Загрязнение атмосферы.

Загрязнение атмосферы при добыче нефти и попутного газа происходит не только во время разведочного бурения скважин, но и в результате аварий. В атмосферу поступают продукты испарения нефти, аммиак, ацетон, этилен, а также продукты сгорания попутного нефтяного газа (ПНГ) в факелах скважин. Дело в том, что в среднем (в зависимости от района добычи) вместе с 1 т нефти из скважины получают от 25 до 800 м3 попутного нефтяного газа, который либо содержится в так называемых «газовых шапках» нефтяных пластов, либо растворен в нефти под давлением. ПНГ представляет собой смесь углеводородных газов и паров, а также неуглеводородных газов (табл. 2.2).

Таблица 2.2

Примерный состав попутного нефтяного газа

Определяемые компоненты

Объемные проценты

Метан

74,6

Азот

10,9

Сероводород

8,2

Этан

2,2

Диоксид углерода

1,1

Оксид углерода

<0,1

Кислород

0,3

Водород

0,03

Гелий

0,1

Пропан

1,0

изо-Бутан

0,2

н-Бутан

0,5

Определяемые компоненты

Объемные проценты

изо-Пентан

0,2

н-Пентан

0,2

Гексаны

0,3

Гсптаны

0,2

Октаны

0,03

Как следует из табл. 2.2, основными компонентами ИНГ являются метан, азот и сероводород. Утилизация попутного нефтяного газа является определенной проблемой, поскольку требует сооружения на нефтепромыслах достаточно затратной дополнительной инфраструктуры — системы сбора и транспортирования ПНГ. Из-за этого нередко можно наблюдать ситуацию, когда попутный газ просто сжигается в факелах непосредственно в районе добычи нефти. Это, безусловно, плохо не только из-за загрязнения атмосферного воздуха продуктами сгорания ПНГ, но и потому, что данные газы являются ценным сырьем для химической промышленности и высококалорийным топливом. С целью вовлечения газовых фракции при добыче нефти в хозяйственный оборот на многих нефтедобывающих предприятиях страны реализуется «Комплексная программа утилизации попутного нефтяного газа». Следует отметить, что на начало 2010 г. средняя доля утилизируемого ПНГ достигла 83%, и лишь 17% по-прежнему сжигалось.

Достаточно выгодной с экономической и экологической точек зрения альтернативой сооружению отдельной системы трубопроводов для сбора ПНГ является перекачивание двухфазных потоков (нефть + Г1НГ), поскольку это не требует прокладки отдельных трубопроводов. Необходимо только смонтировать на системах транспортировки нефти современное многофазное насосное оборудование. В последние годы, после открытия на северном шельфе России ряда новых нефтяных месторождений с повышенным газосодержанием, требования к нефтедобывающему оборудованию еще более возросли.

Предприятия по добыче и переработке природного газа загрязняют атмосферу углеводородами, главным образом в период разведки месторождений (при бурении скважин). В ряде случаев эти предприятия загрязняют также открытые водоемы и почву.

Природный газ отдельных месторождений содержит весьма токсичные вещества, что требует соответствующего учета при разведочных работах, эксплуатации скважин и линейных сооружений.

В отличие от стран Персидского залива основная часть нефтяных месторождений (и нефтедобычи) России расположена в довольно высоких широтах. Ситуация с загрязнением атмосферного воздуха в районах Крайнего Севера усугубляется тем, что там, в отличие от средних широт, это оказывает существенно более сильное воздействие на природу вследствие ее пониженных регенерационных способностей.

Загрязнение поверхностных и подземных вод. Ни одно другое загрязняющее вещество нс может сравниться с нефтепродуктами по широте своего распространения, величине нагрузок на экосистемы. Поступление углеводородов нефти в природные среды происходит на всех этапах ее передела — от добычи до потребления нефтепродуктов. Крупные аварии нефтеналивных танкеров прежде становились событиями мирового масштаба, поскольку последствия таких аварий сказывались в течение нескольких лет и охватывали территорию многих государств мира. Полная реабилитация территорий, подвергшихся загрязнению нефтепродуктами, становится возможной спустя многие годы и требует больших материальных затрат. Следует отметить, что в настоящее время острота этой проблемы снизилась, поскольку эксплуатация нефтяных танкеров с одинарным корпусом теперь повсеместно запрещена, а вероятность вытекания нефтепродукта из современного танкера, имеющего двойной корпус, довольно мала.

Особенно катастрофичными могут быть последствия аварии с нефтедобывающим оборудованием, расположенным на морском шельфе, как это случилось в мае 2010 г. на нефтяной платформе компании British Petroleum, расположенной в Мексиканском заливе у побережья США. Из-за своих масштабов эту аварии окрестили «нефтяным Чернобылем».

Добавляет сложность проблеме и тот факт, что загрязнение геологической среды (в том числе подземных вод) нефтепродуктами в течение многих лет может оставаться незаметным, накапливаться. А когда оно проявится, масштаб загрязнения может оказаться катастрофическим. Поэтому крайне важно уже на ранних стадиях фиксировать факты загрязнения нефтепродуктами почв и подземных вод.

Поведение попавших в геологическую среду нефтепродуктов зависит от их химического состава и может сильно различаться. Некоторые фракции нефти преимущественно накапливаются в верхней части грунта и не мигрируют вглубь, другие, наоборот, способны распространяться с током грунтовых вод.

Источники загрязнения геологической среды нефтепродуктами можно разделить на очаговые, линейные (нефте- и продуктопроводы) и площадные (нефтепромыслы). Наибольшая по численности группа — это локальные (очаговые) источники, к которым относятся резервуарные парки хранения нефтепродуктов, нефтеперегонные заводы, погрузочные терминалы, автозаправочные станции и др.

Основные формы загрязнения грунтовых вод нефтепродуктами:

  • • жидкие нефтепродукты, находящиеся в верхней части слоя насыщения («плавающая линза»);
  • • водно-эмульсионные формы;
  • • водорастворимые формы углеводородов в грунтовых водах.

Наиболее опасно для населения загрязнение нефтепродуктами источников питьевого водоснабжения — скважин, колодцев, родников.

С учетом того, что на территории России находятся тысячи объектов добычи, транспортировки, хранения нефтепродуктов, являющихся потенциальными загрязнителями грунтовых вод, невозможно осуществлять тщательный мониторинг на всех из них. На предварительном этапе приближенными методами, без проведения нолевых и лабораторных работ, проводится оценка масштаба загрязнения геологической среды нефтепродуктами. При этом предполагается, что возможные утечки пропорциональны «масштабу» объекта, годовому обороту нефтепродуктов. Так, по данным ОАО «Роснефть», из-за старения основных фондов объем утечек растет (табл. 2.3).

Таблица 23

Динамика величины потерь нефтепродуктов

Срок эксплуатации, лет

Величина потерь, % от годового оборота

0-5

0,1

5-10

0,2

10-20

0,3

20-30

0,5

30-40

1,0

40-50

1,5

>50

2,0

Согласно государственным докладам «О состоянии и об охране окружающей среды Российской Федерации» ежегодно в нашей стране происходят десятки крупных аварий и около 20 тысяч случаев, сопровождающихся значительными разливами нефти, загрязнением почв, подземных вод и поверхностных водных объектов, большими материальными потерями.

При добыче и переработке нефть дважды смешивается с водой: а) при выходе с большой скоростью из скважины вместе с сопутствующей ей пластовой водой; б) в процессе обессоливания, т.е. промывки пресной водой для удаления хлористых солей.

В нефти и нефтепродуктах вода может содержаться либо в виде простой взвеси, тогда она легко отстаивается при хранении, либо в виде стойкой эмульсии, в этом случае приходится прибегать к особым приемам обезвоживания нефти.

Образование устойчивых нефтяных эмульсий приводит к большой нагрузке на поверхностные водные объекты, поскольку после отделения от нефти в отстойниках и резервуарах так называемые подтоварные воды, содержащие нефтепродукты в виде эмульсии, сбрасываются на очистные сооружения. В последующем часть нефтепродуктов улавливается и накапливается в «амбарах» и нефтяных прудах, где из нее испаряются легкие фракции. В итоге образуются так называемые «амбарные нефти» — высокообводненные и смолистые соединения с большим содержанием механических примесей.

Эффективность очистки подтоварных сточных вод на существующих очистных сооружениях зачастую недостаточна, в результате реки и озера, а также подземные водные горизонты в районах нефтепромыслов оказываются загрязненными нефтепродуктами.

Одна из главных составляющих промысловых вод — пластовые воды, представляющие собой сложные растворы, в составе которых присутствуют неорганические соли (сульфаты, хлориды и карбонаты щелочных и щелочноземельных металлов), растворенные в воде органические соединения. Другой важной составляющей промысловых вод является отделившаяся при отстое добытого продукта водно-нефтяная эмульсия.

Природный газ влияния на загрязнение объектов гидросферы не оказывает.

 
Посмотреть оригинал
< Пред   СОДЕРЖАНИЕ   ОРИГИНАЛ     След >