Технологические процессы нефтяной промышленности ХМАО

Категории разливов	Количество, шт.	Процент от общего количества	Площадь, га	Процент от общей площади	Средняя площадь, га
До 0,1 га	192	31,4	9,55	1,3	0,05
0,1-1,0 га	259	42,4 ,	107,13	14,2	0,41
Более 1,0 га	160	26,2	636,13	84,5	3,98
Всего	611	100	752,81	100	1,23

 

Рис.12. Динамика основных показателей аварийности  при эксплуатации месторождений.

5. Ликвидация месторождения  (скважин).

Экологические проблемы на этой завершающей стадии освоения месторождений углеводородного сырья сходны со вторым этапом — геологоразведочным бурением, хотя многократно превышают по масштабам. Основную угрозу представляют стойкие очаги химического загрязнения среды, к которым относятся: нерекультивированные разливы нефти, брошенные буровые амбары и полигоны хранения отходов, подтекающие скважины с разрушенным устьем, технологические емкости с ГСМ и пр. Приблизительное представление о продолжительности и характере послеэксплуатационного воздействия можно получить, анализируя состояние старых разведочных скважин. Например, буровой шлам, находящийся в амбаре около разведочной скважины, бурившейся в 1969 г., имел стойкий запах нефти. Анализы показали, что содержание нефтепродуктов в шламе (С₁₀—С₄₀) составляло 5870 мг/кг. Количество нефтепродуктов в донных осадках буровых амбаров 20—30-летней давности может достигать несколько граммов на килограмм, а в местах хранения ГСМ почва имеет запах нефтепродуктов на глубине более 1,5 метров. При существующей в настоящее время культуре добычи нефти и технологическим приемам следует предположить, что перевод последствий освоения и эксплуатации месторождений на территории округа, да и во всей Западной Сибири, до уровня точечных или очаговых затянется на десятилетия. Говорить о полном восстановлении естественной природной среды можно лишь в плане обсуждения естественного хода биогеоценотических и геологических процессов на Земле и роли в них человека.

Химическое загрязнение водной среды, связанное с бурением и  добычей нефти.

Химическое загрязнение  поверхностных  водоемов происходит при сбросах  неочищенных или недостаточно очищенных сточных вод  в поверхностные водотоки и на рельеф, переполнение шламовых амбаров, при  аварийных разливах нефти и пластовой воды. Загрязнение грунтовых вод обусловлено инфильтрацией стоков, атмосферных осадков, поверхностного стока с производственных площадок.

Основными источниками загрязнения  водных объектов являются:

- буровые растворы и буровые  сточные воды;

- сырая нефть;

- пластовые воды, образующиеся  при обезвоживании и обессоливании  нефти;

- промывочные сточные воды и  буровой шлам, сбрасываемые в земляные амбары, котлованы и поверхностные водоемы;

- сточные воды, образующиеся при  промывке резервуаров, скважин,  оборудования, при ремонтных работах;

- пресная вода и сточные воды, содержащие добавки химреагентов  и закачиваемые в продуктивные пласты;

- загрязненные атмосферные осадки, талые и паводковые воды;

- бытовые стоки и др.

Воздействие буровых  растворов и буровых сточных  вод.

Для бурения  скважин применяются растворы на водной и углеводородной основах. Подавляющее большинство (более 95%) используемых при бурении растворов составляют растворы на водной основе, химически обработанные, с добавками нефти (нефтеэмульсионные). В связи с тем, что нефть является устойчивым загрязнителем окружающей среды, ее применение как основного компонента бурового раствора в последнее время ограничено.

Все химические добавки подразделяются на два класса:

- неорганические реагенты;

- органические соединения.

Буровые растворы, насыщенные химическими  реагентами, являются для окружающей среды загрязняющими или токсичными продуктами длительного действия.

Для большинства веществ, входящих в состав буровых растворов, необходимая  кратность разбавления свежей водой  достигает 2000. Попадание их водоемы, грунтовые воды даже в небольших  количествах представляет серьезную экологическую опасность.  Значительный ущерб буровыми растворами водным объектам наносится при бурении, и при ремонтных работах на скважинах. Засыпка земляных амбаров с раствором и шламом после окончания бурения скважин не оправдана как природоохранное мероприятие в связи с тиксотропностью буровых растворов. Земляные амбары после их засыпки в течение нескольких лет не затвердевают, и этот участок земли длительное время является источником загрязнения почвы и водных ресурсов.

Особенно опасно загрязнение водоемов и подрусловых вод в районах Крайнего Севера, где микробиологическая деятельность подавляется действием низких температур. Эти районы наиболее подвержены нарушению естественной экологической обстановки в связи с торможением процессов окисления и испарения, замедлением   восстановления природной среды.

Влияние производственных процессов  геологоразведочных работ на малые  водотоки наблюдается в зоне от 5 до 10 км.

Буровые сточные воды представляют собой устойчивые многокомпонентные    суспензии, содержащие минеральные и органические  примеси, нефть и нефтепродукты.

Буровые сточные воды сильно загрязнены диспергированной глиной, нефтью, смазочными маслами, поверхностно-активными веществами, вырубленной  породой, солями и т.д. Непостоянство состава стоков создает трудности при их очистке. До последнего времени, кроме отстоя в амбарах, буровые сточные воды  не подвергались никакой очистке. Большое количество сточных вод, содержащих токсичные реагенты, вырубленную породу, масла, нефть и т.д. фильтруется вблизи буровых в подземные воды через зону аэрации. На буровые сточные воды приходится наибольший объем отходов бурения. 

В ходе бурения на территории буровых (особенно при кустовом бурении) в  земляных амбарах скапливается значительное количество буровых сточных вод, при этом в сточных водах амбаров установлено высокое содержание нефтепродуктов (80 мг/л). Часто из- за плохого обвалования не обеспечивается должная герметичность котлованов –отстойников, в результате чего неочищенный раствор попадает на территорию кустовых площадок, в овраги и поверхностные водоемы. В паводковый период уровень в котловане повышается, и в результате переполнения и отсутствия прочной обваловки загрязненная  нефтесодержащая сточная вода растекается по территории и по уклону местности попадает в водоемы.

Наиболее высокое загрязнение  водных объектов происходит при бурении  разведочных скважин. Если при бурении  эксплуатационных, поглощающих и  других скважин имеется возможность  использования металлических емкостей, имеющихся нефте – и водоводов, то при разведочном бурении для утилизации сточных вод приходится пользоваться неэкранированными земляными амбарами и котлованами. Присутствие химреагентов в утилизируемой сточной воде еще более увеличивает опасность загрязнения поверхностных водоемов и подземных вод.

Воздействие бурового шлама.

Буровой шлам, как  и буровые  растворы и буровые сточные воды, представляет опасность для водной среды. Нефть, вводимая   в раствор до 40-45% от его общего объема, под действием эмульгаторов равномерно распределяется в объеме глинистого раствора и сохраняется в нем в виде глобул, затем адсорбируется на стенках скважин и частицах бурового шлама. Вместе со шламом сбрасывается до 2-4 м³ и более нефти на 1000 м проходки. Буровой шлам вместе с вырубленной породой и нефтью включает в себя все химические соединения, используемые для приготовления буровых растворов. количество глины в шламе составляет от 30 до 90 %, утяжелителя 10-30%. При попадании  вырубленного шлама в водоемы повышается мутность воды, что ухудшает водную среду обитания. Предельные концентрации бурового шлама в водной среде изменяются от 0,8 до 1,25 г/дм³, а безвредные концентрации для рыбохозяйственных объектов составляют от 0,4 – 0,45 дм³. Токсичные вещества, адсорбированные на частицах бурового шлама, обмываются в водной среде, накапливаясь и растворяясь в ней.

Воздействие минерализованных пластовых вод.

В пластовых водах растворены различные  соли (хлориды, бикарбонаты натрия, кальция, магния, реже карбонаты и  сульфаты). Содержание в этих водах минеральных веществ колеблется в широких пределах. Растворенные в пластовой воде хлористые соли при повышенной температуре гидролизуются с выделением соляной кислоты.

Пластовые высокоминерализованные воды негативно воздействуют как на водную среду, так и на сооружения. Чувствительность гидробионтов к солевым примесям сильно зависит от температуры воды, заметно возрастая с повышением последней.

Воздействие сточных  вод нефтепромыслов.

Сточные воды нефтепромыслов подразделяются на:

- пластовые;

- подтоварные;

- промывочные воды резервуаров;

- атмосферные;

- производственные сточные;

- хозяйственно-бытовые стоки;

- осадки, образующиеся в резервуарах  и очистных сооружениях. 

В состав пластовых входят  воды, добываемые совместно с нефтью, отделяемые от нее на центральных пунктах сбора и подготовки нефти, где сбрасывается основной объем пластовых вод. В общем объеме сточных вод пластовые воды составляют 82-84 %, по мере увеличения срока эксплуатации месторождения их объем непрерывно растет. Пластовые воды высокоминерализованы, при закачке пресных вод в нефтяные пласты минерализация их снижается. Помимо минеральных солей пластовые воды содержат нефть, песок, глинистые частицы, в некоторых случаях значительные количества двухвалентного железа, сероводорода или углекислого газа. В процессе обезвоживания и обессоливания нефти в пластовую воду из водонефтяной эмульсии переходит значительная  часть используемых деэмульгаторов.

Подтоварные воды – стоки, образующиеся при обводнении нефтепродуктов и  нефти за счет влаги, поступающей в резервуар из воздуха через дыхательный клапан. Эти стоки сбрасываются при дренаже резервуаров.

Промывочные воды образуются при зачистке и промывке резервуаров.

Атмосферные воды скапливаются  в  пределах обвалованных территорий производственных площадок, резервуарных парков а период дождей и таяния снега. в зависимости от природно-климатических условий месторождений составляют до 1, 5 % от объема сточных вод.

Производственные сточные воды поступают от насосных станций, лабораторий, котельных, гаражей и т.д. в виде утечки загрязненной воды и нефтепродуктов из технологического оборудования.

Осадки в резервуарных и очистных сооружениях образуются в результате отложения тяжелых фракций нефти, смол и всевозможных примесей, насыщенных нефтью и нефтепродуктами, а также твердых минеральных примесей.

Хозяйственно-бытовые сточные воды образуются от объектов хозяйственного назначения: столовых, душевых, прачечных.

Поскольку сточные воды нефтепромыслов содержат в составе  практически все основные загрязнители, перечисленные выше, то их воздействие на водную среду будет отличаться комплексностью, суммарным влиянием.

Химическое загрязнение атмосферного воздуха, связанное с добычей  нефти.

Основными источниками выбросов на объектах нефтедобычи  являются скважины, факелы, котельные, газопроводы, нефтепроводы, емкости, сепараторы, нагреватели, резервуары. Вещества, загрязняющие атмосферу при добыче нефти: углеводороды, оксиды азота, оксид углерода, сажа, метанол.

Значительная масса загрязнений  поступает в атмосферу при сжигании попутного газа на факелах. При сжигании попутного нефтяного газа горит не метан – основной компонент природного газа, а более тяжелые углеводородные фракции. Окружающая среда и население подвергаются воздействию экологически вредных продуктов сгорания попутного нефтяного газа, в том числе и канцерогенных. Сжигание попутного нефтяного газа на промысловых факелах является одним из крупных источников загрязнения воздушного бассейна  Сургутского, Нижневартовского, Нефтеюганского района.

В свою очередь попутный нефтяной газ – ценное сырье для нефтехимии. степень его утилизации зависит от степени обустройства месторождения; на обустроенных месторождениях утилизируется от  60 до 98% попутного нефтяного газа, а на вновь вводимых месторождениях (ОАО АНК «Башнефть» «КанБайкалРесорсез», ОАО «Нефтебурсервис», ОАО «Пайтых-Ойл», ООО НК «Сибнефть –Югра») либо полностью сжигается на факеле, либо процент утилизации весьма незначителен.

По данным недропользователей, содержание в атмосфере наблюдаемых  загрязняющих веществ на месторождениях ХМАО в основном не превышает ПДК_м.р., кроме ОАО АНК «Башнефть», ЗАО Корпорация «Югранефть», ОАО «Самотлорнефтегаз» (Самотлорское месторождение), ОАО «Юганскнефтегаз», ООО «Лукойл – Западная Сибирь».

Решение вопроса утилизации попутного нефтяного газа состоит в разработке мер по снижению объемов его сжигания. разрабатываются долговременные программы по снижению выбросов загрязняющих веществ от сжигания газа на факелах, выставляются условия по утилизации при получении прав на ведение работ на лицензионном участке. При нормировании не учитываются выбросы от факелов, что приводит к сверхлимитным тарифам для предприятий, не добившихся установленного  коэффициента утилизации газа.

Зачастую причиной загрязнения  атмосферного воздуха при разработке и эксплуатации нефтегазовых месторождений является невыполнение проектных решений и отсутствие  финансирования на программы, связанные со снижением выбросов в атмосферу загрязняющих веществ.  Перед большинством предприятий остро стоит вопрос утилизации попутного нефтяного газа, т.е. выполнения лицензионных соглашений в части утвержденных уровней утилизации попутного нефтяного газа.