ЭКОЛОГИЧЕСКАЯ БЕЗОПАСНОСТЬ ТЕХНОЛОГИЙ ОДНОВРЕМЕННО-РАЗДЕЛЬНОЙ ЭКСПЛУАТАЦИИ СКВАЖИН

ENSURING THE TIGHTNESS OF SYSTEMS OF SIMULTANEOUS AND SEPARATE OPERATION

Denisov Nikita Evgenievich

Master's Student, Department of Geology and Oil and Gas Engineering, Sakhalin state University,

Russia, Yuzhno-Sakhalinsk

Semendyaev Sergey Vitalievich

Master's Student, Department of Geology and Oil and Gas Engineering, Sakhalin state University,

Russia, Yuzhno-Sakhalinsk

Denisova Yanina Vyacheslavovna

Scientific supervisor, Candidate of sciences, associate professor, Sakhalin state University,

Russia, Yuzhno-Sakhalinsk

АННОТАЦИЯ

В статье рассматриваются вопросы экологической безопасности применения технологий одновременно-раздельной эксплуатации (ОРЭ) скважин. Проведен анализ основных экологических рисков, связанных с нарушением герметичности пакерующих систем и межпластовыми перетоками. Рассмотрены мероприятия по охране недр, атмосферного воздуха, водных ресурсов и почвенного покрова при эксплуатации скважин с ОРЭ. Показано, что обеспечение экологической безопасности систем ОРЭ требует комплексного подхода, интегрирующего технические, технологические, организационные и правовые аспекты. Предложены направления совершенствования системы экологического мониторинга и контроля на объектах с ОРЭ.

ABSTRACT

The article discusses the issues of environmental safety of the use of technologies for simultaneous and separate operation of wells. The analysis of the main environmental risks associated with the violation of the tightness of packing systems and interplastic flows is carried out. Measures to protect the subsoil, atmospheric air, water resources and soil cover during the operation of wells with ORE are considered. It is shown that ensuring the environmental safety of EPR systems requires an integrated approach that integrates technical, technological, organizational and legal aspects. The directions of improving the system of environmental monitoring and control at facilities with EPR are proposed.

Ключевые слова: одновременно-раздельная эксплуатация, экологическая безопасность, охрана недр, межпластовые перетоки, экологический мониторинг, нефтегазодобыча.

Keywords: at the same time-separate operation, environmental safety, protection of the subsoil, inter-reservoir flows, environmental monitoring, oil and gas production.

В условиях перехода нефтегазовой отрасли к «зеленой экономике» и ужесточения требований к снижению углеродного следа вопросы экологической безопасности приобретают особую значимость. Технологии одновременно-раздельной эксплуатации (ОРЭ) скважин, являясь эффективным инструментом повышения нефтеотдачи, одновременно создают специфические экологические риски, требующие комплексного подхода к их оценке и управлению.

Актуальность исследований в данной области обусловлена тем, что экологические последствия применения ОРЭ затрагивают различные компоненты природной среды – недра, атмосферный воздух, водные объекты, почвенный покров. Комплексное осмысление этих проблем требует интеграции знаний из области нефтегазового дела, экологии, гидрогеологии, почвоведения и права. Цель настоящей работы – анализ экологических аспектов применения технологий ОРЭ и обоснование подходов к обеспечению их экологической безопасности.

Основным экологическим риском при эксплуатации скважин с ОРЭ является нарушение герметичности пакерующих систем, приводящее к межпластовым перетокам. Как отмечается в специальной литературе, охрана недр при разработке месторождений методом ОРЭ должна быть направлена на недопущение выборочной отработки, приводящей к потерям балансовых запасов, и обеспечение рационального использования утвержденных запасов нефти и газа [1]. Нарушение герметичности разобщения пластов может привести к неконтролируемым перетокам флюида, преждевременному обводнению продуктивных горизонтов и снижению конечного коэффициента нефтеизвлечения.

Особую опасность представляют заколонные перетоки, возникающие при нарушении целостности цементного камня. В этом случае пластовый флюид может перемещаться по затрубному пространству, загрязняя вышележащие горизонты, включая пресноводные водоносные комплексы [2]. Поэтому в соответствии с требованиями охраны недр при эксплуатации скважин с ОРЭ необходимо обеспечить надежный контроль за состоянием цементного кольца за эксплуатационной колонной.

Эксплуатация скважин с ОРЭ связана с выбросами загрязняющих веществ в атмосферу. Основными источниками воздействия являются технологическое оборудование, установки и системы основного и вспомогательных производств. Как показывает практика, максимальные концентрации вредных веществ на границе санитарной зоны при соблюдении штатных технологических режимов не превышают предельно допустимых концентраций (ПДК) [1].

Однако в аварийных ситуациях (разгерметизация оборудования, газонефтепроявления) возможны значительные выбросы углеводородов. Кроме того, при работе дизельных двигателей спецтехники в атмосферу поступают оксиды азота, углерода и другие загрязняющие вещества. При выбросах загрязняющих веществ в атмосферу от стационарных и передвижных источников необходимо обеспечивать их соответствие установленным техническим нормативам.

Водные объекты подвергаются воздействию при эксплуатации скважин с ОРЭ через несколько механизмов. Основную угрозу представляет загрязнение подземных вод при нарушении герметичности эксплуатационной колонны или цементного кольца. Источниками загрязнения подземных вод могут быть пластовые воды, извлекаемые из скважин вместе с нефтью, отработанные технические воды, химические реагенты [1].

Особое внимание следует уделять предотвращению загрязнения поверхностных водных объектов нефтепродуктами. В соответствии с требованиями строительных норм, поверхность временных площадок стоянки и заправки техники должна иметь искусственное водонепроницаемое покрытие, а по периметру площадок устраиваются водоотводные канавы с последующим вывозом сточных вод на очистные сооружения. Все загрязненные воды должны утилизироваться в специальных сооружениях независимо от объема добычи.

Нарушение почвенного покрова происходит при строительстве площадок для подъемных агрегатов, заезде тяжелой техники и проведении ремонтных работ. Серьезную угрозу представляют разливы нефтепродуктов и химических реагентов, которые приводят к деградации почв, нарушению их плодородия и загрязнению токсичными веществами. В этой связи важное значение приобретает рекультивация нарушенных земель, включающая технические и биологические мероприятия в соответствии с установленными нормативами.

Решение проблемы обеспечения экологической безопасности систем ОРЭ требует комплексного подхода. Вопросы охраны окружающей среды и промышленной безопасности рассматриваются как комплекс предусматриваемых технических мероприятий и системы контроля, обеспечивающих предупреждение недопустимых потерь углеводородного сырья и ограничение загрязнения окружающей среды в соответствии с действующими нормативами по предельно допустимым выбросам вредных веществ.

В состав комплексной системы безопасности при эксплуатации добывающих скважин и нефтегазосборных сооружений входят: контроль за состоянием скважинной арматуры; выбор оборудования и трубопроводов, соответствующих заданным условиям эксплуатации с учетом действующих нормативов; периодические испытания оборудования на прочность (опрессовки); защита от коррозии; предотвращение технологических осложнений (загидрачивание газовых коммуникаций, отложение парафина и солей) с применением специальных веществ-ингибиторов.

В рамках обеспечения экологической безопасности особое внимание уделяется охране недр, которая рассматривается как система мер, направленная на рациональное использование и сохранение запасов углеводородов. Основополагающим принципом является требование, что одновременно-раздельную эксплуатацию нескольких объектов одной скважиной необходимо планировать уже на стадии обоснования в проектных документах на разработку месторождения. Это позволяет обеспечить равномерное разбуривание залежи, рациональное использование утвержденных запасов и недопущение выборочной отработки, приводящей к потерям балансовых запасов.

С практической точки зрения, обеспечение экологической безопасности при ОРЭ включает:

1. Герметизацию оборудования. Использование пакеров с дублированными уплотнительными элементами, резьбовых соединений «премиум», термокомпенсаторов для исключения температурных деформаций.
2. Предотвращение межпластовых перетоков. Постоянный контроль давления в межпакерном пространстве, применение глубинных датчиков давления и температуры, периодическая опрессовка межпакерного пространства.
3. Обращение с отходами. Сбор и утилизация отходов бурения, нефтешламов, отработанных масел и химических реагентов специализированными лицензированными организациями.

Экологический мониторинг является неотъемлемой частью системы обеспечения экологической безопасности. В соответствии с требованиями законодательства, на объектах, оказывающих негативное воздействие на окружающую среду, осуществляется производственный экологический контроль (ПЭК), включающий [3]: контроль соблюдения нормативов допустимых выбросов для источников выбросов; контроль соблюдения лимитов размещения отходов; контроль эффективности работы природоохранного оборудования; мониторинг состояния компонентов окружающей среды в зоне влияния объекта.

Особое значение при эксплуатации скважин с ОРЭ приобретает мониторинг герметичности системы разобщения пластов. Для этого применяются глубинные датчики давления и температуры, устанавливаемые выше и ниже каждого пакера, а также системы контроля давления в межпакерном пространстве. Результаты мониторинга сравниваются с фоновыми значениями, и при превышении установленных ПДК разрабатываются дополнительные природоохранные мероприятия.

На основе проведенного анализа можно сформулировать следующие практические рекомендации по обеспечению экологической безопасности при эксплуатации скважин с ОРЭ:

1. На этапе проектирования. Разработка проекта должна включать раздел по охране окружающей среды с учетом специфики ОРЭ. Необходимо предусматривать мероприятия по предотвращению межпластовых перетоков, контролю герметичности системы, обращению с отходами и рекультивации нарушенных земель.
2. На этапе строительства и монтажа. Обеспечение качественного цементирования эксплуатационной колонны и герметичности пакерующих систем. Контроль качества монтажа с использованием современных методов неразрушающего контроля.
3. На этапе эксплуатации. Постоянный мониторинг герметичности системы, включая контроль давления в межпакерном пространстве, анализ химического состава добываемой продукции, периодические опрессовки оборудования. Внедрение систем автоматического контроля и сигнализации при нарушении герметичности.
4. В аварийных ситуациях. Разработка и регулярное обновление планов ликвидации аварийных разливов. Обучение персонала действиям при возникновении газонефтепроявлений и разгерметизации оборудования.
5. Экологический мониторинг. Организация регулярных наблюдений за состоянием компонентов природной среды в зоне влияния объекта. Оценка эффективности природоохранных мероприятий и их корректировка при необходимости.

Экологическая безопасность технологий одновременно-раздельной эксплуатации скважин является комплексной проблемой, требующей интеграции знаний из области нефтегазового дела, экологии, гидрогеологии и права. Обеспечение экологической безопасности достигается комплексом конструктивных, технологических и организационных мер, направленных на предотвращение межпластовых перетоков и неконтролируемых выбросов загрязняющих веществ.

Основными элементами системы экологической безопасности являются: применение надежных пакерующих систем с дублированными уплотнительными элементами; постоянный мониторинг герметичности системы с использованием глубинных датчиков и систем контроля давления; своевременное проведение ремонтно-изоляционных работ при обнаружении нарушений герметичности; организация производственного экологического контроля с оценкой состояния всех компонентов природной среды.

Комплексный подход к проблеме экологической безопасности ОРЭ позволит не только снизить риски для окружающей среды, но и повысить эффективность применения данной технологии на многопластовых месторождениях.

Список литературы:

1. Деряев А.Р. Охрана недр и окружающей среды при разработке газовых месторождений методом одновременно-раздельной эксплуатации // Наука и технологии. – 2022. – № 4. – С. 32-39.
2. Мещеряков А. А., Шагитов Р. З., Сливка П. И. Борьба с негативным влиянием механических примесей при одновременно-раздельной эксплуатации // Экспозиция Нефть Газ. 2023. №1. URL: https://cyberleninka.ru/article/n/borba-s-negativnym-vliyaniem-mehanicheskih-primesey-pri-odnovremenno-razdelnoy-ekspluatatsii (дата обращения: 01.08.2026).
3. Федеральный закон от 10.01.2002 N 7-ФЗ (ред. от 28.12.2025) «Об охране окружающей среды»