РД 51-1-96

ИНСТРУКЦИЯ
ПО ОХРАНЕ ОКРУЖАЮЩЕЙ СРЕДЫ ПРИ СТРОИТЕЛЬСТВЕ СКВАЖИН НА СУШЕ
НА МЕСТОРОЖДЕНИЯХ УГЛЕВОДОРОДОВ ПОЛИКОМПОНЕНТНОГО СОСТАВА,
В ТОМ ЧИСЛЕ СЕРОВОДОРОДСОДЕРЖАЩИХ

УТВЕРЖДЕНО Министром топлива и энергетики Российской Федерации Ю.К. Шафраником 25 января 1996 г.

УТВЕРЖДЕНО Министром охраны окружающей среды и природных ресурсов РФ В.И. Даниловым-Данильяном -10 августа 1996 г.

ОТВЕТСТВЕННЫЕ ИСПОЛНИТЕЛИ:

Директор АстраханьНИПИгаза Ю.И.Круглов

Президент ЭКОГЕОЦЕНТРа В.А. Сидоров

Директор Федерального центра геоэкологических систем В.В. Гаврилов

Председатель Комитета экологии и природных ресурсов Астраханской области Ю.С. Чуйков

Зам. начальника Департамента научно-технического обеспечения и экологических программ

Минприроды России В.Г. Горлов

ИСПОЛНИТЕЛИ:

Вагнер Г.Р., канд. хим. наук (руководитель работ), Андрианов В.А., Булаткина Т.Я., Дзержинская И.С., д-р биол. наук, проф., Ефремов А.И., Захарова В.В., Климонтова В.А., Круглов Ю.И., канд. геол.-минерал, наук, Осипов Б.Е., канд. с.-х. наук, Половкова Н.И., Рамеева Д.Р., Федосеев Е.А. (АстраханьНИПИгаз)

Анисимов Л.А., д-р геол.-минерал. наук, член-корр. ЭА (СГУ)

Егорова А.И., Михайлов Г.М., канд. мед. наук, Постнов А.В. (Комитет экологии и природных ресурсов Астраханской области)

Кузьмин Ю.О., д-р физ.-мат. наук, Сидоров В.А., член-корр. АЕН ("ЭКОГЕОЦЕНТР")

Гаврилов В.В., канд. физ.-мат. наук, Уткина И.А., канд. геол.-минерал. наук (ФЦГС)

Буянов М.И., канд. техн. наук (Минприроды России)

СОГЛАСОВАНО:

Минтопэнерго России Минаев Е.В. - начальник Управления экологии и природопользования, Шалманов Г.Г. - начальник Управления законодательного и нормативно-правового обеспечения

Минприроды России Заборин О. В. - начальник Департамента экологической экспертизы

Госгортехнадзором России Дадонов Ю.А. - начальник Управления по надзору в нефтяной и газовой промышленности

РАО "Газпром" Гноевых А. Н. - начальник Управления по бурению газовых и газоконденсатных скважин. Никитин Б.А. - член Правления, Седых А.Д. - начальник Управления НТП и экологии, Гераськин В.И.- технический директор предприятия "Астраханьгазпром", Цих Г.А. - заместитель генерального директора, руководитель службы экологической безопасности предприятия "Астраханьгазпром"

1. ОБЩИЕ ПОЛОЖЕНИЯ

1.1. Настоящая инструкция разработана в соответствии с требованиями природоохранного законодательства, постановлений Правительства РФ, нормативно-технических документов в области охраны окружающей природной среды (определяющих комплекс норм и ограничений в природопользовании и условий сохранения природной среды и здоровья населения в процессе ведения хозяйственной деятельности), правилами составления проектной документации по разделу "Охрана окружающей среды" (приложение 1) и дополняет их в части экологического обоснования предпроектных изысканий и проектных решений при строительстве скважин (эксплуатационных, наблюдательных, нагнетательных и разведочных) на суше на месторождениях углеводородного сырья поликомпонентного состава, в том числе сероводородсодержащего, отличающихся осложненным геологическим, геодинамическим и флюидодинамическим состоянием недр.

1.2. Инструкция направлена на обеспечение экологической безопасности природных экосистем и населения в краткосрочный и долгосрочный периоды строительства скважин (в том числе скважин для подземных емкостей и закачки промстоков) с учетом вероятности их консервации и ликвидации на стадии бурения или после их освоения и предусматривает установление уровня приемлемого риска (систематического и аварийного) путем составления научно обоснованного прогноза изменения состояния природной среды при различных сценариях применения альтернативных технологий и технических средств; осуществления прединвестиционных и предпроектных исследований, необходимых для составления ОВОС.

Настоящая инструкция предоставляет пользователям справочный материал (см. приложения 1 - 17) по выявлению воздействий, оценке риска аварийных ситуаций, выбору природоохранных технологий и систем мониторинга, частично апробированных в условиях Астраханского газоконденсатного месторождения и/или аналогичных ему зарубежных.

1.3. При выборе экологически безопасных технологий и технических средств строительства скважин и недропользования должна быть достигнута эколого-экономическая сбалансированность хозяйственной природоохранной деятельности с учетом степени риска реального развития опасных геодинамических ситуаций, комплексной переработки всех видов основного и сопутствующего сырья; складирования, обезвреживания и утилизации отходов.

1.4. Прединвестиционная и проектно-сметная документация по разделу "Охрана окружающей среды" разрабатывается по заданию заказчика научно-исследовательскими и проектными организациями, имеющими лицензии на осуществление такого рода деятельности, в соответствии с требованиями законодательных актов, государственных стандартов, нормативных документов (см. приложение 1) и настоящей инструкции.

1.4.1. Проектная документация должна содержать соответствующие статьи затрат по обеспечению материально-техническими ресурсами природовосстановительных мероприятий по устранению допущенного воздействия, проведения дополнительных исследований, необходимых для корректировки ОВОС по результатам практической деятельности; осуществления программы локального мониторинга (контроля) и обеспечения установления санитарно-защитной зоны (СЗЗ). Для высокосернистых месторождений углеводородов устанавливается СЗЗ, исходя из условий рассеивания сероводорода при аварийных ситуациях до допустимой концентрации в приземном слое атмосферы менее 30 мг/м /14/.

1.5. Требования и правила инструкции обязательны для предприятий и организаций всех форм собственности, деятельность которых связана с исследованиями, проектированием, разведкой, бурением, консервацией и ликвидацией скважин и подземных емкостей на суше на месторождениях углеводородного сырья поликомпонентного состава, в том числе сероводородсодержащего, залегающих в осложненных горно-геологических условиях.

1.5.1. При оценке поликомпонентности состава сырья принимается во внимание его неуглеводородная составляющая, содержащая экологоопасные токсичные компоненты (тяжелые металлы, меркаптаны, радионуклеиды) в количествах более 1 мг/ми/или сероводорода более 1% (см. приложения 2, 3, 4).

1.5.2. Осложненными горнотехническими условиями считаются разрезы с соляно-купольной тектоникой, высокой геодинамической активностью и аномальностью градиентов давлений вскрываемой толщи пород.

2. ВИДЫ ВОЗДЕЙСТВИЯ НА ПРИРОДНО-ТЕХНИЧЕСКИЕ СИСТЕМЫ И
ИСТОЧНИКИ ЗАГРЯЗНЕНИЯ ОКРУЖАЮЩЕЙ ПРИРОДНОЙ СРЕДЫ

2.1. На стадии разработки прединвестиционной (составление программ хозяйственной деятельности в регионе, крае, области) и предпроектной (для конкретных объектов - предприятий недропользователей) документации необходимо получить и проанализировать информацию, достаточную для интегрированного подхода к оценке экологического риска намечаемой деятельности и связанных с ним воздействий на окружающую среду /8 - 15, 92 - 95/, что предполагает наличие в составе исходных данных предварительных сведений об уровне потенциальной природной геологической, геодинамической опасности состояния недр, формах ее возможной реализации в процессе бурения, опробования, ликвидации, консервации скважин на всех стадиях их строительства; токсичности компонентов пластовых смесей и загрязняющих веществ, используемых и/или образующихся в технологическом цикле (вторично трансформирующихся в природных циклах), путях распространения их во всех компонентах экосистем, включая природно-технические системы недр, образующиеся при строительстве подземных сооружений.

2.1.1. Оценка степени риска при строительстве скважин проводится на основе нормативно-методических документов, существующей в регионе базы данных, экспертных оценок специалистов, научных разработок специализированных учреждений.

При составлении ОВОС рекомендуется использовать программы ВНИИгаза, базы данных ГИС территориальных аэрогеодезических предприятий и служб геодинамических полигонов, центров по гидрометеорологии, комитетов по водному хозяйству.

Анализ технологического и токсикологического риска позволяют оценить ущерб окружающей среде и обществу в экономических и управленческих категориях и на основе этого сформировать оптимальный вариант экологической и социальной политики. (Примеры такого анализа и решений в зарубежной практике представлены в публикациях: Mc Kone T.E. Kastenberg W.E. Application of Multimedia Pollutant Transport Models to Risk Analisis in “Pollutant Transport and Accumulation in Multimedia Enviroment”. Los Angeles CA, 1986; Правила для разработки плана безопасности населения в случае аварий скважин с сернистым газом. Независимая нефтяная Ассоциация Канады (JPAC) и Канадская Нефтяная Ассоциация (CPA), 1991).

2.1.2. Уровень технологического риска при строительстве скважин в осложненных горно-геологических условиях необходимо дифференцированно рассчитывать, предваряя следующие операции: проходку соленосных отложений; вскрытие резервуаров с сернистым газом; испытание скважин; опробование продуктивного горизонта; консервацию скважин; ликвидацию осложненных скважин.

2.1.3. Уровень экологического (токсикологического, социального) риска от ведения штатной производственной деятельности и от аварийных ситуаций определяется на основе предварительного анализа статистических данных о вероятностном загрязнении окружающей среды, вычисления территории, подверженной систематическому и аварийному риску с учетом пространственного и временного распределения субъектов (человек, фауна, флора, геобиоценозы) воздействия вокруг источника потенциальной опасности и частоты возникновения нежелательных событий.

2.1.4. При оценке потенциального геодинамического риска следует различать три уровня современного геодинамического состояния недр:

допустимый - величина относительного деформирования геологической среды не превышает 5·10, т.е. горизонтальные размеры участка геологической среды длиной в 1 км изменяются во времени (в среднем за 1 год) не более чем на 5 мм, или сотрясаемость земной поверхности от землетрясения не превышает 3-4 балла (по шкале MSK-64);

условно допустимый - величина относительного деформирования геологической среды не превышает 10, т.е. горизонтальные размеры участка геологической среды длиной в 1 км изменяются во времени (в среднем за 1 год) не более чем на 10 мм, или сотрясаемость земной поверхности от землетрясения не превышает 4-5 баллов (по шкале MSK-64):

аномальный - величина относительного деформирования геологической среды превышает 5·10, т.е. горизонтальные размеры участка геологической среды длиной в 1 км изменяются во времени (в среднем за 1 год) более чем на 50 мм, или сотрясаемость земной поверхности от землетрясения превышает 6 баллов (по шкале MSK-64).

2.1.5. При определении уровня современного геодинамического состояния недр особо следует учитывать возможность возникновения аномальных сдвиговых (срезывающих) напряжений в условиях нарушенности геологической среды разломами и разрывными нарушениями, по которым происходят деформации сдвига в субвертикальном направлении, а также при наличии несолевых прослоек в соленосных отложениях и глинистых прослоек в терригенных отложениях, которые играют роль "смазки" при горизонтальных сдвижениях массивов горных пород и обеспечивают возникновение субгоризонтальных сдвиговых (срезывающих) напряжений, что выявляется путем анализа геологического (бурового) и геофизического (аномалии силы тяжести) материала, плотностной характеристики геологического разреза и показывается путем построения геологических разрезов и таблиц с физико-механическими свойствами горных пород.

2.1.6. Вероятность унаследованности зон разломов последующими процессами, формирующими, например, современную гидрографическую сеть, обычно служащую зоной разгрузки на дневную поверхность восходящих и латеральных потоков пластовых флюидов, можно предварительно оценить на основе космоснимков. Степень флюидопроницаемости нескольких газоводонефтеупорных толщ в конкретных локальных объемах осваиваемой территории недр оценивается средствами геодинамического мониторинга (повторные геодезические, гравиметрические, магнитометрические и др. наблюдения) и полевым гелий-газогидрохимическим опробованием приповерхностных грунтов и водоисточников.

2.2. При прочих равных, геотектонических и геодинамических обстоятельствах степень природной экологической опасности недр усиливается при поликомпонентном составе, в том числе различном агрегатном (жидкость, газ, эмульсия) и реологическом состоянии пластовых флюидов, насыщающих продуктивные и непродуктивные коллекторы, слабопроницаемые промежуточные комплексы по всему охваченному антропогенной деятельностью разрезу.

2.3. Загрязняющие вещества содержатся:

в пластовых флюидах, токсичные компоненты которых - сероводород, углекислый газ, электролиты, растворы и пары тяжелых металлов, ртуть, меркаптаны, сероорганические соединения, ароматические углеводороды - могут поступать в окружающую среду при возможных осложнениях в бурении, испытаниях, освоении, консервации, заполнении и ликвидации скважин, подземных емкостей; а также выделяться в атмосферу при испарении с поверхности шламовых амбаров, отдувке скважин; в горючесмазочных материалах, топливе для котельной и продуктах сгорания топлива при работе ДВС, котельной, автотранспорта, спецтехники (табл. 1);

в газах дыхания и продуктах их сгорания (сгорание при срабатывании клапанов или специальном стравливании) при разгрузке подземных емкостей, больших и малых хранилищ нефтепродуктов;

в материалах для приготовления и утяжеления буровых и цементных технических суспензий; нейтрализации сероводорода и обработки ствола скважины кислотными, силикатными, эмульсионными и другими средами;

в технических жидкостях - буровых и тампонажных, буферных; буровых сточных водах и шламе; суспензиях для консервации скважин и вызова притока.

2.4. Типичные источники выделения загрязняющих веществ и пути их распространения в атмосфере, гидросфере и литосфере при строительстве скважин и подземных емкостей представлены на схеме (см. ниже).

2.5. Источниками физических воздействий на окружающую природную среду и здоровье человека являются дизельные агрегаты и электродвигатели, буровые насосы, компрессоры, гидросмесительные агрегаты, цементировочные насосы, транспорт и другая спецтехника; сейсмодеформационные явления, аномальные геофизические поля и эманации по зонам активных разломов земной коры.

Таблица 1

Перечень вредных веществ, выбрасываемых в атмосферу на разных этапах
строительства скважин     

2.6. Воздействие процесса производственной деятельности в сочетании с активизацией опасных природных экзогенных и эндогенных геодинамических явлений на объекты окружающей среды (атмосферный воздух, поверхностные и подземные воды, почву, микробиоту, растительный, животный мир и человека) происходит при несанкционированном (сверхнормативном) допуске поступления загрязняющих веществ от источников выбросов вредных веществ в природные объекты и/или неадекватности заложенных в проекте технических и технологических решений уровню приемлемого риска (техноемкости, устойчивости природной среды).

ИСТОЧНИКИ И ОБЪЕКТЫ ЗАГРЯЗНЕНИЯ ОКРУЖАЮЩЕЙ ПРИРОДНОЙ
СРЕДЫ ПРИ БУРЕНИИ СКВАЖИН

3. ЭКОЛОГИЧЕСКИЕ ТРЕБОВАНИЯ К ПРОЕКТИРОВАНИЮ, ИСПОЛЬЗУЕМЫМ
ТЕХНИЧЕСКИМ СРЕДСТВАМ И ТЕХНОЛОГИЧЕСКИМ ПРОЦЕССАМ
СТРОИТЕЛЬСТВА СКВАЖИН

3.1. Экологическое обоснование хозяйственной деятельности по строительству скважин разрабатывается на стадии выбора площадки и составления рабочего проекта в разделе "Охрана окружающей среды" и предусматривает использование данных прединвестиционной и предпроектной документации, опубликованных и фондовых материалов научных организаций и ведомств; статистической отчетности и экологического территориального мониторинга; экологических данных по объектам-аналогам, а также кадастровых карт природных ресурсов; карт-схем состояния природной среды (почвенных, геодинамических, геоботанических, животного мира, защищенности грунтовых вод и др.); базы данных, в том числе по отходам производства. Ходатайство на выбор площадки оформляется в соответствии с методическими указаниями Минприроды.

3.1.1. Площадка под строительство скважин должна выбираться по результатам анализа природно-ресурсного потенциала локального участка горного отвода, устойчивости и техноемкости природной среды и существующей нагрузки на биогеоценозы.

3.1.2. Участок горного отвода для строительства скважин должен выбираться с учетом анализа и оценок современного геодинамического состояния недр (см. раздел 2), включая данные геодинамического мониторинга (см. приложение 7). Аномальный уровень проявления природных и техногенно-индуцированных геодинамических процессов определяет следующие критериальные показатели, препятствующие использованию участка горного отвода для строительства скважин или требующие дополнительного усиления конструкций скважин: