Глава 1. Источники разливов нефти на суше и во внутренних водоемах России. Источники разливов нефти


Глава 1. Источники разливов нефти на суше и во внутренних водоемах России

марской области, когда судно загрузило на борт около 2 тыс. тонн лег­кой нефти. Пожар удалось потушить лишь на третий день. Из танкера произошел крупный выброс нефти. На Волге образовалось нефтяное пятно шириной 80 м и длиной километр, которое стало причиной массовой гибели птиц и рыб. Борьба с огнем потребовала титанических усилий: около пятисот пожарных и спасателей трое суток боролись с огнем. Судя по публикациям, зона загрязнения превысила 40 км, а в Волге плавало 1300 тонн нефти [109].

Только в Самаре насчитывается порядка 40 нефтеналивных танкеров, подобных «Виктории». И каждый представляет серьезную опасность для людей и реки.

В сентябре 2003 года в результате аварии на судне компании «Волго-танкер» в Онежскую губу Белого моря попало 45 тонн мазута. Это вызва­ло сильное загрязнение берегов, создало проблемы для лова рыбы, погу­било гусей и уток. Власти не сразу узнали об аварии. Первоначально ком­пания «Волготанкер» заявила о разливе всего лишь 500 кг. Ведь, если бы был указан объем более 500 кг, это уже считалось бы чрезвычайным про­исшествием, на которое надо было бы как-то официально реагировать. Экспертам понадобилось более 4 месяцев, чтобы определить официаль­ный объем разлива - 45 т. При этом учитывались температура мазута и воды, в которую он вылился, а также размеры пробоины в борту судна. Сколько его разлилось не по расчетам, а в реальности - неизвестно.

16 сентября 2004 года в расположенном на берегу реки Анабар в якут­ском поселке Юрюнг-Хая при выгрузке нефтепродуктов произошел взрыв в машинном отделении танкера «Ленанефть-2061». На борту аварийного танкера находилось 800 т бензина и 1400 т дизельного топлива. Начался пожар. Распространение огня на расположенную на берегу нефтебазу и поселок, в котором проживает 1000 человек, удалось предотвратить. На нефтебазе хранилось четыре тысячи тонн газоконденсата, 250 тонн бен­зина и 21 тысяча тонн дизельного топлива. На воде реки образовалась пленка нефтепродуктов шириной 30-60 м и длиной 12 км. Объем утеч­ки оценивался в 1,3 тонн нефтепродуктов. Этот разлив мог быть предот­вращен, если бы на борту судна и на берегу имелись бы элементарные средства для борьбы с ним. Во время пожара погибли 7 человек [109].

По иронии судьбы, в этот же день, когда случилось ЧП, проходило селекторное совещание по Дальневосточному округу субъектов водополь­зования. Обсуждались «Неотложные меры по предупреждению и ликви­дации аварийных разливов нефти и нефтепродуктов». На совещании го­ворилось, что на практике частные судовладельцы и компании не в со­стоянии вкладывать финансовые средства в безопасность окружающей среды. Если в 2000 году на балансе судовладельцев Ленского бассейна находилось 36 единиц экологического флота, то в этом году - всего 18 судов природоохранного назначения. Причем на них отсутствуют нефте-

81

Предупреждение и ликвидация аварийных разливов нефти и нефтепродуктов

сборные устройства, боновые заграждения, что не позволяет организо­вать ликвидацию разливов нефти на водных путях.

Случившееся в Анабарском улусе еще раз показало, что каждый тан­кер, перевозящий нефтепродукты, должен иметь не только боновые за­граждения, но и реагентное хозяйство, а также устройство по сбору об­разующейся нефтяной массы на случай аварии.

Вообще каждый танкер или толкаемый состав должен иметь «Судо­вой план чрезвычайных мер по предупреждению загрязнения водной среды нефтью», в котором определяются:

а) действия экипажа при разливе нефтепродуктов;

б) порядок и очередность открытия/закрытия клинкетов, вентилей и люковых крышек с указанием ответственных лиц;

в) использование при незначительных разливах собственных средств ликвидации, сорбента, ветоши, лопат и т.д.;

г) оповещение всех заинтересованных лиц в случае возникновения инцидента с разливом;

д) привлечение судов типа «ОС», через диспетчера, для ликвидации разлива нефти до 1 тонны;

е) привлечение к ликвидации серьезного разлива ближайшей службы МЧС России и органов местной власти.

Реки России и так находятся в тяжелом экологическом состоянии. Во многих из них содержание нефти и нефтепродуктов значительно превы­шает предельно допустимые концентрации.

1.3. Утечки из нефтехранилищ

С момента добычи до непосредственного использования нефтепродукты подвергаются более чем 20 перевалкам, при этом 75% потерь происходит от испарений и 25% - от аварий и утечек.

Одним из основных видов потерь нефти и нефтепродуктов, полнос­тью не устранимых на современном уровне развития средств транспорта и хранения углеводородов, являются потери от испарения из резервуа­ров и других емкостей.

Потери углеводородных грузов от испарения незаметны и на первый взгляд кажутся незначительными. Однако именно испарение при отсут­ствии технических средств его сокращения является основным источни­ком потерь нефтепродуктов [45, 72, 98].

Выбросы углеводородов происходят от следующих источников вы­деления:

  • из резервуаров для хранения нефтепродуктов;

  • из железнодорожных и автоцистерн, сливно-наливных устройств для нефтепродуктов;

82

studfiles.net

Глава 1. Источники разливов нефти на суше и во внутренних водоемах России

На второй стадии опасность аварийного фонтанирования практичес­ки исключается. Вероятность прорывов нефти и газа в заколонных про­странствах добывающих скважин также относительно мала, несмотря на постоянный рост числа вновь вводимых скважин, поскольку старение цементного камня еще не наступило. Исключение могут составлять лишь объекты с повышенным содержанием в залежах или подземных водах агрессивного сероводорода.

Третья стадия - значительное снижение добычи нефти: характеризу­ется снижением добычи нефти от 10 до 20% в год и прогрессирующим обводнением продукции до 80-85% при среднем росте обводненности 7~8% в год. Эта стадия наиболее трудная и сложная для всего процесса разработки.

Третью стадию характеризует также резкое снижение надежности про­мысла в природоохранном отношении. Общее обводнение скважин, пере­вод многих из них в категорию аварийных, увеличение объемов закачки воды в пласты и т.д., - все это порождает множество заколонных перето­ков. В результате техногенные и природные воды нижних продуктивных горизонтов, прорываясь вверх, начинают создавать свои залежи техноген­ной природы в приповерхностной зоне, поднимать уровни грунтовых вод и прорываться на земную поверхность в виде грифонов или родников.

В результате закачки воды в нефтесодержащие пласты для увеличе­ния объемов добычи, особенно на последних стадиях эксплуатации мес­торождений возрастает обводненность извлекаемой нефти и ее коррози­онная опасность. В таких случаях рост коррозии нефтеоборудования при­обретает скачкообразный характер и лавинообразно нарастает число техногенных аварий с разливом нефти.

Ввиду срабатывания упругих запасов продуктивных пластов, отбора больших объемов добываемой продукции и закачки еще более значи­тельного количества жидкости на третьей стадии происходят значи­тельные изменения в напряженном состоянии массива горных пород. В результате начинаются процессы релаксации напряжений. Горные по­роды стремятся приобрести новое равновесное состояние. Это в свою очередь порождает волны пластической разгрузки, распространение которых может возбудить множество техногенных землетрясений, уси­ление импульсов грифопроявления. Продолжительность стадии состав­ляет 5-10 и более лет.

Совместно первую, вторую и третью стадии называют основным пе­риодом разработки месторождения.

Четвертая стадия, соответствующая старению и отмиранию промыс­ла, является наиболее тяжелой и критической в природоохранном отно­шении. На этой стадии происходит накопление всех отрицательных про­цессов загрязнения окружающей среды, проявившихся на предыдущих стадиях. Появляется новая волна техногенного загрязнения, связанная с

23

Предупреждение и ликвидация аварийных разливов нефти и нефтепродуктов

внедрением методов нефтеотдачи пластов. Весьма важно, что эта стадия техногенной дестабилизации недр и других природных комплексов яв­ляется наиболее длительной (15-20 лет). При этом промысел оказывает­ся практически беспризорным, возможности прямых отчислений на при­родоохранную деятельность за счет добычи нефти на этой стадии оказы­ваются практически нулевыми. Обширная зона заброшенного промысла начинает существовать в виде мощной аномалии, возмущающей режим природных процессов в земной коре, гидросфере и биосфере. Среди про­блем, которые характерны для этого этапа - ликвидация выработанных скважин (если их просто бросить, то остаточное выделение нефти может вести к загрязнению, как земной поверхности, так и грунтов и грунто­вых вод), уборка помоек и брошеного оборудования, ликвидация разли­вов нефти, рекультивация земель.

Существующие на сегодняшний день технологии позволяют извле­кать из месторождения не более 30-35% его общего объема. Эксперты прогнозируют, что в течение ближайшего десятилетия появятся техно­логии, позволяющие извлекать до 50-60% от общего объема месторож­дения. Согласно мнению экспертов Международного энергетического аген­тства, в том случае, если вложения в новые технологии будут поддержи­ваться на необходимом уровне, это позволит избежать пика мировой нефтедобычи в течение двух ближайших десятилетий. Однако это по­требует немалых средств, так как большая часть нефти в мире сейчас добывается на стареющих, приходящих в упадок месторождениях.

В общей схеме технологического процесса нефтяной промышленности можно выделить четыре основных этапа: 1) поиски и разведка нефтяных месторождений; 2) добычу нефти и газа; 3) их переработку и производ­ство нефтепродуктов; 4) транспорт и хранение нефти и нефтепродуктов.

После открытия, поисков и разведки нефтяного месторождения, под­счета и утверждения содержащихся в нем потенциальных и эксплутаци-онных запасов углеводородного сырья, в районе этого месторождения начинает развиваться нефтяной промысел, представляющий собой слож­ное предприятие. В задачу этого предприятия входят добыча нефти и сопровождающего ее газа, их сбор и учет, предварительная обработка нефти для удаления из нее воды и других примесей, хранение нефти и газа и последующая их транспортировка по промысловым нефтепрово­дам до районных нефтесборных резервуарных парков, а также ремонт скважин и оборудования. Территориально промысел может занимать уча­сток нефтеносной площади величиной до нескольких десятков квадрат­ных километров.

Число нефтяных скважин на промысле может достигать 600 и более. Задача нефтедобычи заключается в рациональной разработке нефтяных залежей. Критерием рациональности на практике является обычно извлечение всех запасов нефти в пласте в возможно меньшее время.

24

studfiles.net

Глава 1. Источники разливов нефти на суше и во внутренних водоемах России

марской области, когда судно загрузило на борт около 2 тыс. тонн лег­кой нефти. Пожар удалось потушить лишь на третий день. Из танкера произошел крупный выброс нефти. На Волге образовалось нефтяное пятно шириной 80 м и длиной километр, которое стало причиной массовой гибели птиц и рыб. Борьба с огнем потребовала титанических усилий: около пятисот пожарных и спасателей трое суток боролись с огнем. Судя по публикациям, зона загрязнения превысила 40 км, а в Волге плавало 1300 тонн нефти [109].

Только в Самаре насчитывается порядка 40 нефтеналивных танкеров, подобных «Виктории». И каждый представляет серьезную опасность для людей и реки.

В сентябре 2003 года в результате аварии на судне компании «Волго-танкер» в Онежскую губу Белого моря попало 45 тонн мазута. Это вызва­ло сильное загрязнение берегов, создало проблемы для лова рыбы, погу­било гусей и уток. Власти не сразу узнали об аварии. Первоначально ком­пания «Волготанкер» заявила о разливе всего лишь 500 кг. Ведь, если бы был указан объем более 500 кг, это уже считалось бы чрезвычайным про­исшествием, на которое надо было бы как-то официально реагировать. Экспертам понадобилось более 4 месяцев, чтобы определить официаль­ный объем разлива - 45 т. При этом учитывались температура мазута и воды, в которую он вылился, а также размеры пробоины в борту судна. Сколько его разлилось не по расчетам, а в реальности - неизвестно.

16 сентября 2004 года в расположенном на берегу реки Анабар в якут­ском поселке Юрюнг-Хая при выгрузке нефтепродуктов произошел взрыв в машинном отделении танкера «Ленанефть-2061». На борту аварийного танкера находилось 800 т бензина и 1400 т дизельного топлива. Начался пожар. Распространение огня на расположенную на берегу нефтебазу и поселок, в котором проживает 1000 человек, удалось предотвратить. На нефтебазе хранилось четыре тысячи тонн газоконденсата, 250 тонн бен­зина и 21 тысяча тонн дизельного топлива. На воде реки образовалась пленка нефтепродуктов шириной 30-60 м и длиной 12 км. Объем утеч­ки оценивался в 1,3 тонн нефтепродуктов. Этот разлив мог быть предот­вращен, если бы на борту судна и на берегу имелись бы элементарные средства для борьбы с ним. Во время пожара погибли 7 человек [109].

По иронии судьбы, в этот же день, когда случилось ЧП, проходило селекторное совещание по Дальневосточному округу субъектов водополь­зования. Обсуждались «Неотложные меры по предупреждению и ликви­дации аварийных разливов нефти и нефтепродуктов». На совещании го­ворилось, что на практике частные судовладельцы и компании не в со­стоянии вкладывать финансовые средства в безопасность окружающей среды. Если в 2000 году на балансе судовладельцев Ленского бассейна находилось 36 единиц экологического флота, то в этом году - всего 18 судов природоохранного назначения. Причем на них отсутствуют нефте-

81

Предупреждение и ликвидация аварийных разливов нефти и нефтепродуктов

сборные устройства, боновые заграждения, что не позволяет организо­вать ликвидацию разливов нефти на водных путях.

Случившееся в Анабарском улусе еще раз показало, что каждый тан­кер, перевозящий нефтепродукты, должен иметь не только боновые за­граждения, но и реагентное хозяйство, а также устройство по сбору об­разующейся нефтяной массы на случай аварии.

Вообще каждый танкер или толкаемый состав должен иметь «Судо­вой план чрезвычайных мер по предупреждению загрязнения водной среды нефтью», в котором определяются:

а) действия экипажа при разливе нефтепродуктов;

б) порядок и очередность открытия/закрытия клинкетов, вентилей и люковых крышек с указанием ответственных лиц;

в) использование при незначительных разливах собственных средств ликвидации, сорбента, ветоши, лопат и т.д.;

г) оповещение всех заинтересованных лиц в случае возникновения инцидента с разливом;

д) привлечение судов типа «ОС», через диспетчера, для ликвидации разлива нефти до 1 тонны;

е) привлечение к ликвидации серьезного разлива ближайшей службы МЧС России и органов местной власти.

Реки России и так находятся в тяжелом экологическом состоянии. Во многих из них содержание нефти и нефтепродуктов значительно превы­шает предельно допустимые концентрации.

1.3. Утечки из нефтехранилищ

С момента добычи до непосредственного использования нефтепродукты подвергаются более чем 20 перевалкам, при этом 75% потерь происходит от испарений и 25% - от аварий и утечек.

Одним из основных видов потерь нефти и нефтепродуктов, полнос­тью не устранимых на современном уровне развития средств транспорта и хранения углеводородов, являются потери от испарения из резервуа­ров и других емкостей.

Потери углеводородных грузов от испарения незаметны и на первый взгляд кажутся незначительными. Однако именно испарение при отсут­ствии технических средств его сокращения является основным источни­ком потерь нефтепродуктов [45, 72, 98].

Выбросы углеводородов происходят от следующих источников вы­деления:

  • из резервуаров для хранения нефтепродуктов;

  • из железнодорожных и автоцистерн, сливно-наливных устройств для нефтепродуктов;

82

studfiles.net

Глава 1. Источники разливов нефти на суше и во внутренних водоемах россии

1.1. Нефтепромыслы

1.1.1. Общая характеристика нефти

В составе нефти выделяют углеводородную, асфальтосмолистую и золь­ную составные части, а также порфирины и серу.

Углеводороды, содержащиеся в нефти, подразделяют на три основные группы: метановые, нафтеновые и ароматические. Метановые (парафи­новые) углеводороды химически наиболее устойчивы, а ароматические -наименее устойчивы (в них минимальное содержание водорода). При этом ароматические углеводороды являются наиболее токсичными ком­понентами нефти.

Асфальтосмолистая составная нефти частично растворима в бензине: растворяемая часть - это асфальтены, нерастворяемая - смолы.

Порфирины - это азотистые соединения органического происхожде­ния, они разрушаются при температуре 200-250°С.

Сера присутствует в составе нефти либо в свободном состоянии, либо в виде соединений сероводородов и меркаптанов.

Зольная часть нефти - это остаток, получаемый при ее сжигании, состоящий из различных минеральных соединений [72].

Нефть, получаемую непосредственно из скважин, называют сырой. При выходе из нефтяного пласта нефть содержит частицы горных пород, воду, а также растворенные в ней соли и газы. Эти примеси вызывают коррозию оборудования и серьезные затруднения при транс­портировке и переработке нефтяного сырья. Поэтому для доставки нефти в отдаленные от мест добычи пункты погрузки или на нефте­перерабатывающие заводы необходима ее промышленная обработка: из нее удаляется вода, механические примеси, соли и твердые углеводо­роды, выделяется газ. Газ и наиболее легкие углеводороды необходимо выделять из состава нефти, т.к. они являются ценными продуктами, и могут быть утеряны при ее хранении. Кроме того, наличие легких газов при транспортировке нефти по трубопроводу может привести к обра­зованию газовых мешков на возвышенных участках трассы.

Одним из возможных пунктов доставки очищенной нефти являются нефтеперерабатывающие заводы (НПЗ,), где в процессе переработки из нее получают различные виды нефтепродуктов. Качество, как сырой нефти, так и нефтепродуктов, получаемых из нее, определяется ее соста­вом: именно он определяет направление переработки нефти и влияет на конечные продукты.

Предупреждение и ликвидация аварийных разливов нефти и нефтепродуктов

Важнейшими характеристиками сырой нефти являются: плотность,содержание серы, фракционный состав, а также вязкость и содержание воды, хлористых солей и механических примесей.

Одно из главных свойств непереработанной нефти - это ее плотность, которая зависит от содержания тяжелых углеводородов, таких как пара­фины и смолы. Для ее выражения используется как относительная плот­ность, выраженная в г/см , так и плотность, выраженная в единицах Американского института нефти (American Petroleum Institute - API), измеряемая в градусах (таблица 2).

Относительная плотность = масса соединения/масса воды. API = = (141,5/ относительная плотность) - 131,5.

Таблица 2 Относительная плотность различных сортов нефти

Нефть

Относительная плотность, г/см

Плотность API, "API

Легкая

0,800-0,839

36°-45,4°

Средняя

0,840-0,879

29,5°-36°

Тяжелая

0,880-0,920

22,3°-29,3°

Очень тяжелая

более 0,920

Менее 22,3°

По плотности можно ориентировочно судить об углеводородном со­ставе нефти и нефтепродуктов, поскольку ее значение для углеводоро­дов различных групп различно. Более высокая плотность указывает на большее содержание ароматических углеводородов, а более низкая - на большее содержание парафиновых углеводородов. Углеводороды нафте­новой группы занимают промежуточное положение. Таким образом, величина плотности до известной степени будет характеризовать не только химический состав и происхождение продукта, но и его каче­ство. При характеристике плотности отдельных фракций нефти следу­ет, прежде всего, отметить возрастание плотности с увеличением тем­пературы кипения. Наиболее качественными и ценными являются лег­кие сорта нефти (российская Siberian Light). Чем меньше плотность нефти, тем легче процесс ее переработки и выше качество получаемых из нее нефтепродуктов.

По содержанию серы нефть в Европе и России подразделяют на мало­сернистую (до 0,5%), сернистую (0,51-2%) и высокосернистую (более 2%). Соединения серы в составе нефти, как правило, являются вредной приме­сью. Они токсичны, имеют неприятный запах, способствуют отложению смол, в соединениях с водой вызывают интенсивную коррозию металла. Особенно в этом отношении опасны сероводород и меркаптаны. Они об­ладают высокой коррозийной способностью, разрушают цветные металлы и железо. Поэтому их присутствие в товарной нефти недопустимо.

10

studfiles.net

Глава 1. Источники разливов нефти на суше и во внутренних водоемах России

Добываемая нефть содержит в различных соотношениях нефтяной газ,попутную воду, соли и механические примеси [72].

Нефть собирают для каждой добывающей скважины по системе про­мысловых нефтетрубопроводов (ПНТП). По ПНТП нефть поступает на групповые замерные газосепарационные установки (ГЗСУ). При боль­шом количестве отсепарированный газ подается под собственным давле­нием через дожимную компрессорную станцию (ДКС) потребителям -газотранспортному предприятию (ГТП) или на газоперерабатывающий завод, либо на собственные нужды промысла. Обычно после замерных установок газ смешивают с жидкостью и подают дальше на установку комплексной подготовки нефти (УКПН).

При значительной площади месторождения используют блочные дожимные насосные станции (БДНС) для перекачки добываемой не­фти. На этих станциях отделяют попутную воду, которую по отдель­ному трубопроводу подают на установку комплексной подготовки воды (УКПВ). В этих установках от нефти отделяют нефтяной газ и попут­ную воду, доводят нефть до товарных кондиций - осуществляют глу­бокое обезвоживание продукции, удаление солей и стабилизацию не­фти (отделение испаряющихся компонентов при давлении меньше ат­мосферного). Отделенную от нефти воду подают из УКПВ и вместе с водами других источников из водозабора с помощью блочных кустовых насосных станций (БКНС) в нагнетательные скважины и дальше в залежь для вытеснения нефти - повышения нефтеотдачи [76].

Нефть - это биржевой товар, поэтому ее качество необходимо стан­дартизировать. Всего на мировых рынках торгуется свыше 10 общеприз­нанных марок нефти, из которых наиболее известными являются WTI (Западно-техасская средняя), котируемая на Нью-Йоркской бирже NYMEX (New York Merchandise Exchange), и Brent, котируемая на Лондонской бирже IPE (International Petroleum Exchange). Обе марки котируются также на Сингапурской бирже SIMEX. Торговля нефтью на бирже про­исходит как по текущим (спотовым) ценам, так и по фьючерсным кон­трактам, ориентированным на будущие поставки, при этом торговля фью­черсами составляет основной процент всех сделок по нефти, что отража­ет меньшую зависимость фьючерсных цен от конкретных условий поставки по сравнению со спотовыми ценами.

Россия экспортирует нефть под двумя марками, являющимися сме­сью различных сортов - Urals и Siberian Light. Urals - основная российс­кая нефть, поставляемая на экспорт, она торгуется с дисконтом к Brent в 1-1,5 долларов и более. Siberian Light выше качеством и ценится доро­же. Подавляющая доля российской нефти экспортируется в Европу. Кста­ти, цена на нефть марки Urals сильно зависит от объема поставок нефти Ираком, так как иракская нефть Kirkuk по своему качеству близка к российской [101, 109].

25

Предупреждение и ликвидация аварийных разливов нефти и нефтепродуктов

1.1.4. Разливы на нефтяных месторождениях

На всех стадиях разработки месторождения возможны разливы не­фти. Источниками нефтезагрязнения могут быть буровые скважины раз­личного назначения (поисковые, разведочные, параметрические и т.д.), нефтепромыслы (эксплуатационные скважины, внутрипромысловые тру­бопроводы, пункты подготовки нефти для дальнейшей транспорти­ровки) и т.д.

Наиболее сильное загрязнение происходит при разведочном бурении, когда вскрывается нефтепродуктивный пласт. В таких случаях скважина часто начинает фонтанировать, что приводит к загрязнению окружаю­щей среды пластовыми флюидами (нефть, газоконденсат, пластовые воды с растворенными углеводородами). В северных районах России преобла­дающим углеводородным сырьем является газоконденсат с повышенной, по сравнению с нефтью, растворимостью в воде. Это усиливает вероят­ность загрязнения поверхностных и подземных вод [50].

Наиболее серьезные проблемы возникают в случае аварий при отсут­ствии информации о параметрах залежи. Нефтяной фонтан - одна из самых опасных чрезвычайных ситуаций при эксплуатации месторожде­ний. При этом страдает промысловое оборудование, загрязняются десят­ки тонн грунта, а главная опасность - воспламенение фонтана.

Страшный огненный фонтан разрезал серое небо в окрестностях Куй­бышева 27 ноября 1955 года. На буровой № 1 треста «Нефтеразведка» объединения «Куйбышевнефть» в Красноярском районе, в 2 километрах от деревни Киндяково, в результате прорыва газов произошел взрыв и пожар. Огненный фонтан определился в виде мощной струи с давлени­ем у основания порядка 35 атмосфер. Высота горящего факела достигала 70 метров. В общей сложности нефтегазовый пожар на берегу реки Сок бушевал в течение 26 суток.

На территории Ненецкого автономного округа в ноябре 1980 года на сква­жине «Кумжа-9» в процессе бурения произошел открытый выброс большого количества газа и конденсата, длившийся с конца ноября 1980-го по май 1987-го. Шесть с половиной лет ежесуточно эта скважина выбрасывала два миллиона кубометров газа и сотни тонн конденсата. Образовался ог­ромный факел, а авария была настолько масштабной, что решили даже произвести взрыв атомного заряда для смещения пластов и перекрытия выхода газа и конденсата. В апреле 1981 года рядом со скважиной был произведен подземный ядерный взрыв. Однако и эта мера не смогла поту­шить факел. После взрыва 50-метровая буровая вышка провалилась в об­разовавшийся кратер, который затем стал нефтяным озером. В котловане диаметром в сто метров, образовавшемся в результате взрыва, со време­нем образовалось некое гелеобразное вещество с высоким содержанием углеводородов. На данный момент скважина закупорена, но нефть про­должает выделяться. Источник загрязнения еще в 1987 году оградили дам-

26

studfiles.net

Глава 1. Источники разливов нефти на суше и во внутренних водоемах России

Тахомское (нефть, газ) в Эвенкийском автономном округе, Талаканское,Среднеботуобинское (нефть, газ) в Республике Саха (Якутия).

Базовыми для формирования нефтедобычи в регионе должны стать Верх-нечонское, Талаканское и Юрубчено-Тахомское месторождения. Возмож­ная добыча нефти в регионе может к 2015-2020 годам составить до 45 млн тонн в год, к 2030 году - до 55 млн тонн в год [86, 93, 97, 103, 114].

Нефтегазовые месторождения на шельфе Сахалина особым образом выделяются в составе месторождений углеводородного сырья дальневос­точного региона. Они расположены существенно ближе как к потенци­альным рынкам сбыта углеводородов, так и к потенциальным местам их морской перевалки. Удаленность месторождений шельфа от берега не превышает 100 км. К 2008-2010 годам суммарная добыча нефти на мес­торождениях, разрабатываемых в рамках проектов «Сахалин-1» и «Саха-лин-2», может достичь 17-20 млн тонн нефти [89, 114].

К сожалению, в техническом и технологическом отношении нефтедо­бывающая промышленность России все еще находится на недостаточно высоком уровне. Коэффициент извлечения нефти на многих российских месторождениях не достигает и 30%, что ниже среднемирового, состав­ляющего обычно 40-50%. Улучшение этого показателя равнозначно от­крытию и освоению новых нефтяных месторождений.

Низким остается и среднесуточный дебит промысловых скважин. Если в 1975 году он составлял 29,4 тонн, а в 1990 году - 11,6 тонн, то к 2000 году снизился до 7,5 тонн. В ведущих нефтедобывающих странах мира этот показатель измеряется многими десятками и сотнями тонн. Это связано, прежде всего, с тем, что основные объемы нефти добывают­ся на старых, работающих десятки лет месторождениях.

Минерально-сырьевая база российской нефтедобычи имеет целый ряд серьезных проблем:

  • около 80% запасов нефти разведано в удаленных и северных райо­ нах страны, что сильно осложняет добычу и удорожает транспорти­ ровку сырья к перерабатывающим предприятиям и конечным по­ требителям, а в освоенных регионах значительная часть запасов за­ ключена в мелких месторождениях;

  • дополнительные расходы на создание промысловой инфраструкту­ ры увеличивают себестоимость сырой нефти и сроки ввода объек­ тов в эксплуатацию;

  • свыше трети разведанных запасов нефти приурочено к малопрони­ цаемым коллекторам либо приходится на высокосернистую, высо­ ковязкую и тяжелую нефть, что также осложняет добычу и перера­ ботку сырья и снижает цену российской нефти на мировом рынке;

  • в главных добывающих регионах страны в результате неверной стра­ тегии добычи обводненность основных месторождений превышает 80-90%;

15

Предупреждение и ликвидация аварийных разливов нефти и нефтепродуктов

-около четверти ресурсов нефти приходится на шельфы, в основном замерзающих акваторий. Их освоение требует дорогостоящего обо­рудования с ледовой защитой и решения проблемы с транспорти­ровкой добытой нефти.

Нефтяной комплекс России включает в себя 11 крупных нефтяных компаний, на долю которых приходится 90,8% от общего объема нефте­добычи в стране, и 113 мелких компаний, объем добычи которых состав­ляет 9,2%. Крупные нефтяные компании России осуществляют полный комплекс нефтяных работ - от разведки, добычи и переработки нефти до ее транспортировки и сбыта нефтепродуктов.

studfiles.net

Глава 1. Источники разливов нефти на суше и во внутренних водоемах России

На второй стадии опасность аварийного фонтанирования практичес­ки исключается. Вероятность прорывов нефти и газа в заколонных про­странствах добывающих скважин также относительно мала, несмотря на постоянный рост числа вновь вводимых скважин, поскольку старение цементного камня еще не наступило. Исключение могут составлять лишь объекты с повышенным содержанием в залежах или подземных водах агрессивного сероводорода.

Третья стадия - значительное снижение добычи нефти: характеризу­ется снижением добычи нефти от 10 до 20% в год и прогрессирующим обводнением продукции до 80-85% при среднем росте обводненности 7~8% в год. Эта стадия наиболее трудная и сложная для всего процесса разработки.

Третью стадию характеризует также резкое снижение надежности про­мысла в природоохранном отношении. Общее обводнение скважин, пере­вод многих из них в категорию аварийных, увеличение объемов закачки воды в пласты и т.д., - все это порождает множество заколонных перето­ков. В результате техногенные и природные воды нижних продуктивных горизонтов, прорываясь вверх, начинают создавать свои залежи техноген­ной природы в приповерхностной зоне, поднимать уровни грунтовых вод и прорываться на земную поверхность в виде грифонов или родников.

В результате закачки воды в нефтесодержащие пласты для увеличе­ния объемов добычи, особенно на последних стадиях эксплуатации мес­торождений возрастает обводненность извлекаемой нефти и ее коррози­онная опасность. В таких случаях рост коррозии нефтеоборудования при­обретает скачкообразный характер и лавинообразно нарастает число техногенных аварий с разливом нефти.

Ввиду срабатывания упругих запасов продуктивных пластов, отбора больших объемов добываемой продукции и закачки еще более значи­тельного количества жидкости на третьей стадии происходят значи­тельные изменения в напряженном состоянии массива горных пород. В результате начинаются процессы релаксации напряжений. Горные по­роды стремятся приобрести новое равновесное состояние. Это в свою очередь порождает волны пластической разгрузки, распространение которых может возбудить множество техногенных землетрясений, уси­ление импульсов грифопроявления. Продолжительность стадии состав­ляет 5-10 и более лет.

Совместно первую, вторую и третью стадии называют основным пе­риодом разработки месторождения.

Четвертая стадия, соответствующая старению и отмиранию промыс­ла, является наиболее тяжелой и критической в природоохранном отно­шении. На этой стадии происходит накопление всех отрицательных про­цессов загрязнения окружающей среды, проявившихся на предыдущих стадиях. Появляется новая волна техногенного загрязнения, связанная с

23

Предупреждение и ликвидация аварийных разливов нефти и нефтепродуктов

внедрением методов нефтеотдачи пластов. Весьма важно, что эта стадия техногенной дестабилизации недр и других природных комплексов яв­ляется наиболее длительной (15-20 лет). При этом промысел оказывает­ся практически беспризорным, возможности прямых отчислений на при­родоохранную деятельность за счет добычи нефти на этой стадии оказы­ваются практически нулевыми. Обширная зона заброшенного промысла начинает существовать в виде мощной аномалии, возмущающей режим природных процессов в земной коре, гидросфере и биосфере. Среди про­блем, которые характерны для этого этапа - ликвидация выработанных скважин (если их просто бросить, то остаточное выделение нефти может вести к загрязнению, как земной поверхности, так и грунтов и грунто­вых вод), уборка помоек и брошеного оборудования, ликвидация разли­вов нефти, рекультивация земель.

Существующие на сегодняшний день технологии позволяют извле­кать из месторождения не более 30-35% его общего объема. Эксперты прогнозируют, что в течение ближайшего десятилетия появятся техно­логии, позволяющие извлекать до 50-60% от общего объема месторож­дения. Согласно мнению экспертов Международного энергетического аген­тства, в том случае, если вложения в новые технологии будут поддержи­ваться на необходимом уровне, это позволит избежать пика мировой нефтедобычи в течение двух ближайших десятилетий. Однако это по­требует немалых средств, так как большая часть нефти в мире сейчас добывается на стареющих, приходящих в упадок месторождениях.

В общей схеме технологического процесса нефтяной промышленности можно выделить четыре основных этапа: 1) поиски и разведка нефтяных месторождений; 2) добычу нефти и газа; 3) их переработку и производ­ство нефтепродуктов; 4) транспорт и хранение нефти и нефтепродуктов.

После открытия, поисков и разведки нефтяного месторождения, под­счета и утверждения содержащихся в нем потенциальных и эксплутаци-онных запасов углеводородного сырья, в районе этого месторождения начинает развиваться нефтяной промысел, представляющий собой слож­ное предприятие. В задачу этого предприятия входят добыча нефти и сопровождающего ее газа, их сбор и учет, предварительная обработка нефти для удаления из нее воды и других примесей, хранение нефти и газа и последующая их транспортировка по промысловым нефтепрово­дам до районных нефтесборных резервуарных парков, а также ремонт скважин и оборудования. Территориально промысел может занимать уча­сток нефтеносной площади величиной до нескольких десятков квадрат­ных километров.

Число нефтяных скважин на промысле может достигать 600 и более. Задача нефтедобычи заключается в рациональной разработке нефтяных залежей. Критерием рациональности на практике является обычно извлечение всех запасов нефти в пласте в возможно меньшее время.

24

studfiles.net