Воздействия, оказываемые при нефте- и газодобыче на окружающую среду

В результате извлечения из недр нефти, газа и подземных вод, поддерживающих пластовое давление, возможны деформации земной поверхности. Наибольшая известная величина оседания – 8,8 м (месторождение Ланг-Бич в Калифорнии). Перемещения поверхности могут быть значительно большими, чем при тектонических движениях земной коры. Оседания могут быть причиной оползней. Могут происходить внезапные оседания, которые по характеру протекания и по вызываемому эффекту мало отличаются от землетрясений. Вызываемые изменения привести к разрушению строений, подземных и наземных коммуникаций, дорог, мостов.

На участках с нарушенным растительным покровом увеличивается глубина протаивания грунта, образуются временные потоки и развиваются эрозионные процессы. Скорость роста оврагов в тундре и лесотундре достигает 20м/год.

Опасны протечки пластовой жидкости в подземной системе сбора нефти, которые трудно обнаружить и на которые не действуют процессы фотохимического разложения.

Взаимодействие с гидросферой характеризуется нарушением водооборота, выбросами сточных вод и их повышенной температурой, потреблением воды буровыми установками, компрессорными станциями.

Среднесуточный расход воды на одну бурящуюся скважину составляет 100-120 м³. При этом образуется 25-40 м³/сут сточных вод. На добычу 1 т нефти затрачивается около 2 т воды.

При этом используется ряд химических реактивов:

- для буровых растворов. Для «смазки» и промывки стволов скважин во время бурения используют растворы аминов, ПАВов, полимерных веществ;

- для обработки призабойной зоны пласта с целью увеличения нефтеотдачи используют растворы кислот (соляная, плавиковая, уксусная), ПАВов, полимеров, комплексонов, органические растворители;

- для борьбы с коррозией, отложением солей, асфальтов, смол, парафинов используют растворы щелочей, фторорганических соединений, органические растворители.

Сточные воды нефтепромыслов содержат:

· механические примеси – до 11,5 г/дм3,	· общая минерализация – до 180 г/дм3,
· нефть – до 5 г/дм3,	· хлор-ион – до 124 г/дм3.

Основные пункты загрязнения – сборные пункты. Отделенная от нефти вода высокоминерализована. Ее стараются утилизировать, закачивая в пласты для поддержания пластового давления. Воздействие таких сточных вод пагубно для экосистем, так как они придают воде в водоемах запах, привкус, окраску, мутность, вызывают пенообразование, влияют на самоочищаемость воды и оказывают токсичное действие. Один объем пластовой воды делает непригодной к употреблению 40-60 объемов чистой воды.

Нефте- и газодобывающая промышленность потребляет атмосферный кислород и выбрасывает попутные газы, продукты их сжигания и продукты сжигания топлива, т.е. в выбросах содержатся CnHm, H₂S, COx, SОx, NOx, продукты неполного сгорания тяжелых углеводороды – ПАУ (полициклические ароматические углеводороды), в частности, б(а)п.

Типы выбросов:

- фоновые постоянные (вызваны неплотностями оборудования – при нормальной работе один насос выделяет 1 кг газов и паров нефтепродуктов в час, компрессор – до 3 кг/час);

- технологические неизбежные эпизодические (продувка скважины сопровождается выбросом до 150тыс.м³ газа, при ремонте трубопроводов и аппаратов происходит стравливание газа и нефти);

- технологические неизбежные постоянные связаны с дымовыми трубами и факелами. При температуре воздуха 0-6^оС повышение температуры фиксируется на расстоянии 200м от факела, нарушение снежного покрова – до 100 м, а минерализация снеговых вод – до 1 км;

- аварийные, связаны с разрывами и повреждениями основного оборудования.

Природный газ отдельных месторождений может содержать токсичные вещества. Например, содержание сернистых соединений в газе некоторых месторождений так велико, что стоимость серы как товарного продукта, получаемого из газа, окупает затраты на очистку газа.

Основные группы техногенных нагрузок и соответствующие им поллютанты в районах добычи нефти:

Тип работ	Источники воздействия, соответствующие данному этапу разработки месторождения	Возможные группы поллютантов, соответствующие применяемой технологии
Поисково-разведоч-ные, обустрой-ство промыслов	Подготовительные работы (сведение растительности, прокладка дорог, обваловка площадок), бурение скважин. Источники воздействия: скважины, амбары, циркуляционные системы жидкостей, тяжелая техника. Причины воздействий: аварийные выбросы пластовой жидкости, низкая герметичность оборудования, сброс неочищенных стоков, прорывы и переполнение амбаров.	Пластовые и промывочные жидкости, буровые шламы, реагенты воздействия на пласт: нефтепродукты, цементы, гипсовые, силикатные, содовые, известковые, соляные и др.виды буровых и промывочных растворов, водонефтяная эмульсия, ингибиторы коррозии, ПАВ, глина, барит, графит т т.д.
Эксплуатация месторождений	Добыча и транспортировка нефти, закачивание воды для поддержания пластового давления. Источники воздействий: отстойники, кустовые насосные станции, добывающие и нагнетательные скважины, трубопроводы. Причины воздействий: коррозия металлов, плохая герметичность, разрушение трубопроводов, несовместимость состава закачиваемых и пластовых вод.	Нефть при аварийных выбросах и потерях при транспортировке, сточные воды различной минерализации, углеводороды, фенолы, ПАВ, ингибиторы коррозии, сероводород, железо, механические примеси, соли (особенно много хлоридных), редкие и рассеянные элементы, полимеры (полиакриламиды, полисахариды), щелочи.
Сбор и первичная подготовка нефти на промысле	Сбор сырой нефти, сепарация, утилизация попутных газов и конденсата. Источники воздействия: нефтяные резервуары, трубопроводы, факельные системы. Причины воздействия: потери легких фракций при хранении, пиролиз углеводородов, коррозия трубопроводов.	Тепловые воздействия, продукты неполного сгорания попутных газов и конденсата (выбросы ПАУ, включая б(а)п), нефть, масла и др. нефтепродукты, фенолы, азотистые, сернистые соединения, включая сероводород, ПАВ, одоранты, ингибиторы коррозии, деэмульгаторы, соли (хлоридные, сульфатные), редкие и рассеянные элементы.

Контрольный список агрегированных техногенных нагрузок, источники и виды воздействия в нефтегазодобывающих районах:

 

Этапы воздействия	Виды производства, технические объекты т другие типы воздействия на окружающую среду
Обустройство промыслов	Строительство линий связи и электропередач, дорог и мостов, жилья и производственных помещений, продуктопроводов, очистных сооружений и полигонов для складирования и захоронения отходов. Строительство карьеров по добыче песка и гравия, бурение скважин (включая подготовку площадок, амбаров и емкостей для буровых растворов, пластовых жидкостей и шламов)
Эксплуатация промыслов	При нормальном режиме эксплуатации	Испытания и промысловые исследования скважин. Эксплуатация и ремонт скважин. Эксплуатация трубопроводов различного назначения. Кустовые насосные станции. Центральные пункты сбора и подготовки нефти, газа и воды. Факельные устройства. Компрессорные станции. Базы производственного обслуживания и материально-технического снабжения. Транспортное хозяйство. Складирование и захоронение отходов, сброс очищенных и неочищенных стоков. Нефтехранилища (резервуарные парки). Установки комплексной подготовки газа и газоперерабатывающее оборудование.
При аварийном режиме эксплуатации	Разливы нефти и нефтепродуктов разного состава. Разливы пластовых и сточных вод разного состава. Разливы буровых растворов и буферных жидкостей. Разливы химических реагентов. Выбросы нефти и газа через –факельные устройства. Открытое фонтанирование скважин. Пожары на буровых и эксплуатационных скважинах. Перетоки нефти и минерализованных вод в подземные горизонты из-за прорывов.

 

Лекция № 6