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