Экология и безопасность в техномире
Помни о прошлом, думай о будущем! (+18)
Модератор: Raccoon
Сообщение DeadLine » 29 янв 2015, 14:01
Объект капитального строительства — здание, строение, сооружение, объекты, строительство которых не завершено (объекты незавершённого строительства), за исключением временных построек, киосков, навесов и других подобных построек.
Законодательное определение исключает из объектов капитального строительства временные постройки и прямо указывает, в качестве примера построек: киоск — строение, которое не имеет торгового зала и рассчитано на одно рабочее место продавца; навес — сооружение полузакрытого типа (крыша на опорах с незамкнутыми стенами или без них).
В российском законодательстве понятие «объект капитального строительства» существует с 2005 г. В прежнем градостроительном законодательстве использовались правовые конструкции «объекты недвижимости в градостроительстве», «объекты градостроительной деятельности».
Возвращаемся к нашему амбару.
Амбар не является зданием, строением или сооружением капитального строительства. Амбар это временное сооружение, действующее только на период бурения. Амбары проектируются как правило секционные, которые рекультивируются после окончания бурения.
После рекультивации земли передаются землевладельцу.
Получается, проектировщик сам должен дать технические решения и обоснования по отнесению амбара бурового шлама к временным объектам или как к объекту размещения отхода.
Добавлено спустя 1 час 12 минут 1 секунду:
выкопировка из письма МПР «ПИСЬМО от 5 сентября 2014 г. N 05-12-44/20156 О ВЕДЕНИИ ГОСУДАРСТВЕННОГО РЕЕСТРА ОБЪЕКТОВ РАЗМЕЩЕНИЯ ОТХОДОВ»
Цитата из Статьи 1:
Согласно этого же закона можно трактовать, что такое размещение отхода:
если с захоронением и раньше все было ясно, то хранением возникали вопросы, до настоящего времени:
Можно сделать вывод, что если шламовый амбар эксплуатируется более 11 месяцев – то он является объектом размещения отходов.
В сентябре вышло письмо МПР (министерство природных ресурсов) №05-12-44/20156 от 05.09.2014 «О введении государственного реестра объектов размещения отходов», в котором сказано, что объекты размещения отходов необходимо классифицировать как объекты капитального строительства.
Резюмируя новое в законодательстве и учитывая письмо МПР:
Ликвидация шламовых амбаров
Шламовые амбары – это места для хранения отходов, получаемых в процессе бурения. Промышленные шлаки является одними из основных источников загрязнения экологической системы. Неправильно ликвидированные отходы могут по несколько десятков лет оказывать негативное влияние на почву, воду, атмосферу, а также отрицательно отражаться на живых микроорганизмах.
Производственно-технические отходы бурения, накапливаемые и сохраняемые на территориях месторождения в шламовых (земляных) амбарах представляют наибольшую опасность для объектов окружающей экологической системы.
Компания Экология Сервис оказывает услуги ликвидации шламовых амбаров любых размеров и объемов. Наши специалисты выполняют все работы, в соответствие с нормами, установленными в федеральном законодательстве. При работе используется специализированная техника, оборудование и химические составы, позволяющие ликвидировать любой шламовый амбар с минимальными для окружающей среды последствиями.
Опасность амбаров
Шламовые амбары представлены в виде ям, которые заполняются отработанными нефтесодержащими растворами, химическими веществами и горными породами. Помимо этого, в такие ямы попадают талые и дождевые воды. Амбары используются по несколько десятков лет, поэтому все, что в них накапливается, превращается в сложных состав, в котором выделяется три основных слоя:
Нижний слой может состоять из огромного количества твердых отходов с мелкими механическими частицами. Ямы открытого типа являются угрозой для окружающей почвы и ближайших водоемов. Они нарушают экологическую систему, нанося вред растительности и животному миру.
Шламовые амбары – это постоянный активный источник загрязнения экологической системы, который используется на протяжении всего цикла скважинного строительства, а также после завершения буровых работ. Хранящиеся в ямах отходы, загрязняют грунтовые воды соляными растворами, а воздух и землю углеводородами.
Возможные последствия
Шламовые амбары не предназначаются для длительного хранения отходов, а их конструкция представляет потенциальную опасность для экологии, так как при деформировании обваловки, переполнении краев дождевыми и талыми водами, либо при эрозии стенок и дна, происходит прямое попадание отходов в окружающую среду.
Длительное пребывание отходов в таких ямах может привести к повышению отрицательного влияния на окружающую среду, что может повлечь следующие последствия:
Специалисты компании Экология Сервис выполняют полный комплекс работ по ликвидации шламовых амбаров, что позволяет максимально снизить урон, который был нанесен окружающей экологической системе в процессе накопления и хранения буровых отходов.
Способы утилизации
Уничтожение шламовых ям должно осуществляться при использовании специализированного оборудования, среди которого:
Все процессы должны выполняться исключительно квалифицированными специалистами, осуществляющими мониторинг качества в процессе выполнения работ. Эксперты компании Экология Сервис используют несколько способов переработки и обезвреживания, чередуя их по мере приближения к центру ямы.
Сам процесс ликвидации шламового амбара можно разделить на следующие стадии:
Все работы должны выполняться с учетом особенностей состава отходов, которые хранятся в шламовом амбаре. Наша компания поможет утилизировать даже самые крупные амбары, выполнив все работы согласно стандартам качества и безопасности, установленным федеральными законодательными документами.
Наши преимущества
Каждый, кто заказывает комплекс услуг по утилизации шламовых амбаров, получает следующие преимущества:
В нашей компании вы можете заказать один из видов услуг ликвидации шламовых амбаров:
Операторы контактного центра бесплатно проконсультируют вас по любым вопросам, касаемо организации процесса ликвидации, оформления документов и безопасности окружающей среды. Для более подробной информации, звоните по телефонам контактного центра, либо пишите нашим консультантам на email или онлайн-чат.
Шламовый амбар для отходов нефтегазовых скважин с грунтоцементным противофильтрационным экраном Текст научной статьи по специальности « Энергетика и рациональное природопользование»
Аннотация научной статьи по энергетике и рациональному природопользованию, автор научной работы — Зоценко Николай Леонидович, Тимофеева Екатерина Анатолиевна
A sludge pit for drilling wastes of oil and gas wells with soilcement watertight screens
Drilling and exploitation of oil and gas wells leads to the production of high-cubes of hazardous wastes as a result of which a big quantity of different toxic chemical elements and mixtures needed to be insulated from the environment come to the subsurface plots of hydrosphere and lithosphere. The most accessible way to isolate these wastes is to recover them immediately in earth sludge pits on the territory of a drilling site or outside it. The foundation of a sludge pit must have a waterproof safety watertight screen characterised by its endurance and stability to the aggressive action of drilling and oil and gas wells exploitation wastes. Modern methods of drilling wastes recovery as well as methods of sludge pit construction, exploitation and removal have been introduced. The chemical composition of the drilling sludge has been analyzed. Physical and mechanical characteristics of soilcement have been studied for it to be used in the construction of a watertight sludge pit screen. The results of the experimental laboratory investigation of the influence of drilling sludge corrosive components on the physical and mechanical characteristics of soilcement are introduced in this article. The research technique comprises testing of waterproof and strength characteristics of soilcement specimen endured in drilling sludge corrosive components during a certain period of time at laboratory setups. As a result of the experiment done soilcement water resistance and compression strength characteristics have been studied. The results of the laboratory experiment signify of the resistance of soilcement to the drilling sludge and of the possibility of its usage in sludge pits watertight screen construction. A sure and economical method of the construction of sludge pits with soilcement watertight screens for the safe burial of toxic oil and gas wells drilling and exploitation wastes have been introduced. Soilcement advantages include usage of the sludge pit foundation soil, simplicity and fabricability, limitless running time, high level of water resistance and compression strength, resistance to drilling sludge corrosive components (corrosion stability), low cost, environmental safety.
Текст научной работы на тему «Шламовый амбар для отходов нефтегазовых скважин с грунтоцементным противофильтрационным экраном»
2015 Строительство и архитектура № 1
Б01: 10.15593/2224-9826/2015.1.01 УДК 691.4: 622.223.74
Н.Л. Зоценко, Е.А. Тимофеева
Полтавский национальный технический университет имени Юрия Кондратюка, Полтава, Украина
ШЛАМОВЫЙ АМБАР ДЛЯ ОТХОДОВ НЕФТЕГАЗОВЫХ СКВАЖИН С ГРУНТОЦЕМЕНТНЫМ ПРОТИВОФИЛЬТРАЦИОННЫМ ЭКРАНОМ
При бурении и эксплуатации нефтегазовых скважин образуются большие объемы токсичных отходов, при этом в приповерхностные участки гидросферы и литосферы поступает большое количество различных химических элементов и соединений, которые необходимо изолировать от окружающей среды. Наиболее доступным путем изоляции этих отходов является их утилизация непосредственно в земляных шламовых амбрах на территории буровой площадки или за ее пределами. Котлован шламового амбара должен иметь водонепроницаемый защитный противофильтрационный экран при условии его долговечности и стойкости против агрессивного воздействия отходов бурения и эксплуатации нефтегазовых скважин. Рассмотрены современные методы утилизации буровых отходов, способы сооружения, эксплуатации, ликвидации шламовых амбаров. Исследован химический состав бурового шлама. Проанализированы физико-механические характеристики грунтоцемента с целью изучения возможности его применения для изготовления противофильтрационного экрана шламового амбара. Приведены результаты экспериментальных лабораторных исследований влияния агрессивных составляющих бурового шлама на физико-механические характеристики грунтоцемента.
Методика исследований заключалась в испытании образцов грунтоцемента, выдержанных в агрессивных составляющих бурового шлама определенное время, на прочность и водонепроницаемость на лабораторных установках. В результате проведения испытаний по полученным данным были изучены водонепроницаемость и прочность на сжатие грунтоцемента. Проведенные лабораторные исследования свидетельствуют о стойкости грунтоцемента к буровому шламу и возможности использования грунтоцемента для сооружения противофильтрационного экрана шламовых амбаров. Разработан надежный и экономичный способ сооружения шламового амбара с грунтоцементным противофильтрационным экраном для обеспечения экологической безопасности захоронения токсичных отходов бурения и эксплуатации нефтегазовых скважин. Преимущества грунтоцемента: использование грунта из котлована шламового амбара, простота и технологичность изготовления, практически неограниченное время эксплуатации, высокая водонепроницаемость и прочность на сжатие, стойкость к агрессивным составляющим бурового шлама (коррозионная стойкость), низкая себестоимость работ, экологическая безопасность этого материала.
Ключевые слова: нефтегазовые скважины, буровой шлам, отходы эксплуатации нефтегазовых скважин, шламовый амбар, грунтоцемент, противофильтрационный экран.
N.L. Zotsenko, E.A. Timofeeva
Poltava National Technical Yuri Kondratyuk University, Poltava, Ukraine
A SLUDGE PIT FOR DRILLING WASTES OF OIL AND GAS WELLS WITH SOILCEMENT WATERTIGHT SCREENS
Drilling and exploitation of oil and gas wells leads to the production of high-cubes of hazardous wastes as a result of which a big quantity of different toxic chemical elements and mixtures needed to be insulated from the environment come to the subsurface plots of hydrosphere and lithosphere. The most accessible way to isolate these wastes is to recover them immediately in earth sludge pits on the territory of a drilling site or outside it. The foundation of a sludge pit must have a waterproof safety watertight screen characterised by its endurance and stability to the aggressive action of drilling and oil and gas wells exploitation wastes. Modern methods of drilling wastes recovery as well as methods of sludge pit construction, exploitation and removal have been introduced. The chemical composition of the drilling sludge has been analyzed. Physical and mechanical characteristics of soilcement have been studied for it to be used in the construction of a watertight sludge pit screen. The results of the experimental laboratory investigation of the influence of drilling sludge corrosive components on the physical and mechanical characteristics of soilcement are introduced in this article.
The research technique comprises testing of waterproof and strength characteristics of soilce-ment specimen endured in drilling sludge corrosive components during a certain period of time at laboratory setups. As a result of the experiment done soilcement water resistance and compression strength characteristics have been studied. The results of the laboratory experiment signify of the resistance of soilcement to the drilling sludge and of the possibility of its usage in sludge pits watertight screen construction. A sure and economical method of the construction of sludge pits with soilcement watertight screens for the safe burial of toxic oil and gas wells drilling and exploitation wastes have been introduced. Soilcement advantages include usage of the sludge pit foundation soil, simplicity and fabricabil-ity, limitless running time, high level of water resistance and compression strength, resistance to drilling sludge corrosive components (corrosion stability), low cost, environmental safety.
Keywords: oil and gas wells, drilled sludge, oil and gas wells exploitation wastes, sludge pit, soilcement, watertight screen.
Развитие основных отраслей народного хозяйства требует расширения минерально-сырьевой базы и топливно-энергетических ресурсов, что неразрывно связано с увеличением объемов буровых работ по поиску и детальной разведкой важнейших видов полезных ископаемых. Поскольку дальнейшее увеличение числа разведочных и эксплуатационных скважин, а также объемов добычи полезных ископаемых открытым способом неразрывно связано с нарушением экологического равновесия, то защита окружающей среды и охрана недр приобретают важное народно-хозяйственное значение.
Высокая токсичность отходов бурения доказана ведущими научными институтами и учеными Российской Федерации. При бурении и эксплуатации нефтегазовых скважин образуются в большом количестве токсичные и опасные для окружающей среды технологические
отходы. При бурении скважин для приготовления буровых растворов используются химические реагенты, которые относятся к веществам Ш-1У класса токсичности, очень опасным для окружающей среды. При разработке месторождений для интенсификации добычи углеводородного сырья используют концентрированные растворы различных кислот, поверхностно-активных веществ, ингибиторов и др. В процессе эксплуатации скважин случаются выбросы нефти, конденсата. Попадание этих веществ в водоемы, почву, грунтовые воды является экологически опасным [1, 2].
Наиболее доступным путем ликвидации отходов бурения и эксплуатации скважин является их захоронение. Практикуют ликвидацию отходов в специально отведенных местах, глубоких подземных горизонтах. Захоронение в специально отведенных местах предусматривает использование для этого специальных сооружений, брошенных карьеров и т.п. Такая ликвидация требует значительных транспортных расходов, поэтому считается экономически нецелесообразной. В основном практикуют сбор и хранение производственно-технологических полужидких отходов бурения непосредственно в земляных котлованах (шламовых амбарах) на территории буровой площадки.
В процессе строительства и эксплуатации скважин шламовые амбары заполняются буровыми сточными водами, буровым шламом, пластовыми водами, продуктами испытания скважин, материалами для приготовления и химической обработки буровых и тампонажных растворов, горюче-смазочными материалами и т.п. Но загрязнители, содержащиеся в отходах, вследствие подвижности и высокой проникающей способности мигрируют в грунтовые воды и загрязняют окружающую среду [3, 4]. Очевидно, что особые требования с точки зрения охраны окружающей среды должны применяться к защитным проти-вофильтрационным экранам шламовых амбаров, так как почва и грунтовые воды нуждаются в надежной защите, обеспечить которую возможно созданием барьера против распространения загрязнения. Грунтовое основание котлована шламового амбара должно быть защищено водонепроницаемым защитным противофильтрационным экраном, обладающим свойствами долговечности и устойчивости к агрессивному воздействию отходов бурения и эксплуатации нефтегазовых скважин.
онных материалов для противофильтрационных экранов используются уплотненные глинистые грунты, минеральный грунт, обработанный битумом с добавлением цемента, монолитный бетон, железобетонные плиты, полимербетон, асфальтобетон, асфальтополимербетон, полимерные пленки [5]. Все перечисленные материалы требуют много-слойности как самого материала, так и дополнительных слоев полиэтиленовой пленки, песка, щебня, силиката, битума или других материалов для улучшения противофильтрационных характеристик1. Это требует дополнительных затрат на материал и его доставку на участок устройства хранилища.
В практике фундаментостроения и устройства искусственных оснований довольно часто используют такой строительный материал, как грунтоцемент, также он широко используется и в качестве гидроизоляционного материала. Значительным преимуществом применения грун-тоцементных элементов является то, что наиболее благоприятной средой для их устройства являются водонасыщенные грунты, в том числе те, что расположены ниже уровня грунтовых вод. Грунтоцемент представляет собой сложную многофазную систему, содержащую грунт, имеющий полидисперсный и полиминеральный состав; цемент, который соединяет частицы почвы в монолит; воду и, при необходимости, различные добавки [6, 7].
Исследования отечественных и зарубежных специалистов показывают, что прочность грунтоцемента, как и бетона, растет во времени, и такой процесс длится годами. Наиболее быстрый рост прочности наблюдается в начальный период. Повышение температуры и влажности среды значительно ускоряет процесс схватывания грунтоцемента. При хранении грунтоцемента в воде наблюдается более интенсивный рост прочности. Это свидетельствует о том, что наиболее благоприятным для схватывания грунтоцемента можно считать его нахождение в водона-сыщенных грунтах или в воде. Механические характеристики грунтоцемента в первую очередь зависят от гранулометрического состава грунта, количества цемента, качества перемешивания грунтоцементной смеси. Лабораторные исследования грунтоцемента показали его высо-
1 Патент US4166709. Metod for vaulting hazardous chemical waste materials. E02D 3/12; заявл.03.08.1978, опубл. 04.09.1979. Патент на изобретение RU № 2201949. Способ захоронения отходов бурения. Российская Федерация, E02D 31/00, С09К 7/00, В09В 3/00, заявл. 05.04.2001, опубл. 10.04.2003.
кую водонепроницаемость, которая составляет не менее W6 [8, 9]. Грун-тоцемент можно использовать как надежный гидроизоляционный материал шламовых амбаров. Но для этого необходимо исследовать его устойчивость к буровому шламу и реагентам для интенсификации добычи углеводородов. Высокая водонепроницаемость грунтоцемента, которая достигается при обычном технологическом цикле без специальных добавок, открывает широкие возможности использования грунтоцемента при сооружении водонепроницаемых завес, в частности противофильт-рационного экрана земляного шламового амбара.
С целью определения возможности применения грунтоцемента для сооружения противофильтрационного экрана земляного шламового амбара в Полтавском национальном техническом университете имени Юрия Кондратюка были проведены экспериментальные лабораторные исследования воздействия агрессивных составляющих бурового шлама на физико-механические характеристики грунтоцемента. Исследования осуществлялись на образцах грунтоцемента, исходными материалами для изготовления которых были цемент, вода и грунт. В качестве вяжущего для изготовления экспериментальных образцов и их исследования использовался портландцемент марки ПЦ-П/Б-Ш-400 в количестве 20 % от веса сухого грунта. Также использовалась вода гидрокарбонатокальциевая, слабоминерализованная, слабощелочная, показатель рН = 8, которая не содержит вредных примесей, препятствующих нормальному твердению цемента.
Для изготовления образцов грунтоцемента был использован суглинок лессовый, желто-коричневый, в природном сложении твердый, высокопористый, карбонатный, просадочный. Результаты лабораторных исследований физических характеристик грунта: плотность р = 1,64 г/см3; влажность естественная Ж = 0,20; плотность скелета грунта р^ = 1,37 г/см3; влажность на границе текучести = 0,3; влажность на границе раскатывания Жр = 0,17; число пластичности 1Р = 0,13.
Методика исследований. Приготовление грунтоцементной смеси заключалось в следующем. Цемент и вода в необходимом количестве перемешивались вручную до получения однородного состояния, так называемого цементного молока. Количество цемента (20 %) определялось как доля от веса сухого грунта. Затем в раствор добавлялся суглинистый грунт нарушенной структуры заданной влажности. Полученная смесь перемешивалась до однородной массы в течение 5 мин.
Испытания образцов грунтоцемента на водонепроницаемость выполнялись в процессе выдержки в агрессивных средах и воде через 30, 90, 180, 270, 360 сут методом «мокрого пятна» на установке УВФ-61. Перед испытанием образцы выдерживались в помещении лаборатории в течение суток. Образцы в обойме устанавливались в гнезда установки и надежно закреплялись. Давление воды повышалось ступенями по 0,2 МПа в течение от 1 до 5 мин и выдерживалось на каждой ступени в течение 16 ч. Испытания проводились до тех пор, пока на верхней торцевой поверхности образца появлялись признаки фильтрации воды в виде капель или мокрого пятна. Водонепроницаемость каждого об-
1 ГОСТ 12730.5-84. Бетоны. Методы определения водонепроницаемости. М.: Изд-во стандартов, 1989. 13 с.
разца оценивается максимальным давлением воды, при котором еще не наблюдается ее просачивания сквозь образец. Водонепроницаемость группы образцов оценивается максимальным давлением воды, при котором на четырех из шести образцов не наблюдается просачивание воды. Марка грунтоцемента по водонепроницаемости принимается согласно следующим данным:
Водонепроницаемость группы образцов, МПа 0,2 0,4 0,6 0,8 1,0 1,2
Марка по водонепроницаемости Ж 2 4 6 8 10 12
Результаты лабораторных испытаний образцов грунтоцемента на водонепроницаемость приведены в табл. 1, где сведены значения марки по водонепроницаемости образцов грунтоцемента в зависимости от срока и среды выдержки.
Распределение по группам образцов грунтоцемента соответственно среды выдержки и срока выдержки для определения марки по водонепроницаемости
Среда выдержки образцов Срок выдержки групп образцов, номера образцов для испытания, марка группы образцов грунтоцемента по водонепроницаемости Ж
30 сут 90 сут 180 сут 270 сут 360 сут
Н2О 1-6 4 7-12 6 13-18 6 19-24 6 25-30 6
№ОН 31-36 4 37-42 6 43-48 6 49-54 6 55-60 6
^СОэ 61-66 4 67-72 6 73-78 6 79-84 6 85-90 6
КС1 91-96 4 97-102 6 103-108 6 109-114 6 115-120 6
По данным табл. 1 построен график зависимости водонепроницаемости грунтоцемента от срока выдержки (рис. 1). Из графика видно, что с увеличением срока выдержки водонепроницаемость грунтоцемента повысилась.
После испытания образцов грунтоцемента на водонепроницаемость проводились исследования физико-механических характеристик грунтоцемента. Определение прочности образцов на сжатие выполнялось в процессе выдержки в агрессивных средах и воде через 30, 90, 180, 270, 360 сут с помощью пресса ПГ-100. Нагрузка прикладывалась
С 30 90 180 270 360
Период выдержки, сут
Рис. 1. График зависимости водонепроницаемости
грунтоцемента от выдержки в агрессивных средах
Усредненные данные физико-механических характеристик грунтоцемента при выдержке в химических растворах
Среда выдержки образцов Номера образцов Влажность Ж, % (коэффициент вариации у) Плотность скелета р^, т/м3 (коэффициент вариации у) Прочность на сжатие Я, МПа (коэффициент вариации у)
Срок выдержки 30 сут
Н2О 1-6 35 (0,02) 1,32 (0,02) 5, 35 (0,09)
№ОН 31-36 37 (0,09) 1,39 (0,05) 5,29 (0,07)
№2С03 61-66 37, (0,05) 1,36 (0,03) 5,13 (0,09)
КС1 91-96 34 (0,08) 1,59 (0,05) 4,78 (0,08)
Срок выдержки 90 сут
Н2О 7-12 33 (0,04) 1,43 (0,02) 6,39 (0,07)
№ОН 36-42 34 (0,08) 1,46 (0,04) 6,07 (0,08
№2С03 67-72 32 (0,09 1,45 (0,05) 5,84 (0,06)
КС1 97-102 30 (0,09) 1,36 (0,06) 5,53 (0,09)
Срок выдержки 180 сут
Н2О 13-18 25 (0,08) 1,56 (0,06) 6,84 (0,08)
№ОН 43-48 28 (0,10) 1,39 (0,07) 6,53 (0,06)
№2С0з 73-78 28 (0,08) 1,4 (0,04) 6,06 (0,09)
КС1 103-108 27 (0,04) 1,35 (0,04) 5,69 (0,07)
Срок выдержки 270 сут
Н2О 19-24 24 (0,09) 1,59 (0,06) 7,66 (0,08)
№ОН 49-54 26 (0,06) 1,45 (0,08) 7,12 (0,1)
№2С0з 79-84 24 (0,07) 1,47 (0,09) 6,73 (0,07)
КС1 109-114 27 (0,1) 1,46 (0,06) 6,23 (0,09)
Срок выдержки 360 сут
Н2О 25-30 24 (0,07) 1,64 (0,09) 7,87 (0,07)
№ОН 55-60 25 (0,05) 1,61 (0,07) 7,33 (0,08)
№2С03 85-90 23 (0,06) 1,49 (0,05) 6,89 (0,06)
КС1 115-120 22 (0,04) 1,57 (0,08) 6,39 (0,09)
Как видно из табл. 2, плотность скелета грунтоцемента р^ практически не меняется в течение срока выдержки грунтоцемента. Влажность Ж со временем меняется не существенно. По данным табл. 2 построены графики зависимости прочности грунтоцемента Я от срока выдержки (рис. 2).
Из графика (см. рис. 2) видно, что с увеличением срока выдержки в агрессивных химических растворах прочность на сжатие грунтоцемента увеличилась независимо от среды, в которой происходило твердение грунтоцемента.
Авторами статьи разработана новая конструкция шламового амбара с противофильтрационным экраном из грунтоцемента, где стены котлована шламового амбара изолируются вертикальной противофильт-рационной завесой из грунтоцемента с помощью технологии изготовления грунтоцементных элементов по буросмесительной технологии без выемки грунта, а дно котлована изолируется горизонтальным противофильтрационным экраном методом нанесения равномерного слоя грунтоцемента на дно котлована растворонасосом, что упрощает и удешевляет строительство шламового амбара (рис. 3).
Строительство шламового амбара выполняется следующим образом. По периметру планируемого шламового амбара сооружается монолитная вертикальная противофильтрационная завеса по типу «стена в грунте» из секущихся грунтоцементных элементов, как это показано на рис. 4. Расстояние между центрами соседних элементов должно равняться 0,8ё (ё- диаметр грунтоцементных элементов). Грунтоце-ментные элементы изготавливаются буросмесительным методом, который заключается в том, что с помощью специального оборудования выполняется разрыхление грунта без его выемки. Одновременно в разрыхленный грунт нагнетается цементная суспензия, выполняется перемешивание и уплотнение грунтоцементной смеси, вследствие чего
в грунте образуются цилиндрические грунтоцементные элементы диаметром 0,3-0,8 м и длиной до 30 м [10]. Изготовление элементов проводится через один с тем, чтобы через 1-3 сут изготовить пропущенные. Таким способом создается сплошной экран. С увеличением количества рядов элементов повышается надежность конструкции.
После твердения грунтоцемента выполняется экскавация грунта и формируется котлован амбара, дно которого изолируется горизонтальным противофильтрационным экраном методом нанесения равномерного слоя грунтоцемента на дно котлована с помощью раство-ронасоса. Толщина слоя грунтоцемента не менее 0,5 м. Грунт, извлеченный из котлована, используется для приготовления грунтоцемента растворосмесителем на строительной площадке. Таким образом, про-тивофильтрационные экраны стенок и дна котлована обеспечивают надежную гидроизоляцию шламового амбара. Очевидна и экономическая эффективность данной схемы проектирования по сравнению с железобетонными плитами как по срокам, так и с позиции сумм капитальных вложений.
Выводы. Проведенные лабораторные исследования воздействия агрессивных составляющих бурового шлама на грунтоцемент показа-
ли, что со временем прочность грунтоцемента повысилась и, соответственно, его водонепроницаемость увеличилась (с марки W4 до W6), что свидетельствует об устойчивости грунтоцемента к буровому шламу. Это доказывает возможность его использования для строительства противофильтрационного экрана шламовых амбаров.
Грунтоцементный противофильтрационный экран шламового амбара обеспечивает эффективную защиту окружающей среды и грунтовых вод от токсичных отходов бурения и эксплуатации нефтегазовых скважин. К преимуществам грунтоцемента относятся: высокая водонепроницаемость, простота и быстрота изготовления, практически неограниченный срок эксплуатации, устойчивость к агрессивным составляющим бурового шлама (коррозионная стойкость), низкая себестоимость работ, экологическая безопасность.
9. Зоценко Н.Л. Исследования водонепроницаемости грунтоцемента // Вестник Днепропетровского национального университе-
1. Tetel’min V.V., Iazev V.A. Zashchita okruzhaiushchei sredy v nefte-gazovom komplekse [Environmental protection in the oil and gas industry]. Dolgoprudnyi: Intellekt, 2009. 352 p.
2. Pukish A.V. Otsenka toksichnosti otkhodov bureniia [Toxicity assessment of drilling waste]. Ekotekhnologii i resursosberezhenie, 2008, no. 1, pp. 52-55.
3. Pukish A.V. Issledovaniia khimicheskogo sostava i fiziko-khimi-cheskikh svoistv burovykh stochnykh vod [Studies of the chemical composition and physicochemical properties of drilling wastewater]. Razvedka i razrabotka neftianykh i gazovykh zalezhei, 2007, no. 1 (22), pp. 141-144.
4. Bulatov A.I., Makarenko P.P., Proselkov I.M. Burovye promyvoch-nye i tamponazhnye rastvory [Drillings flushing and backfill agents]. Moscow: Nedra, 1999. 424 p.
5. Bartolomei A.A., Brandl H., Ponomarev A.B. Osnovy proektiro-vaniia i stroitel’stva khranilishch otkhodov [Principles of design and construction of waste storage]. Perm: Permskii gosudarstvennyi tekhni-cheskii universitet, 2000. 196 p.
6. Tokin A.N. Fundamenty iz tsementogrunta [Cement-soil foundations]. Moscow: Stroiizdat, 1984. 184 p.
7. Mogil’nyi V.S. Ustroistvo tsementogruntovykh fundamentov [Construction of soil-cement foundation]. Arkhitektura i stroitel’stvo, 1979, no. 12, pp. 108-112.
8. Lartseva I.I. K opredeleniiu fiziko-mekhanicheskikh kharakteristik gruntotsementa [To determination of physico-mechanical properties of soil-cement]. Sbornik nauchnykh trudov «Otraslevoe mashinostroenie, stroitel’stvo». Poltava: Poltavskii natsional’nyi tekhnicheskii universitet, 2010, vol. 2 (27), pp. 127-134.
9. Zotsenko N.L. Issledovaniia vodonepronitsaemosti gruntotsementa [The study of soil-cement water resistance]. Vesnik Dnepropetrovskogo
natsional’nogo universiteta zheleznodorozhnogo transporta imeni akade-mika V. Lazariana, 2010, vol. 32, pp. 43-48.