بخشی از مقاله
مديريت پسماندها در عمليات حفاري دريايي ( مطالعه موردي سکوي حفاري ايران خزر )
چکيده
سکوهاي حفاري دريايي به منظور اکتشاف و يا بهره برداري از منابع نفت و گاز مورد اسـتفاده قـرار مـي گيرنـد. در عمليات حفاري با توجه به ملاحظاتي از قبيل انتقال کنده هاي حفاري به سطح جهت دفع ، خنک سـازي ، تميزکـاري و روانکاري مته ، تامين و نگهداري توازن فشار در چاه ، درزگيري و آب بندي شيارها و حفره ها از گلهاي حفاري اسـتفاده مي شود. اين سيالات از عوامل ژله ساز و ضد لخته شدگي (بنتونيت ) ، عوامل کنترل فيلتراسـيون ، مـواد کنتـرل کننـده يونها و pH ، باريتها ، مواد کشنده (بايوسايد) ، مواد ضد خوردگي ، مواد روانساز، عوامل ضد کف و عناصر فلزات سنگيني همچون آرسنيک ، باريوم ، کرم ، کادميم ، سرب ، جيوه تشکيل يافته که تخليه اين مواد علاوه بر خطر آفريني آن بـراي محيط آبي باعث آلودگي هايي شيميايي و هيدروکربني بستر دريا و اثر بر حفره زي هاي کف دريا مي شـوند.گـل هـاي حفاري به سه دسته با پايه نفتي ، با پايه آبي و با پايه سنتتيک تقسيم شده که گل هاي با پايه سـنتتيک هـم خـصلتهاي مطلوب گل هاي پايه نفتي در زمان بهره برداري را داشته و همچون گل هاي با پايه آبي از لحاظ زيست محيطي آلودگي کمي دارند. با توجه به توليد پسماندهاي کارگاهي ، آشغالها ، پسماندهاي آشپزخانه اي و همچنين پـسماندهاي ويـژه اي همچون گل ها و کنده هاي حفـاري در سـکوهاي حفـاري ، برقـراري سيـستم مـديريت پـسماند بـا هـدف رسـيدن بـه zero-discharge حياتي بوده که اين سيستم مي تواند شامل ؛ حداقلِ اسـتفاده از گـل هـاي باپايـه نفتـي ، اسـتقرار دستگاههاي هاي جداسازي کنده هاي حفاري از گل حفاري ، تعبيه مخازن مخصوص جمع آوري پسماندهاي دفعي ويژه و مخازن مخصوص جهت ديگر پسماندها به صورت تفکيکي ، استفاده از سيستم هـاي زبالـه سـوزي اسـتاندارد و فـراهم آوردن امکان حمل و انتقال مخازن مواد دفعي توسط کشتي به ساحل جهت دفع اصولي باشد.
واژه هاي کليدي : کلمات کليدي : پسماندهاي حفاري ، اثرات زيست محيطي ، مديريت پسماند
۱- مقدمه
سکوهاي حفاري دريايي به منظور اکتشاف و يا بهره برداري از منابع نفت و گاز مورد استفاده قـرار مـي گيرند. با توجه به نوع عمليات انجام شده در اين سکوها پسماندهاي ويژه اي همچون کنده ها و گل حفـاري توليد شده که با توجه به ماهيت زيانبار آنها براي محيط زيست مي بايست مديريت دفع اين پسماندها مـورد توجه جدي قرار گيرد. از ديگر مواد زائد سکوها مي توان به پسماندهاي کارگاهي و پـسماندهاي توليـدي در کمپها و آشپزخانه اشاره نمود که در مديرت پسماند بايد مورد توجه قرار گيرد. .
۲- خصوصيات گل و کنده هاي حفاري عمليات حفاري مي تواند نفت و مقادير زياد و متنوعي از ديگر ترکيبات شيميايي را از طريق کنده هـا و گل حفاري وارد محيط نمايد. کنده ها قطعات شکسته شده کوچکي از سنگها و صخره ها هـستند کـه در گل حفاري مخلوط مي شوند در هنگام حفاري چاههاي اکتشافي و بهـره بـرداري نفـت يـا گـاز ، حفارهـا از سيالات مخصوصي استفاده کرده که به عنوان گل ١ (گل حفاري ) شناخته شده است . انواع گل هاي حفـاري شامل گل هاي با پايه آبي (WBMs) ، با پايه نفتي (OBMs) و با پايه سنتتيک (SBMs) مي باشند در دهه اخير با توجه به مقررات زيست محيطي اعمال شده توسط ارگانهـاي همچـون U.S.EPA گـل هـاي بـا پايـه سنتتيک (SBMs) گسترش بيشتري يافته اند . SBMها هم خصلتهاي مطلوب OBMها در زمان بهره برداري را داشته و همچون WBMها از لحاظ زيست محيطي آلودگي کمي دارند.
اهدافي که از استفاده گل هاي حفاري مد نظر است به شرح زير مي باشد:
- انتقال کنده هاي حفاري به سطح جهت دفع
- خنک سازي و تميزکاري مته
- تامين و نگهداري توازن فشار در چاه
- روانکاري طول مته و نوک آن
- کاهش اصطکاک در درون چاه
- درزگيري و آب بندي شيارها و حفره ها
- تثبيت ديواره چاه [٢٠٠٣ ,Steiner;٢٠٠٤ ,Kloff, and Wicks ; ٢٠٠٠ ,Wills ١٩٩٥, Burke and Veil ].
کنده هاي حفاري ٥ توسط روشهاي فيزيکي از قبيل لرزاننده ها٦ و سيکلونهاي آبي ٧ و غيره جداسازي شده و گل حفاري بازيافت مي شود. اغلب اين خرده هاي حفاري ممکن است مـستقيماً بـه محـيط دريـايي تخليه شوند اما در صورتيکه از گل هايي با پايه روغني استفاده شود بر اساس قوانين منطقه ايي ممکن است از روشهايي همچون تخليه مستقيم به دريا ، انتقال به ساحل جهت تصفيه و يا تزريق دوباره به داخـل چـاه ها جهت دفع آنها استفاده شود[,٢٠٠٤ ,.Dalmazzone et al].
يک سکوي حفاري مي تواند بعد از حفاري حدود۵۰ چاه در حدود ۶۰۰۰۰ مترمکعب گـل حفـاري و
۱۵۰۰۰ مترمکعب کنده هاي حفاري را تخليه نمايد. گل هاي حفاري از عوامل ژله ساز و ضد لختـه شـدگي (بنتونيت ) ، عوامل کنترل فيلتراسيون ، مواد کنترل کننده يونها و pH ،باريتها ، مـواد کـشنده (بايوسـايد١) ، مواد ضد خوردگي ، مواد روانساز، عوامل ضد کف و عناصر فلزات سنگيني همچون آرسنيک ، باريوم ، کـرم ، کادميم ، سرب ، جيوه و غيره [١٩٩٩ ,Patin ;٢٠٠٢ ,Wills ;٢٠٠٣ ,Steiner]تشکيل شده باشـد. هـزاران ترکيـب متفاوت از اين مواد قابل استفاده بوده و شرکتهاي مختلف نفتي هرکدام ترکيب مخصوص خود را که معمـولاً اطلاعات آن محرمانه مي باشد استفاده مي کنند[٢٠٠٠ ,Wills].
۳- مقررات مربوط به گل ها و کنده هاي حفاري
اصول عمومي تدوين شده در UNCLOS ٢ و ٧٣.٧٨ MARPOL در خصوص مديريت پسماندها در فعاليتهاي دريايي از مهمترين مقرراتي است که مورد استفاده قرار مي گيرند. به علت اينکه شواهد جديد علمي نشان مي دهند که تاثيرات اکولوژيکي پسماندهاي حفاري مي تواند بيشتر از آنچه فرض شده باشد اغلب دولتها شديدًا به دنبال رسيدن به حداقل ميزان تخليه ٣ هستند[١٩٩٩ ,Patin]. برخي اتحاديه هاي اروپايي اهداف عمومي را جهت رسيدن به حداقل ميزان تخليه نفت در آبهاي اروپا تا سال ۲۰۲۰پيشنهاد داده اند که پيمانکاران دريايي اروپايي بصورت فعالي در خصوص مخالفت با آن تبليغ ميکنند[ Kloff, and
٢٠٠٤ ,Wicks]. تخليه گلهاي حفاري با پايه نفتي در دريا در بسياري از مکانها ممنوع گرديده است . گلهاي حفاري با پايه نفتي وکنده هاي حفاري ناشي از آنها در برخي جاها همچون کانادا، ايالات متحده ، درياي بالتيک (هِلکوم ٤) ، درياي شمال و اقيانوس اطلس شمال شرقي مي بايست جهت تصفيه به ساحل برده شوند[٢٠٠٠,OSPAR]. گل هاي با پايه آبي و سنتزي تحت روشهاي OSPAR و Helcom به منظور سنجش پتانسيل تجمع بيولوژيکي و تجزيه پذيري بيولوژيکي تست مي شوند. اجازه تخليه تنها در مواقعي داده مي شود که گل ها به محيط زيست آسيبي نرسانند. WWF استدلال مي کند که اين تست ها محدود بوده و کامل اثرات تجمعي و اکولوژيکي را ارزيابي نمي کند. تخليه کنده هاي حفاري در صورتيکه حاوي بيش از يک درصد نفت باشند توسط OSPAR و Helcom بسختي ممنوع اعلام گرديده است . تحت قوانين Helcom غلظت جيوه و کادميم نبايد بيش از يک ميلي گرم بر کيلوگرم از لجن باشد[٢٠٠٠ ,Wills].
۴- تاثيرات کنده ها و گل حفاري بر محيط زيست دريا
ازهمان ابتداي شروع عمليات هاي حفاري ، کنده هاي حفاري و مواد دفعي مرتبط مورد توجه جدي بوده اند و مطالعات در جهت کاهش سميت و تجزيه پذير بودن بيولوژيکي گل هاي حفاري توسعه داده شده اند. به هر حال تخليه کنده هاي حفاري تاثيرات بدي را بر اکوسيستم دريايي نشان داده و احيا و استقرار دوباره جنس و گونه هاي زيستي دريايي بعد از اتمام تخليه اين مواد بخصوص در اقليم هاي گرمسيري و نيمه گرمسيري را دچار مخاطرات فراواني کرده است . بنابراين بهترين روش که مي بايست رواج يابد مقدارسنجي اثرات زيست محيطي دفع کنده هاي حفاري در طول و پس از اتمام دفع اين مواد مي باشد[٢٠٠٦ ,.Mojtahid et al].
کنده هاي حفاري داراي مقادير قابل توجهي از هيدروکربنها بوده که توسط جريانـات آب و و اخـتلاط زيستي ١ با رسوبات ترکيب مي شوند. اين تخليـه هـا مـي تواننـد باعـث افـزايش اتروفيکاسـيون ٢ (شـکوفايي جلبکي ) و در نتيجه افزايش نياز اکسيژن گيري (BOD) اکوسيستم شـود. ترکيبـات هيـدروکربني سـمٌي مـي توانند مسئول ايجاد شوک زيست محيطي و تاثير بر فراواني گونه هاي زيستي شوند. تحت شرايط شک برخي از گونه ها ازبين رفته و در مقابل آنهايي که مقاومت بالايي دارند افزايش يافته و گونه هايي با مقاومت بالا در مقابل شک ظاهر مي شوند. هيدروکربنها در شرايط هوازي مرز آب و رسـوب توسـط ارگانيزمهـاي هـوازي و همچنين توسط ارگانيزمهاي بي هوازي در داخل رسوب قابل تجزيه هستند. برخي ارگانيزمهاي هـوازي مـي توانند بداخل رسوبات نفوذ کرده و برخي ترکيبات احياء شده نظير هيدروکربنها را به مـرز آب و رسـوب کـه داراي اکسيژن لازم مي باشد انتقال مي دهند. [٢٠٠٦ ,.Mojtahid et al].
حفره ها و سوراخهاي موجود در محيط کف دريا از آغازيان پر مي باشند [١٩٩١ ,Murray ]. به خاطر کوتاه بودن دوره زندگي اين آغازيان ، تنوع زيستي بالا و ملزومات اکولوژيکي خاص اين گونه ها ، واکنش سريع حفره ها به تغييرات محيطي ، مي توانند به خوبي به عنوان بيوانديکاتور در مورد تغييرات زيست محيطي مورد استفاده قرار گيرند [ ,Kramer and Botterweg ١٩٩١]. حفره ها معمولاً به وفور يافت و گردآوري مي شوند لذا جمع آوري داده ها به منظور آناليز آماري منطقي آنها آسان است . بعلاوه اغلب گونه هاي حفره اي پوسته هاي کربناتي از خود ترشح کرده که مي تواند به عنوان مدارک فسيلي مد نظر قرار گرفته و مي تواند جهت شناسايي خصوصيات شرايط پايه و بازسازي موقيت اکوسيستمي قبل از نمونه برداري مورد استفاده قرار گيرد[٢٠٠٦ ,.Mojtahid et al].
۵- مديريت پسماندها در عمليات حفاري سکوي ايران خزر
شرکت حفاري شمال از شرکتهاي بين المللي حفاري چاههاي نفت و گاز بوده که با در اختيار داشـتن سکوي حفاري ايران خزر در حال عمليات حفاري در درياي خزر براي کشور ترکمنـستان بـوده و موفـق بـه اجرايي کردن سيستم مديريت پسماندها در اين سکو شده است که در ذيل به طور خلاصـه بـه ايـن فراينـد پرداخته مي شود
۵-۱- گل و کنده هاي حفاري
