Технологические процессы нефтяной промышленности ХМАО

 наклонного бурения.

1 - буровая установка; 2- трубопровод; 3 - направляющее устройство; 4 заранее рассчитанная ось движения; б - угол наклона.

Сначала скважина пробуривается трубой малого диаметра, обладающей достаточной  гибкостью для направления её по рассчитанному профилю. Затем по этой трубе, как по направляющей, методом вращательного бурения пропускается труба большего диаметра, а по ней подается наружный трубопровод. Затем через наружный трубопровод протаскивается рабочий трубопровод.

Пространство между рабочей и наружной трубами может быть заполнено цементно-песчаным раствором или иным заполнителем, предохраняющим внутреннюю трубу от коррозии и полностью исключающую возможность разрыва рабочей трубы. Создание конструкций повышенной надежности позволяет увеличить прочность трубопровода, обеспечить необходимую балластировку и уменьшить негативное воздействие на окружающую среду.

Наклонно-направленное бурение при  организации переходов через водные преграды имеет эколого-экономические преимущества по сравнению с традиционными методами бурения: не требует устройства подводных траншей; обеспечивает гарантированную устойчивость трубопровода; способствует укладке трубопровода ниже линии предельных деформаций дна и берегов реки; сокращает продолжительность сроков строительства; сохраняет естественный режим водного объекта и не наносит ущерб рыбному хозяйству; исключает необходимость в берегоукрепительных работах; позволяет отказаться от сооружения резервных ниток.

Вдольтрассовые дороги (проезды), создаваемые для обслуживания трубопроводов, как правило имеют ведомственную принадлежность и состоят на балансе предприятия. Техническое обслуживание дороги проводится специалистами организации, эксплуатирующей нефтепровод или газопровод. Вдольтрассовые дороги, обычно, возникают на месте временных технологических проездов, организуемых в период строительства трубопровода. При строительстве дорог нарушаются природные ландшафты, изменяется режим стока поверхностных и грунтовых вод, при строительстве мостовых переходов происходит переформирование береговой линии, изменение сечения водотока и контуров водоемов, нарушается гидрологический режим, проявляются размывы берегов.  Дороги относятся к объектам экологической опасности. СНиП 2.05.02-85 «Автомобильные дороги» содержит основные экологические требования к приложению трассы, конструктивным решениям, в том числе непосредственно природозащитным мероприятиям, сооружениям, правилам организации строительства автомобильных дорог, соблюдению требований земельного права.

             В зависимости от того как организовано прохождение нефти через нефтеперекачивающие станции различают следующие системы перекачки (рис 23):

- постанционная;

- через резервуар станции;

- с подключенными резервуарами;

- из насоса в насос.

При постанционной системе перекачки (рис 23 а) нефть принимается поочередно в один из резервуаров станции, а её подача на следующую станцию осуществляется из другого резервуара. Это позволяет организовать учет перекачиваемой нефти на каждом перегоне между станциями и, благодаря этому своевременно выявлять и устранять возникающие утечки. Однако при этой системе перекачки значительны потери от испарения.

Система перекачки «через резервуар станции» (рис 23 б) исключает учет нефти по перегонам. Зато потери нефти от испарения меньше, чем при постанционной системе перекачки. Но все равно из- за усиленного перемешивания нефти в резервуаре её потери от испарения очень велики.

Более совершенна система перекачки «с подключенными резервуарами» (рис 23 в). Резервуары здесь, как и в предыдущих системах, обеспечивают возможность перекачки нефти на смежных перегонах с разными расходами. Но в данном случае основная масса нефти проходит, минуя резервуары, и поэтому потери от испарения меньше.

Наиболее предпочтительна с  точки зрения сокращения потерь нефти система перекачки «из насоса в насос» (рис.23 г). В этом случае резервуары промежуточных станций задвижками отключаются от магистрали и используются только для приема нефти во время аварии или ремонта. Однако при этой системе перекачки все станции должны вести перекачку с одинаковыми расходами. Это не страшно при нормальной работе всех станций. Однако выход из строя одной из станций (например, из- за нарушения энергоснабжения) на трубопроводах большой протяженности вынуждает останавливать и часть других, что отрицательно сказывается на работе трубопровода и насосно- силового оборудования. Именно поэтому нефтепроводы большой протяженности, работающие по системе «из насоса в насос», делят на эксплуатационные участки, разделенные резервуарными парками.

Рис. 23 Системы перекачки.

а- постанционная; б- через  резервуары; в- с подключенными резервуарами; г- из насоса в насос.

I- предыдущая НПС; II- последующая НПС; 1- резервуар; 2- насосная станция.

В настоящее время система перекачки  «через резервуар станции» не применяется. Постанционная система перекачки используется на коротких нефтепроводах, имеющих только одну головную нефтеперекачивающую станцию. На протяженных нефтепроводах одновременно применяются несколько систем перекачки.

На рис.24 показана схема прохождения нефти по эксплуатационному участку современного нефтепровода. Из неё видно, что система перекачки «из насоса в насос» применяется только на промежуточных нефтеперекачивающих станциях, расположенных внутри эксплуатационного участка (ПНС1 и ПНС2). На головной нефтеперекачивающей станции (ПНС) применяется постанционная система перекачки, а на станции, расположенной в конце эксплуатационного участка- система перекачки «с подключенными резервуарами».

Рис.24 Схема прохождения нефти по эксплуатационному участку современного нефтепровода.

ГНС- головная нефтеперекачивающая  станция;

ПНС- промежуточная нефтеперекачивающая  станция.

Влияние технологии транспортирования нефти на окружающую среду ХМАО.

Объекты нефтегазового комплекса  негативно влияют на состояние окружающей природной среды. Режим эксплуатации и внедрение нового оборудования и технологических процессов зачастую не соответствуют экологическим требованиям. В результате нерационального использования ресурсов, многочисленных аварий на нефтепроводах и промысловых сооружениях, а также сброса загрязненных вод наносится ущерб водным и наземным экосистемам. Объектами воздействия предприятий нефтегазового комплекса являются практически все компоненты природной среды, то есть происходит комплексное воздействие на все компоненты геосистем. В результате происходит истощение эколого-ресурсного потенциала эксплуатируемых территорий и, как следствие, снижение их средообразуюшего и хозяйственного значений.

Основными факторами негативного  воздействия нефтегазового комплекса являются: выбросы загрязняющих веществ в атмосферу; сбросы сточных вод на поверхность земли и в водные объекты; загрязнение экосистем нефтепродуктами, реагентами буровых растворов и другими технологическими жидкостями;  
загрязнение подземных вод; механические нарушения почненно- растительного покрова; изменение гидрологического режима территории; шумовое загрязнение окружающей среды.

Влияние строительства  трубопроводов на растительность.

При строительстве и  эксплуатации линейных сооружений (газо- и нефтепроводов, автомобильных и железных дорог, линий электропередач) почвенно-растительный покров является одним из основных объектов воздействия. Факторы воздействия на почвенно-растительный покров линейных сооружений делятся на специфические и неспецифические. Специфические воздействия - формирование мощных электромагнитных полей — физические «загрязнения». Транспорт нефти чреват прежде всего нефтяными загрязнениями. Неспецифические воздействия по масштабам и глубине намного превосходят специфические. К ним следует отнести механическое разрушение и нарушение почвенно-растительного покрова (в том числе вырубки, отсыпки, внедорожное движение техники и проч.); трансформацию его без видимого повреждения (осушение, обводнение, уплотнение и рыхление); пожары, в том числе связанные не только с аварийными ситуациями, но и с присутствием людей. С последним обстоятельством связаны также рекреационные нагрузки (вытаптывание), сбор пищевых, лекарственных и декоративных растений. Локальным неспецифическим воздействием следует считать поверхностное загрязнение почвенно- растительного покрова сточными водами, нефтепродуктами или последствия фильтрации загрязненных вод.

Выявить в общем виде механические нарушения, произошедшие в лесных экосистемах, несложно. Трассы линейных сооружений представляются сплошной вырубкой громадной протяженности. Хорошо идентифицируются нарушения границ земельных отводов в виде заездов техники, неровных границ вырубок, беспорядочных дорог, троп и т.п. Сложнее выявить нарушения, связанные с общим ухудшением экологической обстановки - изменением скорости ветра, изменением хода температур на вырубках и пр.

Механические повреждения почв можно подразделить на три типа: уплотнение гумусо-аккумулятивного или торфянистого горизонта, частичная ликвидация верхнего органогенного горизонта почвы, полная ликвидация почв и создание искусственных субстратов. Травмирование почв помимо уплотнения включает также уменьшение мощности или удаление подстилки. Уничтожение растительного покрова на трассе трубопровода сопровождается повышением колебаний температуры и влажности почв. Наибольшие изменения отмечаются на дренированных песках, наименьшие - на болотах. Глубина сезонного протаивания почв при удалении растительного покрова увеличивается. На некоторых участках (торфяники, бугры пучения) уничтожение растительности вызывает изменение сезонноталого слоя и приводит к понижению верхней кровли многолетнемерзлых пород до 5- 6 м, а под трубопроводом- глубже 10 м. Увеличение тепловых потоков в грунтах усиливает термокарстовые процессы, образование просадок и провалов, местами активизирует заболачивание.

Строительная и транспортная техника создает механические нагрузки, превышающие предельно допустимые для растительного покрова, поэтому на значительной части зоны воздействия растительный покров уничтожается полностью. Основной причиной трансформации почвенно-растительного покрова при отсутствии механических повреждений является изменение гидрологического режима. Пересекая болотные массивы, линейные сооружения часто нарушают водный режим в деятельном слое торфа на глубину до 80 см. Уплотнение залежи под трубопроводом приводит к уменьшению коэффициентов фильтрации, изменению режима грунтовых вод и, как следствие, к изменению растительного покрова.

Вдоль линейных сооружений выделяют зону прямого влияния их на болотные экосистемы, которая характеризуется коренной перестройкой растительного покрова, перемешиванием и загрязнением торфяной залежи, изменением гидрологического режима внутри нее. Ширина этой зоны может варьировать от 20 до 40 м. Вторая- подзона косвенного влияния, где происходят изменение гидрологического режима и химического состава торфа и болотных вод, постепенное выпадение отдельных видов растений коренного фитоценоза и внедрение новых видов. Ширина этой подзоны может достигать 10 м. И наконец, выделяют третью подзону- скрытого влияния линейных сооружений, которое осуществляется через водные миграционные потоки внутри торфяной залежи. Это потенциальные участки будущих сукцессии на болоте. Здесь можно только прогнозировать некоторые изменения растительного покрова.

Скорость восстановления нарушенной растительности зависит от природных условий (растительная зона, положение в рельефе, почвы, условия увлажнения) и характера повреждений. В процессе строительства трассы обычны следующие нарушения и исходные предпосылки для восстановительных сукцессии:

1) Коренная растительность полностью не уничтожена, а лишь нарушена в той или иной степени (сведение древостоя, проезды транспорта, частичное снятие наземного покрова и др.), захламлена стволами и сучьями сваленных деревьев. Такие участки встречаются в центральных частях межтрубных территорий.

2. Почвенно-растительный покров уничтожен полностью, грунт использован для засыпания труб. Такие участки располагаются обычно вдоль труб в виде полосы шириной 3- 3,5 м.
3. Создаются новые субстраты- насыпи грунта на трубах. Условия формирования растительного покрова здесь значительно отличаются от исходных режимом увлажнения, отсутствием питательного слоя почвы, активизацией ветровой и водной эрозий.

Восстановление растительности над трубами зависит от способа их укладки. Если они погружены в грунт, тогда идет быстрое и почти полное восстановление коренных сообществ; если трубы засыпаны грунтом и образован вал, то восстановление замедляется и преобладают разреженные открытые злаковые группировки.

Влияние строительства трубопроводов на животных.

Влияние коммуникаций на териофауну и орнитофауну следует разделять на специфическое и неспецифическое. Специфическое воздействие обусловлено химическими атмосферными, почвенными нефтяными загрязнениями, а также разнообразными шумовыми эффектами. К неспецифическим воздействиям относятся: уничтожение мест обитания при нарушении почвенно-растительного покрова, прямое и косвенное влияние пожаров, возникающих в результате аварий, присутствие человека.

Выявлена особая роль различных станций, здесь максимальны и наиболее разнообразны повреждения растительного покрова, здесь сосредоточены люди, концентрируются технологические шумы. Установлены снижения плотности для зайца-беляка, белки, соболя, росомахи, белой куропатки и глухаря по отношению к контролю. В непосредственной близости от станций зарегистрировано увеличение числа видов грызунов по сравнению с наиболее удаленной обследованной зоной. В окрестностях наблюдается значительное нарушение среды обитания птиц. Снижается плотность гнездования и число видов в радиусе от 3 до 6-7 км. В первую очередь отрицательное воздействие сказывается на охотничъе- промысловых и редких видах птиц.