چکیده

به دلیل استراتژیک بودن منابع نفت و گاز، اکتشاف و بهرهبرداري از این منابع روز به روز در حال افزایش است. که به نوبه خود حجم بالایی از پسماندها حفاري را تولید میکند. یکی از آسیبهاي جدي که محیط زیست با آن موجه است، آلودگیهاي ناشی از تخلیه پسماندهاي حفاري به محیط میباشد. به همین دلیل مدیریت پسماند به عنوان یک چالش مهم در سطح جهانی مدنظر قرار میگیرد. چرا که پسماندها تهدید کننده بهداشت عمومی و محیط زیست بوده است و حتی در مواقعی به عنوان مانع بر سر توسعه اقتصادي تلقی میگردند.

مطالعه تاریخچه مدیریت پسماند به ویژه اثرات مدیریت گل و کندههاي حفاري بر جلوگیري از آلودگی هوا، مدیریت منابع، حفاظت از تنوع گونههاي زیستی، فعالیتهاي مدیریت پسماند را به عنوان نمادي از ارزیابی بسیار وسیع از همه پسماندها و هماهنگی و مطابقت آن با حفاري و تولید از چاهها معرفی مینماید.

بنابراین با آشنایی و شناخت هرچه بیشتر سیستمهاي مدیریت پسماند در حفاري چاههاي نفت و گاز میتوان با توجه به شرایط خاص هر منطقه و هر چاه, بهترین گزینه را براي مدیریت پسماند آن پیشنهاد داد. بدیهی است با استفاده از تجربههاي اجرایی و بهینهسازي آنها از نظر عملیاتی میتوان بازدهی سیستمهاي مدیریت پسماند را افزایش داد.

در این مقاله ضمن مروري بر پسماندهاي تولیدي در عملیات حفاري, اهداف عمده اجراي سیستمهاي مدیریت پسماند به اختصار بیان شده و مطالعات موردي انجام شده مرور شدهاند.

واژه هايکلیدي

سیستم مدیریت پسماند، پسماند حفاري، کنترل جامدات حفاري، سیالات حفاري، کندههاي حفاري

۱ عضو هیات علمی دانشکده محیط زیست دانشگاه تهران

۲ عضو هیات علمی دانشکده محیط زیست دانشگاه تهران
۳ شرکت نفت مناطق مرکزي ایران

۴ شرکت نفت مناطق مرکزي ایران

.۱ مقدمه: مروري بر فرآیندهاي اکتشاف و تولید نفت و گاز

در سیستمهاي نوین مدیریت، مواد از بدو تولد تا مرگ مورد مطالعه قرار میگیرند. مهمترین مراحل در مدیریت نوین مواد زائد تولید و نگهداري مواد زائد خطرناك، جلوگیري از تولید آلودگی و حداقلسازي ضایعات، بازیابی و بازیافت، جمعآوري و انتقال، تصفیه، دفع نهایی میباشند. با داشتن اطلاعات جامع و دقیق در خصوص نوع و میزان ماده خطرناك تولیدي، میتوان برنامهریزي دقیقی براي سایر مراحل مدیریت انجام داد. [۷]

بنابراین ارزیابی و شناخت اثرات کاربرد سیالات حفاري، راهکاري منطقی براي ارائه پیشنهاد جهت کاهش آسیبها و خسارات احتمالی ناشی از دفع و دورریزهاي ناشی از حفاري به محیط زیست میباشد. یکی از مهمترین عوامل در کاهش اثرات منفی زیست محیطی پسماندها، مدیریت صحیح آنهاست. به گونهاي که در برخی موارد هزینههاي مورد نیاز جهت حذف آلودگیهاي یک پسماند و یا کنترل آلودگی آن، با اعمال مدیریت صحیح به میزان چشمگیري کاهش پیدا میکند. در نتیجه قادر خواهیم بود آلودگیهاي ناشی از سیالات حفاري را تا حدود زیادي کاهش داده و در برخی موارد تخلیه صفر پسماند به محیط را داشته باشیم.

بدیهی است با استفاده از تجربههاي اجرایی و بهینهسازي آنها از نظر عملیاتی میتوان بازدهی سیستمهاي مدیریت پسماند را افزایش داد.

.۲ مروري بر پسماندهاي تولیدي در عملیات حفاري چاههاينفت و گاز

عملیات حفاري به طور عمده با بهرهگیري از دو بخش اساسی انجام میشود: دکل حفاري و سیستم چرخنده. در بحث دکل حفاري پسماندهایی که تولید میشوند، نتایج اولیه عملیات حفاري و نگهداري تجهیزات دکل هستند. این پسماندها شامل آب شستشو (شستشوي دکل)، روغنهاي روانکننده استفاده شده و فیلترها، حلالها، سیالات هیدرولیک، واشرها، متههاي حفاري استفاده شده و لولهها، محافظهاي رشتهاي مستعمل، خط برش حفاري شده، کانتینرهاي خالی روغن و خطوط لوله، مواد جاذب (مانند خاك رس و نمدها) هستند. (لازم به ذکر است که آب شستشوي دکل یا آبی که براي شستشوي کف دکل استفاده میشود، ممکن است حاوي مقادیر کمی از مواد شوینده باشد که براي تمیز کردن و ایمنسازي محوطه کار در دکل استفاده میشود.)

در بحث سیستم چرخنده عملیات حفاري که شامل سیال حفاري و مخازن نگهداري است، عمده پسماندهایی که تولید میشوند، سیالات حفاري (گل) و جامدات، سیمان بازگشتی، آب نمک، نفت، ساختارهایی از کندهها (مانند سنگریزه، سنگ آهک، نمک و دولومیت) هستند. [۱۰]

پسماندهاي گل یا سیال حفاري خود به سه بخش تقسیم میشوند: مواد پایهاي لازم براي حفاري چاه (سیال حفاري پایهاي)، افزایههاي لازم براي سیال حفاري پایهاي و بخش سوم شامل محصولات جانبی طبیعی ناشی از حفاري زمین مانند کندههاي حفاري میباشد. (بدیهی است حجم پسماند تولیدي بر اساس اندازه و ابعاد، عمق و نوع سیستم گل حفاري و سایر فاکتورهاي عملیات حفاري متغیر خواهد بود.)

سایر فعالیتهایی که در دکل حفاري انجام میشوند از نظر پشتیبانی در عملیات حفاري اهمیت بسزایی دارند. این تجهیزات شامل مخازن سوخت، ژنراتورهاي الکتریکی و تجهیزات استفاده شده براي پشتیبانی و نگهداري از اقامتگاههاي پرسنل هستند. پسماندهاي ناشی از این فعالیتها میتوانند مواردي باشند نظیر: فیلترها و روغنهاي استفاده شده، باقیمانده سوخت، پسماندهاي خانگی و فاضلابهاي بهداشتی، پسماندهاي جامد (شامل بطريها، قوطیها و کیسههاي کاغذي)، پسماندهاي مربوط به اقامتگاهها، زبالهها و سایر مواد.

۲

به طور خلاصه پسماندهایی که هنگام عملیات حفاري ممکن است تولید شوند، به شرح جدول ۱ هستند. [۱۱]

جدول :۱ فهرست پسماندهاي تولیدي در عملیات حفاري چاههاي نفت و گاز

مواد جاذب کئyغکلاژطت ۲کصهغططپئلاطyئپب جBهبهاض
ضدیخها ماسه تولید شده
باتري ها آب تولیدي
ماسه بادي/ مواد بادي پسماندهاي رادیواکتیو، LSA (فعالیت ویژه پایین) (براي مثال
مواد ردیاب)

سیمان بازگشتی وسایل مندرس، کهنه و روغنی
رشته تکمیلی/ سیالات بهینهسازي خواص چاه فاضلاب بهداشتی
نخالههاي ساختمانی/ باقیمانده فلزات قراضه
پسماندهاي خانگی خاك آلوده
فاضلاب خانگی حلالها
کنده هاي حفاري زائدات تمیز کردن خردهها، هیدروکربنها
سیالات حفاري آب باران
صافی ها محافظهاي رشتهها
زائدات کمکهاي اولیه تایرها
سیالات آزمایشهاي هیدرولیک مواد استفاده نشده، دورانداختنی
سیالات هیدرولیک روغنهاي استفاده شده
خاکستر سوزانده شده گیاهان
مواد عایقکاري آب شستشوي دکل
کیسههاي گل آب (به عنوان مثال آب براي خنک کردن و یا آب آتشنشانی)
مواد مربوط به نقاشی چوب
پالتها (تختههاي پهن)

در فرآیند حفاري لآبل نقشی بسیار مهم و اساسی ایفا میکند. به گونهاي که گاه به دلیل بروز مشکلاتی در تأمین آب لازم، انجام عملیات با تأخیر مواجه میشود و در نتیجه کل عملیات حفاري دچار وقفه میشود. این امر هزینههاي بسیار سنگینی را در پی خواهد داشت. (زمان انتظار طولانی براي دکل یکی از معضلات عمده در حفاري است.)

.۳ اهداف عمده اجرايسیستم مدیریت پسماند در عملیات حفاري چاههاي نفت و گاز

به طور کلی میتوان هدف از اقدام جهت کاهش مقدار پسماند تولیدي را در قالب موارد زیر بیان نمود:  حفاظت از بهداشت عمومی مردم و همچنین بهداشت و ایمنی کارگران

۳

 حفاظت از محیط زیست
 شناسایی اهداف سازمانی، استانی و ملی در خصوص کاهش پسماندها

 صرفهجویی در هزینهها بوسیله کاهش هزینههاي بهسازي خواص پسماند و دفع مواد زائد و همچنین سایر هزینههاي عملیاتی

 کاهش بالقوه عواقب و مسئولیتهاي محیط زیستی

از دیگر سو همچنان که پیشتر ذکر شد، در فرآیند حفاري به ویژه در خصوص سیالات حفاري پایه آبی، گاه به دلیل بروز مشکلاتی در تأمین آب لازم، انجام عملیات با تأخیر مواجه میشود و در اصطلاح زمان انتظار۱ براي دکل حفاري منظور میگردد. پس عملیات حفاري دچار وقفه شده و در نتیجه آن کل روند برنامهریزي عملیات حفاري و بهرهبرداري از چاه تحت تأثیر قرار خواهد گرفت. بدیهی است این رخداد صرف هزینههاي بسیار گزافی را در پی خواهد داشت. پس چنانچه جهت بازیافت آب استفاده شده اقدام شود، میتوان با استفاده مجدد آن در روند ساخت گل حفاري در زمان و هزینههاي جاري دکل صرفهجویی بسیاري نمود.