بخشی از مقاله
استفاده از بیوتکنولوژي در گل حفاري
چکیده
بیوتکنولوژي یا زیست فناوري ترکیبی از واژه بیو به معناي زیست و حیات ، و تکنولوژي به معناي استفاده آگاهانه از ابـزار بـه نفـع انسـان است. هم اکنون مناسبترین و بهترین کاتالیزور بیولوژیک در فرایندهاي بیوتکنولوژي را ریزسازواره هـا خصوصـا باکتریهـا تشـکیل مـی دهنـد. ریزسازواره هایی که در طبیعت وجود دارند به وسیله متخصصین انتخاب شده و با استفاده از روشهاي بیوتکنولوژیکی و در شرایط کنترل شـده با کارایی بالا مورد استفاده قرار می گیرد . ریزسازواره ها با تجزیه مواد آلی به مواد ساده تر و با تثبیت ازت در خـاك زمینـه رشـد گیاهـان را فراهم می سازند. هزاران سال است که طبیعت با چرخه هاي کربن و نیتروژن توسط میکروبها در تعادل به سر می برد. در ایـن مقالـه ابتـدا بـه لزوم انجام مطالعات ارزیابی زیست محیطی پرداخته و در ادامه اثرات زیست محیطی سیالات حفاري نفت پایه مـورد بررسـی قـرار گرفتـه و در پایان نقش بیوتکنولوژي مورد بحث قرار گرفته است.
کلمات کلیدي: بیوتکنولوژي، گل حفاري، محیط زیست، اثرات زیست محیطی. -1 مقدمه
بعد از عملیات لرزه شناسی و اکتشاف که منجر به یافتن نواحی اي با وجود نفت شده عملیات اکتشافی نفت آغاز می شود . عملیات حفاري می تواند نفت و مقادیر زیاد و متنوعی از دیگر ترکیبات شیمیایی را از طریق کنده ها و گل حفاري وارد محیط نماید. کنده ها قطعات شکسـته شده کوچکی از سنگها و صخره ها هستند که در گل حفاري مخلوط می شوند. در هنگام حفاري چاههاي اکتشافی و بهره برداري نفت یا گـاز، حفارها از سیالات مخصوصی استفاده کرده که به عنوان گل)1گل حفاري ) شناخته شده است . انواع گل هاي حفاري شامل گل هاي با پایه آبی 2(WBMs) ،با پایه روغنی(3(OBMs و با پایه سنتتیک(4(SBMs می باشند در دهه اخیر با توجه به مقررات زیست محیطـی اعمـال شـده
توسط ارگانهاي همچونU.S.SPA گل هاي با پایه سنتتیک((SBMs گسترش بیشتري یافته اند.SBM ها هم خصلتهاي مطلوبOBM ها در زمان بهره برداري را داشته و همچونWBM ها از لحاظ زیست محیطی آلودگی کمی دارند. اهدافی که از استفاده گـل هـاي حفـاري مـدنظر است به شرح زیر می باشد4]،3،2،:[1
- انتقال کنده هاي حفاري به سطح جهت دفع
- خنک سازي و تمیز کاري مته
- تامین و نگهداري توازن فشار در چاه
- روانکاري طول مته و نوك آن
- کاهش اصطکاك در درون چاه
- درزگیري و آب بندي شیارها و حفره ها
- تثبیت دیواره چاه
کنده هاي حفاري5 توسط روشهاي فیزیک از قبیل لرزاننده ها 6 و سـیکلونهاي آبـی7 و غیـره جداسـازي شـده و گـل حفـاري بازیافت می شوداغلب. این خرده هاي حفاري ممکن است مستقیماً به محیط دریایی تخلیه شوند. اما در صـورتیکه از گـل هـایی بـا پایه روغنی استفاده شود بر اساس قوانین منطقه ایی ممکن است از روشهایی همچون تخلیه مستقیم به دریا،انتقال به ساحل جهـت تصفیه و یا تزریق دوباره به داخل چاه ها جهت دفع آنها استفاده شود.[5]
یک سکوي حفاري می تواند بعد از حفاري حدود50 چاه در حدود 60000 متر مکعب گل حفاري و 15000 مترمکعب کنـده هاي حفاري را تخلیه نماید. گل هاي حفاري از عوامل ژله ساز و ضد لخته شدگی(بنتونیت)،عوامل کنترل فیلتراسیون ، مواد کنترل کننده یونها و PH ، باریتها،مواد کشنده(بایوساید)8،مواد ضدخوردگی ،مواد روانساز،عوامل ضد کف و عناصر فلزات سنگینی همچون آرسنیک ،باریم،کرم،کادمیوم،سرب،جیوه و غیره . [6] هزاران ترکیب متفاوت از این مواد قابـل اسـتفاده بـوده و شـرکتهاي مختلـف نفتی هر کدام ترکیب مخصوص خود را که معمولاً اطلاعات آن محرمانه می باشد استفاده می کنند.[2]
-2 لزوم انجام مطالعات ارزیابی زیست محیطی
در اغلب طرح ها ، به لحاظ فنی و اقتصادي، گزینه هاي متعددي مطرح اند. این گزینه هـا در مراحـل اجـرا و بهـره بـرداري در برگیرنده فعالیتهاي متعددي است که هر یک به تنهایی و یا گروهی از آنها بر یک و یـا چنـد عامـل زیسـت محیطـی ممکـن اسـت تاثیرات منفی و یا مثبت داشته باشد. براي همه اثرات زیست محیطی نمی توان ارزش اقتصادي و یا به عبارت دیگـر معـادل ریـالی تعیین کرد. بنابراین در مواردي باید تنها به ارزیابی کیفی بسنده نمود. چنانچه هـیچ گزینـه اي صددرصـد بـدون خسـارت و ضـرر نباشد، به حداقل رساندن و کاهش اثرات سوء مورد تشریح قرار می گیرند. چنانچه گزینه مناسبی براي کاهش و تخفیف اثرات سـوء و اقدامات اصلاح ي و جبرانی وجود داشته باشد که در فعالیتهاي پروژه ذکر نشده، مـی تـوان آن را بـه صـورت گزینـه جداگانـه در گزارش ارائه نمودگزینه. ها معمولاً در طبقه بندي تقسیمات مختلفی مورد بررسی قرار می گیرند. این گزینه ها عبارتنـد از: گزینـه هاي پایه، گزینه هاي محل پروژه، گزینه هاي توسعه و گزینه هاي غیرفیزیکی8]و9و[10
به طور کلی اثرات فعالیتهاي حفاري بر محیط فیزیکی شامل هوا و اقلیم، میزان صوت و ارتعاشات، هیدرولوژي، زمـین شناسـی، محیط بیولوژیکی شامل زیستگاه و مناطق حساس زیست محیطی، فون و فلور منطقه، محیط اقتصادي ، اجتمـاعی و فرهنگـی مـی باشد. شایان ذکر است بیش از 15 مورد ریز فعالیت ها شناسایی شده اند که در پاره اي از موارد یک یـا دو ریـز فعالیـت در محـیط هاي مذکور دخالت خواهند داشت. آنچه مسلم است انجام مطالعات ارزیابی زیست محیطی حـداقل مطالعـاتی اسـت کـه در زمینـه حفظ محیط زیست و طبیعت در مناطق پروژه هاي حفاري می بایستی مدنظر قرار گیرد و اثرات سوء زیست محیطی پروژه ها قبـل و بعد از انجام حفاري می بایستی مورد ارزیابی قرار گیرد لذا صرف انجام مطالعات ارزیابی زیست محیطی کافی نبوده، بلکه بایسـتی نتایج حاصله و بررسی ارزیابی در منطقه به مورد اجرا گذاشته شود.
روشهاي متنوعی براي ارزیابی و به تصویر کشیدن پیامد فعالیت ها در مراحـل حفـاري یـک پـروژه وجـود دارد انـواع روشـهاي ارزیابی به صورت چارچوبی مفهومی ،شکلی از داده ها را در کنار ارزش هاي مالی و نیازمندي هاي منابع و زمان نمایش مـی دهـد. هدف از بکارگیري روش یا متدولوژي ارزیابی، تجزیه و تحلیل، یا تفسیر آسان تر نتایج حاصل از پیامد پروژه بر محیط زیست اسـت تا متخصصین ، برنامه ریزان و تصمیم گیرندگان حتی عموم مردم بتوانند در ارائه نظریات جهت رد یا قبول پروژه به راحتـی اظهـار نظر و یا اتخاذ تصمیم نمایند. مهمترین روشهایی که تا کنون در تجزیه و تحلیل پیامدهاي زیست محیطی به کار گرفته شده اسـت، عبارتند از : چک لیست هاي، ماتریس ، تحلیل شبکه، همپوشانی نقشه ها،شاخص هاي زیست محیطی ، تحلیل سود و زیـان، مـدل شبیه سازي یا ارزیابی و مدیریت زیست محیطی سازگار. نکته مهم در کاربرد تکنیک هاي ارزیابی آن اسـت کـه هـر روش منـابع و زمینه اطلاعاتی مربوط به خود را نیاز دارد. در نتیجه از کارآیی ویژه اي براي تجزیه و تحلیـل پـروژه هـاي مشـخص برخـوردار مـی باشد. ضمن آنکه کمیت و کیفیت پارامترها و فاکتورهاي متعدد بر روش تاثیر گذار است. از این رو تمامی روشها بـه یـک انـدازه در تحلیل یک پروژه یا محیط زیست موثر نخواهد بود. بنابراین هر روش می تواند از معایب و مزایاي خاصـی برخـوردار باشـد. انتخـاب روش به ماهیت پروژه، کمیت و کیفیت پارامترها بستگی دارد. این عمل به نوبه خود موجب می شود حـدود و ماهیـت اطلاعـات در یک روش تغییر کند، بر این مبنا کاربري روش و یا تکنیکی بودن آنها بر هزینه مطالعات تاثیر گذار خواهد بود.[11]
-3 اثرات زیست محیطی سیالات حفاري نفت پایه
-1-3 درجه سمیت براي زندگی موجودات دریایی
آزمایش هاي مختلفی جهت تعیین درجه سمیت سیالات حفاري در محیط زیست دریـایی در نقـاط مختلـف دنیـا انجـام شـده است. در این آزمایشها گونه هاي دریایی در معرض گستره اي از غلظت مواد نفتی قرار می گیرند تا مقدارLC50 تعیین شود.LC50 عبارت است از غلظت ماده آزمایشی که باعث مرگ 50 درصد از جمعیت گونه مورد آزمایش در یک دوره زمانی مشخص می باشـد. در جدول شماره 1، کلاسه بندي درجه سمیت بر اساس میزان غلظت ماده آزمایشی مشخص شده است.[12]
سیالات نفت پایه که در حال حاضر در عملیات حفاري در استرالیا، ایالات متحده و دریاي شمال استفاده می شود، با توجـه بـه آزمایش هاي انجام شده، جزو موارد با سمیت کم و تقریباً غیرسمی می باشند. این سمیت کـم مـی توانـد از دو عامـل ناشـی شـده باشد: حلالیت کم سیالات نفت پایه در ستون آب و غلظت بسیار کم هیدروکربن هاي آروماتیـک کـه منبـع اصـلی سـمیت زیسـت محیطی است.[13] در محیط هاي ساحلی و دریاهاي کم عمق با انرژي پایین،بریده هاي حفاري ممکن اسـت در کـف دریـا جمـع
