Охрана окружающей среды
Развитие геотехнологических методов приводит к необходимости бурения большого числа технологических скважин на значительных площадях, при этом скважины могут вскрывать один или несколько водоносных горизонтов. С другой стороны, наличие в рабочих (выщелачивающих или размывающих) растворах и продуктах добычи различных по составу и концентрации химических соединений дает предпосылки к загрязнению водоносных горизонтов и поверхности.
Отработка месторождений геотехнологическими методами сопровождается, кроме того, значительным оседанием, а часто и обрушением земной поверхности с нарушением ее целостности (СГД, ПВС, ПРС). Даже в случае заполнения выработанного пространства закладочным материалом оседание поверхности полностью не исключается и носит долговременный характер.
Во всем цикле работ подземного выщелачивания различным загрязнениям подвергаются в основном проницаемые породы в разрезе скважин в результате нарушения целостности обсадных труб и некачественной изоляции затрубного пространства. Загрязнение поверхности устья скважин связано с нарушением технологии откачки — закачки растворов, кольматации фильтров и прифильтровых зон скважин и неправильным проектированием и установкой устьевого оборудования. Загрязнение водоносных горизонтов за пределами отрабатываемых участков продуктивной площади происходит в результате растекания выщелачивающих и продуктивных растворов за контуры обрабатываемой площади. Опыт работы предприятий ПВ показал, что растекание технологических растворов за пределы контура обычно не превышает 50—100 м.
При геотехнологических методах добычи может происходить загрязнение воздушного бассейна газами в результате испарения, выбросами из скважины газов и отработанного воздуха, особенно при откачке растворов с помощью эрлифтов из технологических скважин ПВ, выбросами пульпы при СГД и др. Основные причины таких загрязнений — неправильное оборудование устья скважин и нарушение технологических режимов добычи.
В период эксплуатации месторождений геотехнологическими способами особое внимание необходимо уделять контролю как за технологическим процессом добычи, так и за выполнением мероприятий, связанных с охраной окружающей среды. Контроль за растеканием продуктивных и выщелачивающих растворов в отрабатываемом пласте и по разрезу месторождения в процессе ПВ осуществляют через наблюдательные скважины, которые должны быть пробурены в зону продуктивного пласта, а также в смежные водоносные горизонты как в пределах отрабатываемого блока, так и за его контурами.
Важным мероприятием, способствующим предотвращению загрязнения подземных вод в результате растекания продуктивных и выщелачивающих растворов, является строгое соблюдение параметров технологических процессов. При эксплуатации блоков ПВ вокруг от — качных скважин создаются значительные по размерам депрессионные воронки, препятствующие растеканию технологических растворов, поэтому в процессе выщелачивания металлов должно соблюдаться гидродинамическое равенство закачки выщелачивающих и откачки продуктивных растворов.
Если же природные и технологические условия не позволяют предупредить растекания растворов, то в этом случае применяют специальные охранные методы:
— изоляцию отрабатываемого блока от остальной части месторождения путем создания гидрозавес по периметру эксплуатируемого блока и механических завес (экранов) с помощью цементных, глинистых или цементно-глинистых растворов. Закачку экранирующих смесей можно производить в образованные вертикальные или горизонтальные трещины гидроразрыва или щели гидроразмыва;
— нейтрализацию растворов с целью устранения остаточного загрязнения вод рудовмещающего горизонта. В этом случае производят замену остаточных продуктивных растворов в отработанном блоке на природные воды из вновь вводимых в эксплуатацию участков месторождения. Остаточные растворы обычно используют в дальнейшем в качестве выщелачивающих, для отработки последующих блоков после повышения концентрации растворителя. В некоторых случаях целесообразно проводить нейтрализацию вод отработанного участка промывкой продуктивного горизонта известковыми растворами.
Для предупреждения загрязнения смежных водоносных горизонтов необходимо строго выполнять требования технологии сооружения скважин и, в первую очередь, требования гидроизоляции зон движения рабочих и продуктивных растворов.
Бурение контрольных и разведочных скважин на месторождениях ПВ необходимо осуществлять с применением качественных глинистых растворов и с максимальной производительностью. После выполнения функциональных задач эти скважины в кратчайший срок должны быть ликвидированы.
Эксплуатационные и наблюдательные скважины должны иметь качественную гидроизоляцию затрубного пространства, оборудованы коррозионно-стойкими эксплуатационными колоннами и фильтрами, а оголовки скважин должны обладать высокой герметичностью.
Все технологические скважины после окончания срока службы, кроме оставленных для длительного наблюдения, должны быть ликвидированы.
Условия работы скважин при эксплуатации месторождений гео- технологическими методами характеризуются высокими давлениями раствора, воды, воздуха в трубопроводах и скважинах (СГД, ПВС, ПРС, при сооружении скважин гидроразрыва пласта и т. д.); высокими температурами пара и раствора; применением агрессивных, опасных для здоровья и жизни человека растворов. Эти особенности при эксплуатации скважин требуют дополнительных мер предосторожности.
Все трубопроводы и шланги, работающие под давлением, а также запорная арматура после монтажа должны быть испытаны под давлением, на 25—50 % превышающим рабочее. Испытания проводят после монтажа оборудования на каждой скважине. Запрещается работа по ремонту трубопроводов и арматуры под давлением.
В напорных линиях необходимо устанавливать манометры и предохранительные клапаны. Манометры без пломбы и указаний сроков проверки применять категорически запрещено.
При сооружении, ремонте, а также эксплуатации технологических скважин ПВ используют различные химические вещества и растворы, представляющие опасность для обслуживающего персонала. Наиболее широкое применение находят гипан, препараты К-4, К-6, К-9, хлористый кальций (СаС12, полиакриламид (ПАА), силикат натрия, растворы кислот (соляной и серной), различные поверхностно-активные вещества, известковые растворы и другие химические вещества.
При проведении работ с вредными веществами необходимо руководствоваться следующими положениями и нормативами по технике безопасности:
✓ инструкциями на санитарные нормы радиоактивного загрязнения на предприятиях ПВ;
методическими указаниями по санитарному контролю при дезактивации и рекультивации участков ПВ;
^ правилами безопасности для производств в химической промышленности;
^ основными правилами безопасности при работе в химических лабораториях.
Лица, работающие с вредными веществами, должны пройти дополнительный инструктаж.
Все виды работ при сооружении скважин необходимо выполнять с соблюдением правил техники безопасности и пожарной безопасности. При ведении работ, связанных с бурением, креплением, цементированием и ремонтом скважин, следует руководствоваться соответствующими положениями и нормативами, утвержденными Госгортехнадзором.