Способ охраны грунтовых вод от загрязнения отходами шламохранилищ

 

Способ относится к способам защиты грунта, грунтовых вод от загрязнения отходами шламохранилищ, в частности к способам создания противофильтрационных экранов при ликвидации загрязнений жидкими углеводородами. Для защиты шламохранилищ бурят наклонные скважины ниже днища шламохранилища до тех пор, пока расстояние между встречными забоями достигнет величины, определенной из формулы. Пробуренные скважины обсаживают трубами с перфорацией в сторону шламохранилища, через трубы проводят закачку схватывающей смеси, которая продвигается через перфорационные отверстия. При достижении предельной глубины связывающий раствор нагнетают в пласт через забои. Способ позволяет снизить затраты на бурение скважин, сократить цикл ликвидации загрязнений и сохранить баланс окружающей природной среды. 1 з.п.ф-лы. 1 ил. /

Изобретение относится к способам защиты грунта, грунтовых вод от загрязнения отходами шламохранилищ, в частности к способам создания противофильтрационных экранов при ликвидации загрязнения грунтовых вод отходами шламохранилищ.

Известны способы создания противофильтрационных экранов при сооружении шламонакопителей (см. УДК 621.648 Булатов А.И., Макаренко П.П., Шеметов В.Ю. Охрана окружающей среды в нефтегазовой промышленности.- М.: Недра, 1997, с. 419-425).

Недостатком известных способов является невозможность их применения при аварийном разрушении гидроизоляции и загрязнении грунтовых вод, грунтов отходами шламонакопителей, жидкими углеводородами, находящимися в стальных резервуарах, в случае их разрушения.

Наиболее близким к предлагаемому способу является способ охраны грунтовых вод от загрязнения отходами шламохранилищ, включающий проведение гидродинамических исследований, бурение скважин вокруг шламохранилища наклонными ниже его днища до их взаимного пересечения, обсаживание скважины трубами с односторонней перфорацией, нагнетание тампонажного раствора при создании противофильтрационного экрана через перфорационные отверстия в направлении шламохранилища (авт. св. СССР N 1565968, кл. E 02 D 31/00, 1990).

Основным недостатком названного способа являются большие затраты на ведение буровых работ до взаимного пересечения стволов скважин. Этап бурения скважин до их пересечения для нагнетания тампонажного раствора в дренированные водоносные горизонты является видом работ, без которых можно обойтись, выполнив при этом надежный противофильтрационный экран. В дренированных водоносных горизонтах, которые располагают коллекторскими свойствами (пористостью и проницаемостью), продавить тампонажный раствор для изоляции загрязнения можно и в случае, если забои скважин расположить соответствующим образом, в частности один против другого на расстоянии, которое обеспечивается фильтрационными свойствами водоносного горизонта. Таким образом, этап бурения скважин до пересечения их стволов не обязательный. Бурение скважин является дорогостоящим видом работ. Кроме того, бурение скважин до пересечения их стволов требует определенного времени, а значит, создание противофильтрационного экрана для изоляции загрязнения грунтовых вод отходами шламохранилища растягивается во времени, то есть увеличивается время на проведение природоохранной технологии.

Цель изобретения - сокращение цикла создания и затрат на создание противофильтрационного экрана при изоляции загрязнения грунтовых вод, грунтов отходами шламохранилищ.

Поставленная цель достигается тем, что бурение наклонных скважин ниже днища шламохранилища ведут до тех пор, пока расстояние между встречными забоями достигнет диаметра, вычисляемого по формуле объемного подсчета запасов пластовых флюидов (патент Российской Федерации N 2072032, кл. E 21 B 43/20, 43/30, 1997): D = 2V/(ahmp), где D - диаметр области продвижения нагнетаемого агента при радиальной фильтрации или расстояние от оси скважины до точки, где скорость фильтрации при нагнетании будет равна нулю, м; V - объем связывающего раствора, достаточный для изоляции загрязненного водоносного пласта, м³; a - ширина дренируемого водоносного пласта, м; h - толщина водоносного пласта, м; m - пористость водоносного пласта, д.ед.; p - коэффициент подвижной водонасыщенности, доли единицы. Кроме этого, поставленная цель достигается еще и тем, что нагнетание связывающего раствора в скважины при создании противофильтрационного экрана проводится через забои, направленные навстречу один другому.

На четреже изображена схема реализации способа охраны грунтовых вод от загрязнения отходами шламохранилищ.

Производственные отходы 1 размещаются в шламохранилище 2 с обвалованием 3. С поверхности бурятся наклонно направленные скважины 4, забои 5 которых направлены в водоносном пласте 6 навстречу один другому.

Изобретение реализуется следующим образом.

Известными способами исследуются гидродинамические особенности, коллекторские свойства загрязненного водоносного пласта 6, определяется ареал его загрязнения отходами производства 1, находящимися в хламохранилище 2. Кроме этого, известными способами исследуются грунты вокруг обвалования 3 с целью определения загрязнения их отходами производства 1. На определенном расстоянии от обвалования 3, где загрязнение отходами 1 грунта не наблюдается, бурятся наклонно направленные скважины 4, забои 5 которых направлены в водоносном горизонте 6 навстречу один другому. Наклонно направленные скважины 4 бурят до тех пор, пока их забои 5 достигнут расстояния между собой, равного диаметру, вычисляемому по формуле объемного подсчета запасов пластовых флюидов: D = 2V/(ahmp), где D - диаметр области продвижения нагнетаемого агента при радиальной фильтрации или расстояние от оси скважины до точки, где скорость фильтрации при нагнетании будет равна нулю, м;
V - объем связывающего раствора, достаточный для изоляции загрязненного водоносного пласта, м³;
a - ширина дренируемого водоносного пласта, м:
h - толщина водоносного пласта, м;
m - пористость водоносного пласта, д. ед.;
p - коэффициент подвижной водонасыщенности, доли единицы.

Пробуренные скважины 4 обсаживают трубами, в которых производят перфорацию в направлении шламохранилища 2. Впоследствии производят закачку схватывающей смеси, которая через перфорационные отверстия в обсадных трубах продвигается в направлении шламохранилища 2 и через забои 5 вдоль водоносного пласта 6.

Таким образом, будет изолирован очаг вредного воздействия, то есть ликвидирован источник загрязнения грунтовых вод, грунтов отходами шламохранилища.

Изобретение может быть применено при ликвидации загрязнения грунтовых вод, грунтов жидкими углеводородами, находящимися в стальных резервуарах, при повреждении последних.

Полезность изобретения заключается в снижении затрат на бурение скважин, сокращение цикла ликвидации загрязнения и направлено на сохранение компонентов окружающей природной среды.

Формула изобретения

1. Способ охраны грунтовых вод от загрязнения отходами шламохранилищ, включающий гидродинамические исследования, бурение с поверхности вокруг шламохранилища наклонных скважин ниже его днища, обсаживание скважин трубами с односторонней перфорацией для нагнетания связывающего раствора при создании противофильтрационного экрана через перфорационные отверстия в направлении шламохранилища, отличающийся тем, что бурение наклонных скважин ведут до тех пор, пока расстояние между встречными забоями достигнет диаметра, вычисляемого по формуле объемного подсчета запасов пластовых флюидов D = 2V/(ahmp), где D - диаметр области продвижения нагнетательного агента при радиальной фильтрации или расстояние от оси скважины до точки, где скорость фильтрации при нагнетании будет равна нулю, м; V - объем связывающего раствора, достаточный для изоляции загрязненного водоносного пласта, м³; а - ширина дренируемого водоносного пласта, м; h - толщина водоносного пласта, м; m - пористость водоносного пласта, д.ед.; р - коэффициент подвижной водонасыщенности, доли единицы.

2. Способ по п.1, отличающийся тем, что нагнетание связывающего раствора в пласт при создании противофильтрационного экрана производится через забои, направленные навстречу один другому.

РИСУНКИ

Рисунок 1