Integrated geo-ecological assessment of drill cuttings and approaches to their disposal


Cite item

Full Text

Abstract

The study discusses the chemical properties of rock and drill cuttings. Drill cuttings have a negative impact on the components of the natural environment: soil cover, atmospheric air, groundwater. The purpose of the research was a comprehensive study of the chemical characteristics in the system “rock - drilling fluid - drill cuttings” and proposing approaches to the disposal of drill cuttings. When drilling wells, various types of drilling fluids are used, which affect the physical and chemical characteristics of the cuttings. It was established that the water-based salt drilling fluid with the addition of biodegradable polymers contained high values of water-soluble salts, the highest value was observed for chloride ion - 71087.0 mg/kg. The hydrocarbon-based drilling fluid was characterized by a high content of petroleum products, the concentration of this indicator was 9000 mg/kg. The content of heavy metals depended not only on the composition of drilling fluids, but also on their initial content in the rock. Excesses of arsenic in rock and drill cuttings samples relative to the clarkes of microelements in the lithosphere were revealed. The research results make it possible to establish patterns between drill cuttings and the choice of treatment method, which will reduce the consumption of natural resources and create the preconditions for an environmental and economic effect for the regions.

About the authors

Elena V. Gaevaya

Industrial University of Tyumen

Author for correspondence.
Email: gaevajaev@tyuiu.ru
SPIN-code: 7995-7324
PhD in Biology, Professor of Technosphere Safety Department 38 Volodarskogo St, Tyumen, 625000, Russian Federation

References

  1. Shemetov YuV. Requirements for environmental cleanliness of well drilling technology. In: Ecology in the gas industry: appendix to the magazine “Gas Industry”. Moscow: Gazoil Press; 1998. p. 34–37. (In Russ.).
  2. Fedoriv LV, Shevchuk NP, Khmarinov LK. On the danger of well drilling waste. Neftyanoe khozyaystvo – Oil Industry. 2000;(3):70–71. (In Russ.).
  3. Buzmakov SA, Kostarev SM. Technogenic changes in the components of the natural environment in oil-producing areas of the Perm region. Perm: Publishing house of Perm University; 2003. (In Russ.). EDN: QKEBFN
  4. Pichugin EA, Shenfeld BE, Ketov AA. Comprehensive assessment of environmental compatibility and quality of road bed construction with the use of sludge-sand mixture - the product of waste recycling. Bulletin of Perm National Research Polytechnic University. Applied ecology. Urban development. 2018;(2):86–97. (In Russ.) doi: 10.15593/2409-5125/2018.02.07 EDN: XRZEHJ
  5. Sakaeva EKh, Rudakova LV. Assessment of the biological activity of industrial soils based on drill slurries for reclamation of disturbed lands. Theoretical and Applied Ecology. 2020(4):192–197. (In Russ.) doi: 10.25750/1995-4301-2020-4-192-197 EDN: QZPRHQ
  6. Bulatov AI, Makarenko PP, Shemetov VYu. Environmental protection in the oil and gas industry. Moscow: Nedra publ.; 1997. (In Russ.).
  7. Vlasov A.S., Pugin K.G., Tyuryuhanov K.Yu., Rudakova L.V., Glushankova I.S., Surkov A.A. Development of a method for obtaining geoecologically safe road construction materials based on drill cuttings. Ecology and Industry of Russia. 2020;24(11):19-23. (In Russ.). https://doi.org/10.18412/1816-0395-2020-11-19-23 EDN: JXAABU
  8. Malakhova Y, Ostakh O, Mazlova E. Environmental challenges associated with the maintenance of state wells in the licensed claim. Ecology and Industry of Russia. 2021;25(8):66-71. (In Russ.) https://doi.org/10.18412/1816-0395-2021-8-66-71 EDN: XQVFSU
  9. Litvinova TA. Modern ways of oil-contaminated waste utilization for the elimination of pollution. Polythematic network electronic scientific journal of the Kuban State Agrarian University. 2016;123:902-916. (In Russ.) https://doi.org/10.21515/1990-4665-123-062 EDN: XDZXTL
  10. Solodovnikov AYu, Soromotin AV. Experience of drilling waste utilization in Khanty-Mansi autonomous district – Yugra. Environmental protection in the oil and gas complex. 2015;12:44-48. (In Russ.) EDN: UYHJYP
  11. Petukhova VS, Skipin LN, Mitrofanov NG. Possibilities for the boring sludge property improvement for their recultivation. Bulletin of KrasGAU. 2012;(1):28–31. (In Russ.) EDN: OOOCNH
  12. Soromotin AV. Theoretical foundations for the reclamation of sludge pits after drilling production and exploration wells. In: Problems of environmental management in areas with complex environmental situations. Materials of the Interuniversity Scientific Conference. Tyumen: Tyumen State University publ.; 2003. p. 21–22. (In Russ.) EDN: YXINYK
  13. Tarasova SS, Gaevaya EV. Environmental impact of hydrocarbon drilled sludge and methods of their disposal. Problems of Contemporary Science and Practice Vernadsky University. 2019;(3):48–55. (In Russ.) https://doi.org/10.17277/voprosy.2019.03.pp.048-055 EDN: IDBPHR
  14. Pichugin EA. Assessment of the impact of drill cuttings on the environment. Young scientist. 2013;9:122–123. (In Russ.) EDN: RBBOBZ
  15. Pugin KG, Pugina VK. Waste use in the structure of organomineral composites used for the construction of motorroads. Transport. Transport facilities. Ecology. 2021;(2):38–46. (In Russ.) EDN: FTFSIW

Supplementary files

Supplementary Files
Action
1. JATS XML
Download

Согласие на обработку персональных данных с помощью сервиса «Яндекс.Метрика»

1. Я (далее – «Пользователь» или «Субъект персональных данных»), осуществляя использование сайта https://journals.rcsi.science/ (далее – «Сайт»), подтверждая свою полную дееспособность даю согласие на обработку персональных данных с использованием средств автоматизации Оператору - федеральному государственному бюджетному учреждению «Российский центр научной информации» (РЦНИ), далее – «Оператор», расположенному по адресу: 119991, г. Москва, Ленинский просп., д.32А, со следующими условиями.

2. Категории обрабатываемых данных: файлы «cookies» (куки-файлы). Файлы «cookie» – это небольшой текстовый файл, который веб-сервер может хранить в браузере Пользователя. Данные файлы веб-сервер загружает на устройство Пользователя при посещении им Сайта. При каждом следующем посещении Пользователем Сайта «cookie» файлы отправляются на Сайт Оператора. Данные файлы позволяют Сайту распознавать устройство Пользователя. Содержимое такого файла может как относиться, так и не относиться к персональным данным, в зависимости от того, содержит ли такой файл персональные данные или содержит обезличенные технические данные.

3. Цель обработки персональных данных: анализ пользовательской активности с помощью сервиса «Яндекс.Метрика».

4. Категории субъектов персональных данных: все Пользователи Сайта, которые дали согласие на обработку файлов «cookie».

5. Способы обработки: сбор, запись, систематизация, накопление, хранение, уточнение (обновление, изменение), извлечение, использование, передача (доступ, предоставление), блокирование, удаление, уничтожение персональных данных.

6. Срок обработки и хранения: до получения от Субъекта персональных данных требования о прекращении обработки/отзыва согласия.

7. Способ отзыва: заявление об отзыве в письменном виде путём его направления на адрес электронной почты Оператора: info@rcsi.science или путем письменного обращения по юридическому адресу: 119991, г. Москва, Ленинский просп., д.32А

8. Субъект персональных данных вправе запретить своему оборудованию прием этих данных или ограничить прием этих данных. При отказе от получения таких данных или при ограничении приема данных некоторые функции Сайта могут работать некорректно. Субъект персональных данных обязуется сам настроить свое оборудование таким способом, чтобы оно обеспечивало адекватный его желаниям режим работы и уровень защиты данных файлов «cookie», Оператор не предоставляет технологических и правовых консультаций на темы подобного характера.

9. Порядок уничтожения персональных данных при достижении цели их обработки или при наступлении иных законных оснований определяется Оператором в соответствии с законодательством Российской Федерации.

10. Я согласен/согласна квалифицировать в качестве своей простой электронной подписи под настоящим Согласием и под Политикой обработки персональных данных выполнение мною следующего действия на сайте: https://journals.rcsi.science/ нажатие мною на интерфейсе с текстом: «Сайт использует сервис «Яндекс.Метрика» (который использует файлы «cookie») на элемент с текстом «Принять и продолжить».