Ноу Інти, лекція, вплив нафтогазових об’єктів на навколишнє середовище

Вплив об'єктів нафтогазового комплексу на водне середовище

Всі забруднення рано чи пізно потрапляють в море. Головна небезпека для морських прибережних зон пов'язана з освоєнням нафтових родовищ континентального шельфу. При бурінні свердловини глибиною до 4000 м напрацьовується близько 500 бурового шламу і приблизно 5000 напіврідких відходів. У світі пробурено понад 65 тис. Морських свердловин, близько 20% світового видобутку нафти припадає на морські родовища, тому легко уявити ступінь порушення стану гідросфери в районах шельфу. З морських бурових установок, стаціонарних платформ на шельфі і танкерів, що перевозять нафту, в море потрапляє більше 1,6 млн т в рік.

Світовий океан борознять більше 4 тис. Танкерів, які перевозять по морю більше 60% видобутої нафти. Коли поблизу берега терпить аварію танкер, гинуть морські птахи, страждає прибережна флора і фауна, пляжі покриваються шаром в'язкої нафти. Аварійний танкер зазвичай оточують бонами з плаваючих шлангів, які перешкоджають розпливання нафтової плями і дозволяють зібрати насосами пролилася нафту. Нафту, що розлилася спалюють або засипають піском і вапном, які захоплюють нафту і занурюються разом з нею на дно.

В результаті розробки морських родовищ збільшується каламутність води, на поверхні з'являється нафтова плівка і, як наслідок, зменшується проникнення в товщу води сонячного світла, через що процес фотосинтезу сповільнюється. В результаті порушується кормова база риб і падає їх відтворення.

Забруднення морських вод негативно позначається на бентосних спільнотах, а це основний корм моржів. Падіння чисельності біомаси бентосних організмів змушує моржів мігрувати. У зв'язку з потеплінням клімату в Арктиці кромка льоду відступає до краю шельфу в глибоководні райони океану. Умови для видобутку корми погіршуються, небезпека загибелі тварин зростає.

Від нафтових забруднень страждають великі ділянки узбережжя. Зокрема, з цієї причини на багатьох ділянках узбережжя Північного моря заборонено купання. На шельфі цього моря середня глибина становить менше 80 м. Самоочищенню Північного моря не допомагають ні припливи, ні штормові хвилі. Північне море так густо всіяне буровими вишками, по його дну прокладено таку кількість трубопроводів, його води борознить таку кількість танкерів, що навіть фахівці не можуть дати остаточний висновок про масштаби і наслідки його забруднення.

В результаті діяльності людини в навколишнє середовище потрапляє близько 40 тис. Різних хімічних речовин, їх дія на фауну, флору і людини в більшості випадків вивчено слабко. Доведено, що скиди в море бурового шламу мають негативний вплив на морське середовище: навколо морських платформ під товщею шламу в донних відкладах сформувалися анаеробні умови і макрофауни відсутня. Зйомки в Північному морі виявили поблизу платформ підвищений рівень вмісту вуглеводнів, які є залишками дизельного палива - основи бурових розчинів.

Головний механізм самоочищення води полягає в деградації нафти. Вуглеводні з ланцюжками атомів вуглецю до (температура кипіння до) випаровуються з водної поверхні протягом 10 діб, в середньому випаровування може видалити до 50% вуглеводнів нафти. Важкі фракції з ланцюжками атомів і вище практично не випаровуються.

Встановлено, що остаточна доля нафти в море визначається активністю мікроорганізмів: описано 70 пологів мікроорганізмів і 30 видів грибів, що окислюють вуглеводні. У районах моря, схильних до хронічного забруднення нафтою, углеводородоокісляющіе бактерії найбільш численні і складають 10% від чисельності всього мікробіоценозу. Вміщені в морській воді мікроорганізми в першу чергу споживають н-алкани. а потім ароматичні сполуки. Складність складу нафти і негртепродуктов вимагає різноманітності мікроорганізмів, здатних атакувати як компоненти нафти, так і продукти метаболізму. Тому нафту більш ефективно руйнується не окремими штамами, а змішаним бактеріальним населенням.

Прискорене окислення нафтових вуглеводнів відбувається при достатньому насиченні води киснем: для повного окислення 1 л нафти потрібно 3,30 кг кисню. Найбільш сприятливі умови для цього створюються на межі поділу вода-повітря, так як тут процес окислення стимулюється дією сонячної радіації. У ясну погоду на поверхні плаваючою плівки може окислюватися до 2 нафти за добу.

Долю нафти, що потрапила в море, неможливо описати в усіх подробицях. Потрапила в водойму нафту швидко розтікається. Навіть найтонша нафтова плівка ізолює воду від кисню повітря, зменшуючи тим самим її аерацію. Легкі фракції швидко випаровуються, а решта перетворюються в стійку водонафтової емульсії.

У міру випаровування вуглеводнів щільність і в'язкість нафтової плівки збільшуються, поверхневий натяг зменшується і розтікання припиняється. Хвилі і течії розбивають плівку на окремі краплі. Дія хвиль і вітру на нафту підсилюють хімічні диспергатори. які розбивають суцільний шар на дрібні краплі. Формуються емульсії типу "нафту у воді" і "вода в нафті". Такі емульсії можуть існувати більше 100 днів. Диспергатори прискорюють біологічне розкладання нафти, так як надають бактеріям величезну поверхню для заселення.

Згодом утворюються важкі і стійкі агрегати з парафінових і ароматичних вуглеводнів, які осідають на дно. На освіту цих агрегатів йде до 10% нафти. Важкі фракції нафти, опускаючись на дно, утворюють стійкий до окислення шар на поверхні мулу. в якому гинуть живі організми. Важкі фракції нефугі можуть зберігатися в донних опадах протягом багатьох років. При утриманні нафти 0,2 мг / л вода набуває запах гасу, яка не усувається навіть при хлоруванні і фільтруванні води. Риба під впливом навіть незначних концентрацій нафтопродуктів набуває стійкого гасовий запах і не може бути згодована навіть худобі. Нафта і нафтопродукти не тільки згубно впливають на всі ланки біологічного ланцюга, а й порушують обмін енергією, волого-і газообмін між атмосферою і водоймами.

Нафта і нафтопродукти відносяться до комплексних забруднювачів, чинним на водні організми. Серед компонентів нафти найбільш токсичним володіють розчинні у воді нафтенові кислоти, феноли та граничні вуглеводні. Наслідком забруднення є гноблення і придушення нормальної органічного життя, зміна складу біоценозів, замори риби і загибель нерестовищ. Проведені біологами досліди з найбільш типовими складами бурових розчинів показали, що нормальний розвиток молоді риби у воді можливо лише при розведенні водою відпрацьованого бурового розчину в 26 тис. Разів.

Шельфових зона Каспійського нафтогазового регіону є однією з найбільш перспективних районів видобутку нафти в XXI ст. Розвідані запаси нафти становлять понад 12 млрд т - це друге місце в світі після Перської затоки.

Реалізація нафтових проектів в казахстанському секторі шельфу ускладнена рядом природних факторів:

• чутлива екосистема цієї ділянки моря;
• мілководді і замерзающая акваторія північній частині моря;
• великі глибини залягання продуктивних пластів;
• висока концентрація сірководню в продукції свердловин;
• дію нагінних хвиль і заболоченість берегових територій.

Каспійське море - унікальний природний об'єкт.

Сучасний з 1978 р підйом рівня моря на 2,4 м привів до погіршення екологічної обстановки в регіоні в результаті затоплення низинних ділянок узбережжя. Ситуація загострюється внаслідок підвищення рівня при штормових нагонах. Тривалість нагонов становить від декількох годин до декількох діб, а підйом рівня моря може досягати 2,5 м. Що викликає переміщення берегової лінії в глиб території до 30 км. Смуга затоплення може досягати 40 км. Штормові нагону та втулки сприяють інтенсивному переносу забруднюючих речовин з моря на сушу і з суші в море.

Територія казахстанського сектора Прикаспію є прилеглу до морського мілководдю слабо терасує піщано-солонковую рівнину з висотами (-27,0) - (- 23) м абс. Малі ухили поверхні суші і дна (0,0001-0,0005) обумовлюють затоплення величезних площ узбережжя при багаторічному підвищенні рівня і при нагінних підвищеннях рівня. Зона максимального наганяння затоплення обмежена горизонталлю - 25 м абс. яка проходить на відстані 3-10 км від сучасного становища урізу води.

Сектор казахстанського Прикаспію відноситься до районів інтенсивного техногенного впливу, пов'язаного з видобутком нафти і газу, їх зберіганням і транспортуванням. У зоні сучасного затоплення і підтоплення за рахунок багаторічного і наганяння підвищення рівня моря знаходяться кілька десятків родовищ нефтгі і газу і понад 1ТОВ діючих свердловин. Крім цього тут сконцентрована велика кількість фактичних і потенційних джерел забруднення моря і берегової зони: відкриті резервуари з нафтою, що представляють собою штучні виїмки або природні пониження рельєфу з невисокою грунтовій обваловки; місця аварійних розливів нафти; скупчення різних за складом відходів нафтовидобутку; ділянки, забруднені скидними водами.

Надходження в море нафти і нафтопродуктів з прибережних територій, затоплюваних при нагонах, призводить до масової загибелі риби, тюленів і птахів. Все це дозволяє оцінити ситуацію в регіоні як несприятливу для всього Північного Каспію.

Ситуація може погіршитися у зв'язку з відкриттям нових родовищ в акваторії Каспію. Сукупна техногенний вплив на земну кору десятків розроблюваних казахстанських родовищ, включаючи такі найбільші, як Тенгіз і Кашаган, може спровокувати великі опади земної поверхні суші і морського дна. Імовірність того, що подібне просідання земної кори відбудеться, досить велика. Наслідки цього техногенного події, по всій видимості, будуть катастрофічними. Тому потрібно оцінка екологічного ризику, викликаного масовим вилученням вуглеводнів з продуктивних пластів нафтогазоносного басейну Північного Каспію, з прогнозом можливих наслідків для розміщених в регіоні промислових об'єктів і населених пунктів.

Море в районі родовища Нафтові камені постійно покривається нафтовою плівкою, а Бакинська бухта перетворилася в нафтовій відстійник. НецЬтяное забруднення біля східного і західного берегів моря в окремі періоди в десятки разів перевищує допустимі межі. Якщо аварії і розливи нафти на Каспії відбуватимуться в сьогоднішніх обсягах, то через 40 років в Каспійському морі не залишиться ні нафти, ні промислових біоресурсів.

Вихід один - інтенсивність видобутку нафти на Каспії слід призначати, відштовхуючись немає від умов ринку нафти, а від обсягу допускаються і безпечних для біоти розливів нафти. Особливо екологічно уразливим є мілководна і заповідний Північний Каспій. Тут може бути прийнятною тільки технологія "нульового скидання".

Джерелами нафтовмісних стоків на нафтобазах і перекачувальних станціях є танкери, резервуари, системи охолодження підшипників насосів і зливові води з території технологічних установок. На підставі досвіду експлуатації об'єктів транспорту і зберігання нафти і нафтопродуктів встановлені нормативи нафтовмісних стоків (табл. 6.4).

Таблиця 6.4. Норми водовідведення нафтовмісних стоків на нафтобазах, перекачувальних станціях і наливних пунктах (на 1000 т нафтопродукту)

Річний вантажообіг, тис. Т / рік

На НПЗ вода використовується для виробничих, господарських і протипожежних цілей. Витрата води залежить від схеми і глибини переробки нафти, кількості нафти, що переробляється і числа використовуваних апаратів повітряного охолодження. Сумарна витрата води на НПЗ потужністю 12 млн т нафти в рік становить 430000 при прямоточною схемою водопостачання. На НПЗ застосовуються теплоносії - пар, гаряча вода, які в результаті технологічних операцій забруднюються різними нафтопродуктами і скидаються в систему каналізації.