Земля является пространственным базисом для жизни и деятельности человека. Земельные ресурсы — это часть мирового земельного фонда, которая пригодна для хозяйственного использования. Они создают основу для сельскохозяйственного производства, ведения лесного хозяйства, размещения промышленных предприятий, транспортных коммуникаций и т. д.
При неправильном и расточительном хозяйствовании происходят значительные потери продуктивных земель и загрязнение их токсичными и вредными веществами, приводящие к деградации земель [1].
В процессе бурения нефтегазовых скважин образуются токсичные отходы бурения, которые преимущественно размещаются в шламовых амбарах.
Шламовые амбары с токсичными отходами бурения выводят из оборота огромные площади земель. При строительстве амбаров вырубаются деревья, кустарники, уничтожается надпочвенный покров, происходит отчуждение земель. При нарушении гидроизоляции шламового амбара происходит загрязнение почвы химическими веществами, входящими в состав буровых отходов. При этом в результате миграции загрязняющих веществ возможно загрязнение подземных водоносных горизонтов.
Цель настоящей работы заключается в оценке суммарного эколого-экономического ущерба (вреда) почве, как объекту окружающей среды, от размещения буровых шламов в шламовых амбарах и анализе предотвращенного ущерба (вреда) почвам при утилизации буровых шламов с получением дорожно-строительных смесей.
Экологический ущерб (вред) — фактические экологические, экономические или социальные потери, возникшие в результате нарушения природоохранного законодательства, хозяйственной деятельности человека, стихийных бедствий и катастроф. Ущерб проявляется в виде потерь природных, трудовых, материальных, финансовых ресурсов в народном хозяйстве, а также ухудшения социально-гигиенических условий проживания населения [2].
Для расчета суммарного эколого-экономического ущерба (вреда) почве от размещения бурового шлама в шламовом амбаре произведен расчет объема шламового амбара из расчета того, что средняя глубина бурения нефтегазовых скважин составляет 3000 м.
Согласно Инструкции по охране окружающей среды при строительстве скважин на нефть и газ на суше [3] общий объем отходов бурения складывается из объема шлама, который образуется в результате вырубки породы, отработанного бурового раствора и буровых сточных вод.
Расчет объема выбуренной породы для глубины бурения 3000 м при строительстве скважин приведен в таблице 1.
Таблица 1
Расчет объема выбуренной породы
|
Интервалы бурения, м [4] |
|||
|
0–30 |
30–500 |
500–3000 |
|
|
Диаметр скважины, Di, мм |
0,394 |
0,295 |
0,215 |
|
Длина интервала ствола скважины, Li, м |
30 |
470 |
2500 |
|
Коэффициент кавернозности, ki[5] |
1,3 |
1,3 |
1,25 |
|
Объем интервала скважины, |
4,75 |
41,74 |
113,4 |
|
Итого: объем выбуренной породы
|
159,89 |
||
, м3
, м3При этом объем шлама рассчитывается исходя из диаметра скважины и ее глубины по формуле (1) [3]:
(1)
где Vш — объем шлама;
Vп — объем вырубленной породы;
1.2 — коэффициент, учитывающий разуплотнение выбуренной породы.
Объем отработанного бурового раствора рассчитывается по формуле (2) [3]:
(2)
где Vобр — объем отработанного бурового раствора;
К1 — коэффициент, учитывающий потери бурового раствора, уходящего со шламом при очистке на вибросите, пескоотделителе и илоотделителе (К1=1,052);
Vц — объем циркуляционной системы буровой установки (согласно [3] 
при глубине бурения 3000 м).
Объем буровых сточных вод при внедрении оборотной системы водоснабжения рассчитывается по формуле (3) [3]:
(3)
где Vбсв — объем буровых сточных вод.
Расчет объема шламового амбара производится по формуле (4) [3]:
(4)
где Vш — объем шлама;
Vша — объем шламового амбара.
Таким образом, средний объем шламового амбара при бурении скважины глубиной 3000 м составляет:
Предположим, что средняя глубина шламового амбара 2 м. Отсюда следует, что средняя площадь шламового амбара составляет 550 м2.
Согласно Методике исчисления размера вреда, причиненного почвам как объекту охраны окружающей среды [6] исчисление в стоимостной форме размера вреда, причиненного почвам как объекту окружающей среды, осуществляется по формуле (5):
(5)
где УЩзагр — размер вреда при химическом загрязнении почв, руб;
УЩотх — размер вреда в результате несанкционированного размещения отходов производства и потребления, руб;
УЩпорч — размер вреда при порче почв в результате самовольного (незаконного) перекрытия поверхности почв, а также почвенного профиля искусственными покрытиями и (или) линейными объектами, руб.
Размер вреда в результате несанкционированного размещения отходов и размер вреда при порче почв в результате самовольного (незаконного) перекрытия поверхности почв при размещении бурового шлама в шламовом амбаре отсутствует.
Вред при химическом загрязнении почв исчисляется согласно [6] в стоимостной форме по формуле (6):
(6)
где СХВ — степень химического загрязнения;
S — площадь загрязненного участка (м2);
Kr—показатель в зависимости от глубины химического загрязнения или порчи почв;
Kисх — показатель в зависимости от категории земель и целевого назначения, на которой расположен земельный участок;
Тх — такса для исчисления размера вреда, причиненного почвам как объекту окружающей среды, при химическом загрязнении почв, руб/м2.
Показатели Kr, Kисх, Тх определяются согласно методике [6]:
- Kr при глубине шламового амбара 2 м принимаем равным 2,0;
- Kисх для земель остальных категорий и видов целевого назначения принимаем равным 1,0;
- Тх для среднетаежной почвенно-климатической зоны принимаем равным 500.
Площадь загрязненного участка (S) принимаем равным площади шламового амбара (550 м2).
Степень химического загрязнения зависит от соотношения фактического содержания i-го химического вещества в буровом шламе к нормативу качества окружающей среды для почв (С) (табл. 2).
Таблица 2
Расчет соотношения (С)
|
Наименование вещества |
Ед. изм. |
Среднее содержание загрязняющих веществ в буровом шламе согласно ранее проведенным исследованиям [7] |
ПДК (ОДК) в почве на территории лицензионных участков добычи нефти Западной Сибири [8, 9, 10] |
Сi |
|
Медь |
мг/кг |
32,2 |
66 |
0,488 |
|
Никель |
мг/кг |
24,15 |
40 |
0,60 |
|
Хром |
мг/кг |
61,76 |
90 |
0,686 |
|
Марганец |
мг/кг |
579,18 |
1500 |
0,386 |
|
Цинк |
мг/кг |
67,37 |
110 |
0,612 |
|
Нефтепродукты |
мг/кг |
5000 |
5000 |
1,0 |
|
Хлориды |
мг/кг |
8596,61 |
360 |
23,88 |
|
∑С |
27,652 |
Согласно методике [6] при значении (С) в интервале от более 20 до 30 степень химического загрязнения (СХВ) принимается равным 4,0
Таким образом, согласно Методике [6] размер вреда при химическом загрязнении почв в результате размещения отходов бурения в шламовом амбаре объемом 1075 м3 составляет:
.
Так как расчеты, приведенные выше показали, что объем бурового шлама, размещенного в шламовом амбаре объемом Vша =1075 м3, составляет Vш =192 м3, то ущерб от размещения бурового шлама в шламовом амбаре составляет 384000 рублей. Таким образом, стоимостный ущерб от размещения 1 м3 бурового шлама составляет 2000 рублей.
Ежегодно в Западной Сибири где располагается около 70 % всех нефтедобывающих скважин РФ образовывается более 5 млн. м3 отходов бурения (включая 892300 м3 бурового шлама).
С учетом этого ежегодно суммарный эколого-экономический ущерб (вред) почве, как объекту окружающей среде, от размещения бурового шлама в шламовых амбарах составляет 1784,6 млн. руб. При этом происходит деградация почв на площади 2,5 млн. м2.
Эколого-экономическая оценка предотвращенного ущерба (вреда) почвам, как объекту окружающей среды, проводилась из расчета того, что буровой шлам будет утилизирован по технологии [11] с получением дорожно-строительной (шламо-песчаной) смеси, производительностью 40000 т/год по производимой продукции или с учетом плотности шламо-песчаной смеси 1500 кг/м3–26666,67 м3/год.
С учетом того, что соотношение шлам:песок в технологии производства шламо-песчаной смеси принято на уровне 1:3 [12] (для соблюдения строительных и экологических требований), соответственно бурового шлама для производства требуемого объема продукции необходимо 6666,67 м3/год. Предотвращенный ущерб почве (УЩпред) как, объекту окружающей среде, при этом определяется по формуле (7):
(7)
где УЩсумм — суммарный эколого-экономический ущерб (вред) почве, как объекту окружающей среде, от размещения бурового шлама в шламовых амбарах, млн. руб;
Vбш — объем бурового шлама, использованный в технологии утилизации с получением дорожно-строительной смеси, м3;
ЦУЩбш — стоимостный ущерб от размещения 1м3 бурового шлама в шламовом амбаре, млн. руб;
Таким образом, предотвращенный эколого-экономический ущерб (вред) почве, как объекту окружающей среды, при утилизации бурового шлама с получением дорожно-строительного материала по технологии [11], составляет:
.
При этом освобождаются и возвращаются в хозяйственный оборот земли (после проведения необходимых восстановительных мероприятий) на площади 19,097 тыс. м2.
Литература:
1. Кисленок А. А. Экономика природопользования: учеб. пособие / А. А. Кисленок, И. А. Галанина. — Хабаровск: Изд-во Тихоокеан. гос. ун-та, 2011. — 202 с.
2. СП 151.13330.2012. Инженерные изыскания для размещения, проектирования и строительства АЭС. Часть I [Электронный ресурс]: Режим доступа: http://www.библиотека-норм.рф/category704/107.htm свободный (дата обращения 06.06.2012).
3. РД 39–133–94. Инструкция по охране окружающей среды при строительстве скважин на нефть и газ на суше [Электронный ресурс]: Режим доступа: http://files.stroyinf.ru/Data1/54/54873/ свободный (дата обращения 06.08.2014).
4. Единые нормы времени на бурение скважин на нефть, газ и другие полезные ископаемые [Электронный ресурс]: Режим доступа: http://bestpravo.ru/sssr/eh-praktika/h6o.htm свободный (дата обращения 06.08.2014).
5. Проектирование рецептур буровых растворов по интервалам бурения для Приобского месторождения [Электронный ресурс] Режим доступа: http://referats.allbest.ru/geology/8700293756.html свободный (дата обращения: 06.08.2014).
6. Об утверждении методики исчисления размера вреда, причиненного почвам как объекту охраны окружающей среды [Электронный ресурс]. Приказ МПР РФ от 08.07.2010 № 238 — Доступ из справ.-правовой системы Консультант-Плюс.
7. Зильберман М. В., Пичугин Е. А., Шенфельд Б. Е., Черепанов М. В., Ходяшев Н. Б. Оценка влияния состава буровых шламов на класс опасности для окружающей природной среды // Научно-технический вестник Поволжья. — 2012. — № 2. — С. 194–202.
8. Доклад об экологической ситуации в Ханты-Мансийском автономном округе-Югре в 2011 году [Электронный ресурс] Режим доступа: http://ugrainform.ru/upload/iblock/26a/ECO.pdf свободный (дата обращения: 07.08.2014).
9. ГН 2.1.7.2041–06. Предельно допустимые концентрации (ПДК) химических веществ в почве [Электронный ресурс]. М.: Федеральный центр гигиены и эпидемиологии Роспотребнадзора, 2006 — Доступ из справ.-правовой системы «Техэксперт».
10. Об утверждении регионального норматива «Допустимое остаточное содержание нефти и нефтепродуктов в почвах после проведения рекультивационных и иных восстановительных работ на территории Ханты-мансийского автономного округа — Югры» [Электронный ресурс]. Постановление Правительства ХМАО-Югры от 10.12.2004 № 466-п. Режим доступа: http://law7.ru/base99/part0/d99ru0420.htm свободный (дата обращения: 04.08.2014).
11. Пичугин Е. А. Технология утилизации буровых шламов с получением экологически чистого дорожно-строительного материала // Молодой ученый. — 2013. — № 9(56). — С. 124–126.
12. Зильберман М. В., Пичугин Е. А., Шенфельд Б. Е., Козлова Г. А., Долганов В. Л. Требования, предъявляемые к шламо-песчаным смесям на основе буровых шламов для их применения в качестве экологически чистого строительного дорожного материала // Защита окружающей среды в нефтегазовом комплексе. — 2013. — № 6. — С. 29–34.
