровой площадки и земляного амбара-накопителя отходов бурения защитного грунтового обвалования, образование на территории буровой площадки производственной зоны, обеспечивающей подъезд мобильной специальной и автотракторной техники к объектам и сооружениям бурового комплекса, а также обеспечивающей минимально допустимые расстояния между ними, бурение скважины, сопровождающееся накоплением в земляном амбаре отходов бурения, предварительную очистку буровых сточных вод и вовлечение их в оборотное водоснабжение строительства скважины путем повторно-последовательного использования в процессе бурения, сопровождающегося увеличением степени загрязненности с каждым циклом, отбор после окончания бурения, крепления, испытания и освоения скважины из амбара-накопителя отходов бурения сточных вод и сброс их на плодородную почву территории, смежную с буровой площадкой, демонтаж и вывоз бурового оборудования, извлечение и эвакуацию фундаментных блоков, ликвидацию земляного шламового амбара, вертикальную планировку буровой площадки, возврат из буртов временного хранения плодородной почвы и нанесение ее равномерным слоем на рекультивируемый земельный отвод (Безродный Ю.Г., Моллаев Р.Х., Байбаков А.З. и др. Утилизация буровых сточных вод. // Нефтяная и газовая промышленность. Сер. Защита от коррозии и охрана окружающей среды. ЭИ, 1992. - №9. С.8-15).

К причинам, препятствующим достижению указанного ниже технического результата при использовании известного способа, принятого за прототип, относится то, что в известном способе сброс буровых сточных вод осуществляют на пахотную плодородную почву - горизонт A ₁ чужой территории, смежной с буровой площадкой, не включенную в арендуемый на период строительства скважины земельный отвод. В соответствии с требованиями ВРД 39-1.13-057-2002 строительство скважины должно осуществляться строго в границах предоставленного земельного отвода. Выход за эти границы квалифицируется как самовольный захват, нарушение и загрязнение земель. Кроме этого, известный способ ограничен нормативными требованиями к составу и качеству сбрасываемых на рельеф местности сточным водам, аккумулирующими в своем составе к моменту окончания строительства скважины наибольшее количество загрязняющих веществ. Земельный фонд планеты по своей природе является ограниченным и не может быть увеличен. По расчетам специалистов почвенный слой толщиной в 2-3 см формируется при благоприятных условиях в период от 200 до 1000 лет, а уничтожен он может очень быстро. В связи с этим проблема охраны пахотного плодородного слоя почвы - горизонта А₁ от загрязнения является чрезвычайно актуальной.

Технический результат, на достижение которого направлено изобретение, заключается в предотвращении загрязнения пахотного плодородного слоя почвы - горизонта A₁ при обезвоживании отходов бурения путем сброса буровых сточных вод на рельеф местности.

Для достижения указанного технического результата в предполагаемом изобретении, включающем отвод во временное пользование на период строительства скважины земельного участка, обозначение вешками границ и плановой конфигурации буровой площадки, снятие с территории буровой площадки пахотного плодородного слоя почвы - горизонта A₁, перемещение и складирование снятой почвы в бурт временного хранения плодородной почвы, производство земляных работ по вертикальной планировке площадки, сооружение котлованов под земляной амбар-накопитель отходов бурения и фундаменты, монтаж комплекса бурового оборудования, строительство привышечных сооружений, возведение по периметру буровой площадки защитного грунтового обвалования, образование на территории буровой площадки производственной зоны, обеспечивающей подъезд мобильной специальной и автотракторной техники к объектам и сооружениям бурового комплекса, а также обеспечивающей минимально допустимые расстояния между ними, бурение, крепление, испытание и освоение скважины, сопровождающиеся накоплением в земляном амбаре отходов бурения, предварительную очистку буровых сточных вод и вовлечение их в оборотное водоснабжение строительства скважины путем повторно-последовательного использования в процессе бурения, отбор из амбара-накопителя отходов бурения сточных вод и сброс их на рельеф местности, демонтаж и вывоз бурового оборудования, извлечение и эвакуацию фундаментных блоков, ликвидацию земляного шламового амбара, вертикальную планировку территории буровой площадки, возврат из бурта временного хранения плодородной почвы (пахотного горизонта A₁ ) и нанесение ее равномерным слоем на рекультивируемый земельный отвод, дополнительно предварительно доставке на буровую площадку и монтажа бурового оборудования подпахотный почвенный горизонт B₁ производственной зоны покрывают гравием толщиной 20-30 см, по гребню защитного грунтового обвалования буровой площадки прокладывают трубопровод с насадками для сброса сточных вод, периодически в процессе бурения скважины осуществляют сброс буровых сточных вод, наработанных при бурении скважины с применением малотоксичного бурового раствора на водной основе, характеризующихся превышением нормативных показателей качества воды не более чем на 25-50%, на гравийное покрытие подпахотного почвенного горизонта В 1 производственной зоны, причем сброс сточных вод производят в наиболее засушливый период года, а сброс буровых сточных вод, характеризующихся 1,5-3-х кратным превышением нормативных показателей качества воды, наработанных при бурении нижележащих интервалов скважины с применением бурового раствора, приготовленного на основе химических реагентов повышенной токсичности, осуществляют на гравийное покрытие подпахотного почвенного горизонта B₁ одновременно с выпадением дождей.

Отличительными признаками предложенного способа являются:

- покрытие гравием толщиной 20-30 см подпахотного почвенного горизонта В₁ производственной зоны, обеспечивающей подъезд специальной и автотракторной техники к объектам и сооружениям бурового комплекса, а также обеспечивающей минимально допустимые расстояния между ними, предварительно доставке и монтажа бурового оборудования;

- прокладка по гребню защитного грунтового обвалования буровой площадки трубопровода с насадками для сброса орошением сточных вод на территорию производственной зоны;

- периодический в процессе бурения скважины сброс орошением буровых сточных вод, наработанных при бурении скважины с применением малотоксичного бурового раствора, характеризующихся превышением нормативных показателей качества воды не более чем на 25-50%, на гравийное покрытие подпахотного почвенного горизонта В ₁ производственной зоны, обеспечивающей подъезд специальной и автотракторной техники к объектам и сооружениям бурового комплекса, а также обеспечивающей минимально допустимые расстояния между ними, причем сброс сточных вод производят в наиболее засушливый период года, а сброс буровых сточных вод, характеризующихся 1,5-3-кратным превышением нормативных показателей качества воды, наработанных при бурении нижележащих интервалов скважины с применением бурового раствора, приготовленного на основе химических реагентов повышенной токсичности, осуществляют на гравийное покрытие подпахотного почвенного горизонта В₁ производственной зоны одновременно с выпадением дождей.

Способ осуществляют следующими последовательными действиями в порядке изложения:

- отводят во временное пользование на период строительства скважины земельный участок;

- обозначают вешками границы и плановую конфигурацию буровой площадки;

- снимают с территории буровой площадки пахотный плодородный слой почвы - горизонт A ₁;

- перемещают и складируют снятую плодородную почву в бурт временного хранения плодородной почвы;

- производят земляные работы по вертикальной планировке буровой площадки;

- сооружают котлованы под земляной амбар-накопитель отходов бурения и фундаменты;

- покрывают гравием толщиной 20-30 см подпахотный почвенный горизонт В₁ производственной зоны, обеспечивающей подъезд специальной и автотракторной техники к объектам и сооружениям бурового комплекса, а также обеспечивающей минимально допустимые расстояния между ними,

- доставляют на территорию буровой площадки и монтируют буровое оборудование;

- строят привышечные сооружения;

- возводят по периметру буровой площадки и земляного амбара-накопителя отходов бурения защитное грунтовое обвалование;

- прокладывают по гребню защитного грунтового обвалования буровой площадки трубопровод с насадками для сброса сточных вод на гравийное покрытие подпахотного почвенного горизонта В₁ производственной зоны, обеспечивающей подъезд мобильной специальной и автотракторной техники к объектам и сооружениям бурового комплекса, а также обеспечивающей минимально допустимые расстояния между ними;

- осуществляют бурение скважины, сопровождающееся накоплением в земляном амбаре отходов бурения;

- производят предварительную очистку буровых сточных вод и вовлекают их в оборотное водоснабжение строительства скважины путем повторно-последовательного использования в процессе бурения;

- осуществляют в процессе бурения скважины периодические сбросы орошением буровых сточных вод, наработанных при бурении скважины с применением малотоксичного бурового раствора на водной основе, характеризующихся превышением нормативных показателей качества воды не более чем на 25-50%, на гравийное покрытие подпахотного почвенного горизонта В₁ производственной зоны, обеспечивающей подъезд специальной и автотракторной техники к объектам и сооружениям бурового комплекса, а также обеспечивающей минимально допустимые расстояния между ними, в наиболее засушливый период года;

- осуществляют периодические сбросы орошением буровых сточных вод, характеризующихся 1,5-3-кратным превышением нормативных показателей качества воды, наработанных при бурении нижележащих интервалов скважины с применением бурового раствора на водной основе, приготовленного на основе химических реагентов повышенной токсичности, на гравийное покрытие подпахотного почвенного горизонта В₁ производственной зоны, обеспечивающей подъезд специальной и автотракторной техники к объектам и сооружениям бурового комплекса, а также обеспечивающей минимально допустимые расстояния между ними, одновременно с выпадением дождей;

- осуществляют крепление, испытание и освоение скважины;

- демонтируют и вывозят буровое оборудование;

- извлекают и эвакуируют фундаментные блоки;

- ликвидируют земляной шламовый амбар-накопитель отходов бурения и котлованы из-под фундаментов;

- осуществляют вертикальную планировку территории буровой площадки;

- возвращают из мест временного хранения плодородную почву и наносят ее равномерным слоем на рекультивируемый земельный отвод.

Предлагаемый способ поясняется чертежами, представленными на фиг.1, фиг.2 и фиг.3.

На фиг.1 изображена схема расположения бурового оборудования и привышечных сооружений, временного размещения плодородной почвы пахотного горизонта A ₁ на территории арендованного земельного отвода.

На фиг.2 показан разрез С-С фиг.1.

На фиг.3 представлена производственная зона, обеспечивающая подъезд специальной и автотракторной техники к объектам и сооружениям бурового комплекса, а также обеспечивающая минимально допустимые расстояния между ними.

Пример

Геологической службой нефтяной компании выданы координаты точки бурения поисковой скважины глубиной 4600 м, расположенной на лицензионном участке «Иловатский» в левобережной части Волгоградской области на землях сельскохозяйственного производственного кооператива «Черебаевский».

Пояснения к чертежам

1 - вешки

2 - вешки, разделяющие два участка

3 - плодородная почва (горизонт A₁)

6 - бурт временного хранения плодородной почвы

5 - земляной амбар-накопитель отходов бурения

6 - земляной амбар на линии дросселирования противовыбросового оборудования

7 - фундаменты под буровую вышку

8 - буровая вышка

9 - слой гравия

10 - приемный мост со стеллажами

11 - силовой блок

12 - насосный блок

13 - циркуляционная система

14 - склад химических реагентов и материалов

15 - привышечные сооружения

16 - привышечные сооружения

17 - привышечные сооружения

18 - защитное грунтовое обвалование буровой площадки D

19 - грунтовое защитное обвалование земляного амбара-накопителя

20 - проезд на буровую площадку

D - буровая площадка

Е - площадка для временного складирования плодородной почвы

F - производственная зона (зона сброса БСВ)

Плодородный пахотный слой - горизонт A₁ представлен каштановыми почвами толщиной 40 см.

Маркшейдерская служба нефтяной компании совместно с СПК «Черебаевский» оформляет акт аренды земельного участка с указанием размера отводимых земель, условий пользования и сроков аренды, ущерба и упущенной выгоды фермерского хозяйства.

Буровой подрядчик на основании акта аренды отводит во временное пользование (405 суток) на период строительства поисковой скважины земельный участок, площадью 3,5 га и обозначает вешками 1 границы и плановую конфигурацию земельного отвода. Вешками 2 обозначают границу раздела земельного отвода на собственно буровую площадку D и площадку Е для временного складирования и хранения плодородной почвы 3 пахотного горизонта A₁, снимаемой с территории буровой площадки D. Механизированным способом снимают с территории буровой площадки D пахотный плодородный слой почвы 3 - горизонт A₁ толщиной 40 см, перемещают и складируют в бурте 4 на участке Е земельного отвода для временного хранения. Объем снятой плодородной почвы 3 составляет 16 100 м³ (с учетом коэффициента разрыхления К=1,15). Бурт 4 имеет высоту 3 м, трапециевидное поперечное сечение (верхнее основание составляет 8 м, а нижнее - 27,6 м). С использованием бульдозеров производят земляные работы по вертикальной планировке буровой площадки D и сооружают котлованы под земляной амбар-накопитель 5 отходов бурения, под земляной амбар 6 на линии дросселирования противовыбросового оборудования (на чертежах не показаны) и фундаменты 7 под буровую вышку 8. Покрывают производственную зону F (фиг.3) слоем гравия 9 (фиг.2) толщиной 20-30 см. Доставляют на буровую площадку D и монтируют буровую вышку 8, приемный мост 10 со стеллажами, силовой блок 11 и насосный блок 12, циркуляционную систему 13, склад 14 химических реагентов и материалов, сооружают земляной амбар 6 на линии дросселирования противовыбросового оборудования и строят привышечные сооружения 15, 16, 17. По периметру буровой площадки D из минерального грунта, образованного при вертикальной ее планировке и вынутого при сооружении котлованов под фундаменты 7, земляной амбар 5 и земляной амбар 6, возводят защитное грунтовое обвалование 18 высотой не менее 1 м, оставляя свободным проезд 20 (фиг.3) для мобильной специальной и автотракторной техники. Обвалование 18 сооружают в целях локализации возможного растекания нефти и пластовой воды и предотвращения загрязнения почвы за пределами буровой площадки D при возникновении аварийных ситуаций (нефтеводопроявлений), а также для предотвращения ее подтопления паводковыми и талыми водами. По гребню защитного грунтового обвалования 18 буровой площадки D прокладывают трубопровод с насадками (на чертежах не показаны) для сброса сточных вод на гравийное покрытие производственной зоны F, расположенной в границах буровой площадки D. Земляной амбар-накопитель 5 отходов бурения оснащают защитным грунтовым обвалованием 19 (фиг.2) высотой не менее 1 м. Земляной амбар 6 оснащают защитным грунтовым обвалованием (на чертежах не показано) высотой не менее 1 м. Более 40% территории буровой площадки D занимает производственная зона F, обеспечивающая подъезд мобильной специальной и автотракторной техники (на чертежах не показаны) к объектам и сооружениям бурового комплекса 5, 6, 8, 10, 11, 12, 13, 14, 15, 16, 17, а также обеспечивающая минимально допустимые расстояния между ними, т.е. является свободной от застройки.

После приемки комиссией смонтированной буровой установки осуществляют бурение скважины. Производят собственно углубление ствола скважины путем спуска бурильной колонны с породоразрушающим инструментом в скважину, разрушают породу забоя, выносят из скважины путем промывки буровым раствором разрушенную долотом горную породу - буровой шлам и накапливают его в земляном амбаре 5 на территории буровой площадки D, поднимают бурильную колонну из скважины для смены сработавшегося породоразрушающего инструмента.

В интервале 0-200 м бурение осуществляют с использованием бентонитового бурового раствора, приготовленного на водной основе и бентонитового глинопорошка, т.е. без использования вредных химреагентов. В интервале бурения 200-1050 м используется полимербентонитовый буровой раствор, включающий бентонит, соду кальцинированную, соду каустическую, КМЦ-LV, КССБ, пеногаситель, буровой детергент, барит, воду. В интервале бурения 1050-1950 м используется полимербентонитовый соленасыщенный буровой раствор, включающий бентонит, аттапульгит, соду кальцинированную, соду каустическую, поваренную соль, крахмал, КМЦ-LV, КССБ, пеногаситель, буровой детергент, барит, воду. В интервале бурения 1950-4600 м используется ингибирующий калиевый полимербентонитовый буровой раствор, включающий биополимер, бентонит, соду кальцинированную, соду каустическую, хлористый калий, крахмал, биоцид, известь, КССБ, пеногаситель, смазывающая добавка, ИККАРБ, ЖС-7, доломит, воду.

Бурение скважины сопровождается накоплением в земляном амбаре 5 отходов бурения, включающих буровой шлам, отработанный буровой раствор и буровые сточные воды. При строительстве скважины глубиной 4600 м в земляном амбаре 5 накапливается 2532 м³ отходов бурения, в том числе 1330 м ³ буровых сточных вод, 665 м³ отработанного бурового раствора и 537 м³ шлама. Таким образом, наибольший объем отходов бурения, аккумулированных в земляном амбаре 5 на территории буровой площадки D, представлен жидкостью. Захоронение отходов бурения в жидком состоянии запрещается санитарными и природоохранными службами.

По степени загрязненности отходов бурения вредными компонентами соблюдается следующее соотношение:

С₁>С₂ С₃ С₄>С₅,

где: C₁ - степень загрязненности бурового раствора на углеводородной основе;

C₂ - степень загрязненности бурового раствора на водной основе;

С₃ - степень загрязненности отработанного бурового раствора на водной основе;

С₄ - степень загрязненности бурового шлама;

С ₅ - степень загрязненности буровых сточных вод.

В процессе бурения производят предварительную очистку буровых сточных вод и вовлекают их в оборотное водоснабжение строительства скважины путем повторно-последовательного использования в процессе бурения, сопровождающегося увеличением степени загрязненности с каждым циклом. Показатели качества сточных вод, используемых в оборотном водоснабжении, должны соответствовать следующим требованиям

взвешенные вещества, мг/л, не более	20
нефтепродукты, мг/л, не более	15
рН	6,5-8,5
общее солесодержание, мг/л, не более	20
хлориды, мг/л, не более	350
сульфаты, мг/л, не более	500
БПК5, мг/л, не более	20
ХПК, мг/л	35

Многократное использование очищенных вод в оборотном водоснабжении усложняет процесс очистки буровых сточных вод, обусловленное аккумулированием загрязняющих веществ, препятствующих нормальному прохождению очистки, т.е. после многократного использования воды она перестает подвергаться очистке при любой дозировке коагулянта и флокулянта. В результате даже при замкнутом цикле водоснабжения возможна повторно-последовательная очистка сточных вод в течение трех-четырех циклов, после чего необходимо исключить сточные воды из оборотного водоснабжения. Следует отметить, что эффективность очистки сточных вод реагентным методом при температуре ниже 10°С резко снижается, т.е. очистка вод в холодный период года ограничена или вовсе не представляется возможной.

Таким образом, низкое качество очистки и, соответственно, недостаточный объем утилизации сточных вод в процессе бурения скважины обусловливают их накопление в земляном амбаре 5 на территории буровой площадки D после окончания строительства скважины, а проблема удаления сточных вод для обезвоживания отходов бурения приобретает особую актуальность в связи с необходимостью возврата арендованного земельного отвода не позднее одного года после завершения испытания и освоения скважины.

Обслуживающая строительство скважины тяжелая мобильная специальная и автотракторная техника (на чертежах не показаны), передвигающаяся по территории производственной зоны F, расположенной в границах буровой площадки D, в условиях недостаточного увлажнения территории, обусловленного аридным климатом, перемешивает гравийное покрытие 9 с верхним слоем подпахотного почвенного горизонта В₁ , представленного суглинком, в тонкодисперсную пыль толщиной до 2-3 см, загрязняющую атмосферный воздух.

В процессе бурения поисковой скважины для частичного обезвоживания отходов из амбара 5 периодически отбирают буровые сточные воды, наработанные при бурении скважины с применением малотоксичного бурового раствора на водной основе, характеризующиеся превышением нормативных показателей качества воды не более чем на 25-50%, и сбрасывают их орошением на гравийное покрытие, перемешанное тяжелой мобильной специальной и автотракторной техникой с верхним слоем подпахотного почвенного горизонта В₁ производственной зоны F. При этом исключается загрязнение плодородной почвы 3 пахотного горизонта A₁ и снижается пылеобразование на территории буровой площадки D. Наибольший эффект (снижение содержания жидкой фазы в отходах бурения, т.е. обезвоживание отходов бурения в земляном амбаре 5 и связывание тонкодисперсной пыли на территории производственной зоны F) достигается в наиболее засушливый период года. Кроме этого, гравийное покрытие 9, перемешанное тяжелой мобильной специальной и автотракторной техникой с верхним слоем (суглинком) подпахотного почвенного горизонта В ₁ сорбирует загрязняющие вещества буровых сточных вод, а буровые сточные воды, имея щелочную среду (рН>8,5), нормализуют каштановые почвы, относящиеся к кислым породам.

На производственную зону F, площадью около 1,4 га за цикл строительства скважины (405 сут.) можно сбросить большую часть жидких отходов (до 1700 м³) и осуществить существенное обезвоживание отходов бурения, находящихся в амбаре 5, создавая хорошие предпосылки для последующего их обезвреживания методом отверждения и технически и экологически безопасной ликвидации амбара 5.

По мере углубления скважины и обработки бурового раствора на водной основе химическими реагентами повышенной токсичности (интервал бурения 1950-4600 м) на гравийное покрытие 9 подпахотного почвенного горизонта В₁ производственной зоны F периодические сбросы буровых сточных вод, характеризующиеся 1,5-3-кратным превышением нормативных показателей качества воды, осуществляют одновременно с выпадением дождей. Наличие гравия 9, выполняющего помимо функции дорожного покрытия еще и функцию дренажного слоя, исключает образование стоячей воды на территории производственной зоны F. При этом помимо снижения содержания жидкой фазы в отходах бурения, хранящихся в земляном амбаре 5, обеспечивается одновременное естественное снижение концентрации загрязняющих веществ в сбрасываемых сточных водах разбавлением атмосферными осадками без дополнительного использования свежей воды.

По мере достижения заданных интервалов крепят стенки скважины обсадными трубами с последующим цементированием пространства между стенкой скважины и спущенными трубами - разобщают пласты, испытывают и осваивают скважину, ликвидируют земляной амбар 6, демонтируют и вывозят буровую вышку 8, буровое оборудование 10, 11, 12, 13, 14 и привышечные сооружения 15, 16, 17, извлекают и эвакуируют фундаментные блоки 7.

Ликвидацию земляного амбара 5 осуществляют после удаления буровых сточных вод методом отверждения бурового шлама и обезвоженного отработанного бурового раствора известными отверждающими композициями.

Засыпают котлованы из-под фундаментов 7 и земляных амбаров 5 и 6, планируют механизированным способом территорию буровой площадки D с одновременной ликвидацией грунтовых обвалований 18 и 19.

Осуществляют вертикальную планировку территории буровой площадки D, возвращают из бурта 4 временного хранения плодородную почву 3 пахотного горизонта A₁ и наносят ее равномерным слоем на перемешанный гравий 9 с подпахотным почвенным горизонтом В₁ рекультивируемого земельного отвода - буровой площадки D.

Таким образом, использование предложенного способа обеспечивает повышение экологической безопасности строительства скважин на суше путем предотвращения загрязнения плодородной почвы пахотного горизонта A ₁ при обезвоживании отходов бурения путем сброса буровых сточных вод на рельеф местности. Это обеспечивается периодическим сбросом буровых сточных вод в процессе бурения скважины непосредственно на территорию производственной зоны F, оснащенную гравийным покрытием 9, расположенную в границах буровой площадки D, с которой предварительно снят пахотный плодородный слой почвы - горизонта A ₁ в наиболее засушливый период года. При этом происходит равномерное распределение сточных вод по поверхности подпахотного почвенного горизонта В₁, исключается пылеобразование на буровой площадке D. После предварительного удаления буровых сточных вод из земляного амбара-накопителя отходов бурения создаются условия для эффективного обезвреживания отходов бурения методом отверждения бурового шлама и обезвоженного отработанного бурового раствора, т.е. обеспечивается эффективная ликвидация земляного амбара-накопителя отходов бурения, своевременный возврат арендованного земельного отвода землевладельцу. Периодический сброс буровых сточных вод, характеризующихся 1,5-3-кратным превышением нормативных показателей качества воды, наработанных при бурении нижележащих интервалов скважины с применением бурового раствора, приготовленного на основе химических реагентов повышенной токсичности, одновременно с выпадением дождей позволяет без дополнительного водопотребления снижать концентрацию загрязняющих веществ в сбрасываемых на перемешанный гравий с подпахотным почвенным слоем B₁ сточных водах.