Экологические проблемы разработки месторождения ув сырья

ФЕДЕРАЛЬНОЕ АГЕНСТВО ПО ОБРАЗОВАНИЮ ГОУ ВПО БАШКИРСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ УНИВЕРСИТЕТ

ГЕОГРАФИЧЕСКИЙ ФАКУЛЬТЕТ

Кафедра геологии и геоморфологии

РЕФЕРАТ НА ТЕМУ:

«ЭКОЛОГИЧЕСКИЕ ПРОБЛЕМЫ РАЗРАБОТКИ МЕСТОРОЖДЕНИЯ УВ СЫРЬЯ»

по дисциплине «Экологический аудит»

                                                   Содержание

Экологические проблемы связанные с добычей нефти и газа

Экологические проблемы добычи и транспортировки нефти

Список литературы

Экологические проблемы связанные с добычей нефти и газа

В процессе освоения нефтяных и газовых месторождений наиболее активное воздействие на природную среду осуществляется в пределах территорий самих месторождений, трасс линейных сооружений (в первую очередь магистральных трубопроводов), в ближайших населенных пунктах (городах, поселках). При этом происходит нарушение растительного, почвенного и снежного покровов, поверхностного стока. Такие нарушения приводят к сдвигам в тепловом и влажном режимах грунтовой толщи и к существенному изменению ее общего состояния. Добыча нефти и газа приводит также к изменению глубоко залегающих горизонтов геологической среды.

Происходят необратимые деформации земной поверхности в результате извлечения из недр нефти, газа и подземных вод, поддерживающих пластовое давление. В мировой практике много примеров, показывающих, сколь значительным может быть опускание земной поверхности в ходе длительной эксплуатации месторождений. Перемещения земной поверхности, вызываемые откачками из недр воды, нефти и газа, могут быть значительно большими, чем при тектонических движениях земной коры.

Неравномерно протекающее оседание земной поверхности часто приводит к разрушению водопроводов, кабелей, железных и шоссейных дорог, линий электропередач, мостов и других сооружений. Оседания могут вызывать оползневые явления и затопление пониженных участков территорий. В отдельных случаях, при наличии в недрах пустот, могут происходить внезапные глубокие оседания, которые по характеру протекания и вызываемому эффекту мало отличимые от землетрясений.

Предприятия по добыче и переработке газа загрязняют атмосферу углеводородами, главным образом в период разведки месторождений (при бурении скважин). Иногда эти предприятия, несмотря на то, что газ экологически чистое топливо, загрязняют открытые водоемы, а также почву.

Природный газ отдельных месторождений может содержать весьма токсичные вещества, что требует соответствующего учета при разведочных работах, эксплуатации скважин и линейных сооружений. На участках с нарушенным растительным покровом, в частности по трассам дорог, магистральных газопроводов и в населенных пунктах, увеличивается глубина протаивания грунта, образуются сосредоточенные временные потоки и развиваются эрозионные процессы. Состояние грунтов не менее существенно изменяется и при усилении их промерзания. Развитие этого процесса сопровождается формированием пучинных форм рельефа. Скорость пучения при новообразовании многолетнемерзлых пород достигает 10-15 см в год. При этом возникают опасные деформации наземных сооружений, разрыв труб газопроводов, что нередко приводит к гибели растительного покрова на значительных площадях.

Загрязнение приземного слоя атмосферы при добыче нефти и газа происходит также во время аварий, в основном природным газом, продуктами испарения нефти, аммиаком, ацетоном, этиленом, а также продуктами сгорания.

В отличие от средней полосы, загрязнение воздуха в районах  Крайнего Севера при прочих равных условиях оказывает более сильное воздействие на природу вследствие ее пониженных регенерационных способностей.

В процессе освоения нефтегазоносных северных районов наносится ущерб и животному миру (в частности, диким и домашним оленям). В результате развития эрозионных и криогенных процессов, механического повреждения растительного покрова, а также загрязнения атмосферы, почв и т. п.

Происходит сокращение пастбищных площадей, в результате чего происходит вынужденная миграция оленей.

Итак, нарушения окружающей среды, обусловленные изменением инженерно-геологической обстановки при добыче газа, возникают, по существу, везде и всегда. Избежать их полностью при современных методах освоения невозможно. Главная задача состоит в том, чтобы свести к минимуму нежелательные последствия, рационально используя природные условия.

Предприятия топливо - энергетического комплекса дают основную массу загрязнителей атмосферы, перенос загрязнителей на десятки и сотни километров – осуществляют воздушные массы. Из общего количества атмосферных загрязнителей 99.6% выбрасываются в природную среду без очистки. Среди загрязняющих веществ промышленного происхождения преобладают углеводороды, оксиды углерода и оксиды азота. Масса твёрдых загрязнителей атмосферы составляет 1.2 млн. т.

Неправильная эксплуатация недр способствует изменению их естественного состояния и ведет к деформации. Следствием этого явилось, например, землетрясе­ние в Нефтеюганске в 1986 г. (2- и 3-балльные толчки были вызваны техногенными причинами).

Практически весь добываемый природный газ, нефть и их продук­ты транспортируются в районы пе­реработки по трубопроводам — единственно возможному виду транспорта в существующих при­родно-климатических условиях.

Главной особенностью трубо­проводного транспорта являются значительная протяженность тру­бопроводов, составляющая около 66 тыс. км, и большой объем гру­зопотоков. На его долю приходит­ся более 80% грузов, перевозимых всеми видами транспорта.

При условии соблюдения техно­логий прокладки и эксплуатации трубопроводный транспорт является наибо­лее экономичным и экологически чистым по сравнению с другими видами транспорта: автомобиль­ным, воздушным, водным и же­лезнодорожным.

Тем не менее, при строительстве и при эксплуатации трубопрово­дов имеет место техногенное воз­действие на окружающую природ­ную среду. Происходит нарушение растительного покрова, величины и режима стока, водного режима. Кроме того, отмечается тепловое воздействие, которое ведет к зна­чительному изменению инженер­но-геологических условий по трас­сам трубопроводов, что особенно существенно для вечномерзлых грунтов и может способствовать активизации таких процессов, как термокарст и термоэрозия.

При аварийных ситуациях про­исходит загрязнение атмосферы, подстилающих грунтов и водоемов на значительных территориях.

По сравнению с энергетикой глобальное загрязнение посредством химической промышленности невелико, но это тоже достаточно ощутимое локальное воздействие. Большинство органических полупродуктов и конечная продукция, применяемая или производимая в отраслях химической промышленности, изготавливается из ограниченного числа основных продуктов нефтехимии. При переработке сырой нефти или природного газа на различных стадиях процесса, например, перегонке, каталитическом крекинге, удалении серы и алкилировании, возникают как газообразные, так и растворенные в воде и сбрасываемые в канализацию отходы. К ним относятся остатки и отходы технологических процессов, не поддающиеся дальнейшей переработке.

Газообразные выбросы установок перегонки и крекинга при переработке нефти в основном содержат углеводороды, моноксид углерода, сероводород, аммиак и оксиды азота. Та часть этих веществ, которую удается собрать в газоуловителях перед выходом в атмосферу, сжигается в факелах, в результате чего появляются продукты сгорания углеводородов, моноксид углерода, оксиды азота и диоксид серы. При сжигании кислотных продуктов алкилирования образуется фтороводород, поступающий в атмосферу. Также имеют место неконтролируемые эмиссии, вызванные различными утечками, недостатками в обслуживании оборудования, нарушениями технологического процесса, авариями, а также испарением газообразных веществ из технологической системы водоснабжения и из сточных вод.

Экологические проблемы добычи и транспортировки нефти

Основным источником углеводородного сырья и основным энергоносителем в России является нефть. Предприятия топливно-энергетического комплекса России, в том числе по добыче и транспортировке нефти, несмотря на снижение объемов производства, по сравнению с 1990 г, остаются крупнейшим в промышленности источником загрязнения окружающей среды. Экологические проблемы начинаются уже на стадии добычи нефтяного сырья и его транспортировки к потребителю. Ежегодно происходит более 60 крупных аварий и около 20 тыс. случаев, сопровождающихся значительными разливами нефти, попаданием ее в водоемы, гибелью людей, большими материальными потерями.

Наиболее эффективна и экономична транспортировка нефти и газа с места их добычи по трубопроводам. Трубопроводный транспорт включает в себя комплекс различных сооружений: трубопроводы, компрессорные, насосные станции и т.д. 99,5% всего добываемого в России „черного золота” доставляется с их помощью потребителю. Сеть магистральных нефтепроводов общей протяженностью более 46 тыс. км раскинулась по стране от Восточной Сибири до западных границ страны, от Ямала до Черного моря.

Действующая сегодня система трубопроводного транспорта начала создаваться в послевоенные годы. Учитывая, что амортизационный срок эксплуатации стальных артерий составляет 33 года, то окажется, что к 2005 году возраст более 40% нефтепроводов превысит этот срок. Средняя дальность перекачки нефти в нашей стране составляет до 1500 км. Нефть транспортируется по трубопроводам диаметром 300 – 1200 мм. С годами трубная сталь и изоляционное покрытие стареют, дают о себе знать заводские дефекты труб, коррозия металла.

К числу наиболее серьезных аварий последнего времени относится прорыв нефтепровода Туймазы-Омск-Новосибирск (1996 год), во время которого в реку Белая вылилось около 1000 т нефти. Авария на насосной станции нефтепровода Самара-Лисичанск (1995 год) повлекла за собой разлив 2000 т нефти. Ежегодно в России происходит около 700 инцидентов на нефтепроводах, в основном в Западной Сибири. По данным специалистов, абсолютное большинство (89-96%) аварийных разливов нефти вызывают сильные и необратимые повреждения природных биоценозов.

По технике оснащения и обновлению устаревшего низкоэффективного оборудования нефтяное машиностроение в настоящее время является наиболее отсталой отраслью. Нефтепромысловое и буровое оборудование работает в чрезвычайно тяжелых условиях, осложняемых действием на исполнительные механизмы высоких статических, динамических, знакопеременных нагрузок, присутствием абразива и агрессивной жидкости под высоким давлением. Для работы в таких условиях необходимо создавать или выбирать из числа имеющихся стали и конструкционные материалы с учетом всего перечня факторов, негативно влияющих на статическую, длительную прочность, износостойкость и коррозионную стойкость рабочих поверхностей машин и инструмента.

Особо следует обратить внимание на проблему обновления нефтепромыслового оборудования, устаревших станков-качалок. Низкий коэффициент нефтеотдачи пласта в значительной мере определяется явно недостаточной эффективностью работы станков-качалок. Помимо сугубо теоретических аспектов в проблеме повышения нефтеотдачи большое значение имеет техническое обеспечение технологии этого процесса. При современном уровне развития насосостроения и иных перекачивающих средств могут быть найдены принципиально новые решения задачи отбора нефти из пласта с более высокой результативностью.

Проблема перекачивания многофазных сред всегда была в поле зрения насосостроителей, но и по сей день она остается сложной в теоретическом и практическом плане. Потребность в надежном насосном оборудовании для перемещения пенообразующих, парогазонасыщенных жидкостей имеется в целом ряде отраслей нефтедобывающей и перерабатывающей промышленности. Особенно актуален этот вопрос для подъема и транспортирования сырой нефти, которая является технической газожидкостной смесью.

Со всей остротой проблема отсутствия эффективного оборудования встала после открытия на северном шельфе ряда новых нефтяных месторождений с повышенным газосодержанием. Возможность транспортирования добываемых углеводородов – нефти, газа и газоконденсата – в места с более благоприятными условиями для переработки позволяет сосредоточить на промысле оборудование, необходимое лишь для добычи. Перевод переработки сырья на побережье центральную платформу или базу способствует ускорению разработки глубоких горизонтов, сложных скважин и глубоководных морских месторождений. Применительно к материковой добыче такая мера позволяет вести работы на удаленных участках, расположенных в промышленно неразвитых районах.

Экологические преимущества перекачки двухфазных потоков особенно наглядны при наличии газового конденсата. Последний подается по трубопроводу в небольших количествах, и это обстоятельство приводит к нецелесообразности существования раздельных систем транспорта вследствие повышенных расходов. Передачу двухфазных потоков можно применить также для подачи небольших количеств попутного газа, добываемого на малых месторождениях, где нефть имеет низкий и средний газовый фактор, что также не оправдывает содержание раздельных систем.

Создание и внедрение многофазных насосов позволяет успешно решать вышеуказанные задачи без проблем осуществляя перекачку нефти с газовой фазой. Соответственно отпадает необходимость применения устройств, регулирующих поток нефти, а также сепараторных и газоперекачивающих станций. Применение многофазных насосов можно рекомендовать и в случаях, когда на скважине ожидаются непредвиденные условия (пик давления или внезапный приток жидкости). Экологическая безопасность и экономическая эффективность добычи нефти при использовании многофазных насосов значительно повышается по сравнению с традиционной технологией благодаря возможности утилизации полученного газа, ибо в настоящее время попутный газ из скважины сжигают, а это ценное сырье для химической промышленности и высококалорийное топливо.