контрольная работа. 1 Воздействие строительных работ 3 2 Буровые работы 3
 Скачать 29.69 Kb.
|
СодержаниеВведение 2 1 Воздействие строительных работ 3 2 Буровые работы 3 3 Нефтедобыча 4 4 Добыча, подготовка и транспорт газа 5 5 Строительство трубопроводов через водные преграды 6 6 Инфраструктура 7 Заключение 9 Приложение А 10 Список использованных источников 14 ВведениеНа состояние окружающей природной среды все отрасли народного хозяйства оказывают сильное негативное влияние, но в сегодняшнем критическом положении следует особо выделить приоритетные виды промышленности, развитие которых является наиболее пагубным для окружающей среды. К ним, в первую очередь, относится нефтяная промышленность. К сожалению, производственная деятельность по добыче нефти, концентрируя в себе колоссальные запасы энергии и вредных веществ в виде нефтяных углеводородов, является постоянным источником техногенной опасности и возникновения аварий, сопровождающихся чрезвычайными ситуациями и загрязнением природной среды. Как показывает практика, геохимический техногенез свойственен всем этапам освоения месторождений углеводородов: бурения поисково-разведочных и эксплуатационных скважин, разработки и эксплуатации месторождения, ликвидации промысловых сооружений. Угроза экологического стресса территорий и водоемов под техногенным воздействием в зонах влияния нефтегазовых технологических объектов усугубляется моральным и физическим старением производственных фондов. Основные фонды нефтяной отрасли уже сейчас имеют сильный износ и большой возраст, что приводит к росту аварийности на технологических объектах и трубопроводах. В России только в 1998 году произошло 14195 зарегистрированных аварий на трубопроводах, из них более 95% из-за коррозии. Указанные обстоятельства, при высокой капиталоемкости и инвестиционной инерционности комплекса, создают огромную угрозу экологической безопасности России, вызывают серьезную озабоченность правительственных органов и общественности. 1 Воздействие строительных работ Строительство нефтегазовых объектов связано с производством подготовительных работ, включающих: расчистку; удаление пней, валунов; планировку; подсыпку; сооружение временных и вдольтрассовых дорог; подготовку площадок под сооружение подводных переходов через автомобильные и железные дороги; строительство временных складов для хранения материалов; сооружение жилых городков и т. п. Воздействие на ОС начинается с нарушения почвенного покрова вследствие проведения планировочных и строительных работ. Почти все промышленные объекты строятся на насыпных грунтах. Карьеры сопровождают всякое строительство на севере, где повсеместно ведется подсыпка оснований слоем 2-6 м. Площади карьеров составляют 20-500 га и глубиной 3-30 м. Карьерный грунт, отсыпанный под инженерные сооружения (здания, дороги др.) на естественный, меняет гидрологические, геохимические и геоморфологические характеристики, затрудняя поверхностный сток, что приводит к заболачиванию и подтоплению ландшафта и к его деградации. Отсыпки приводят к смене кислой реакции среды в болотах и тундрах на нейтральную. Это приводит к деградации местных растений и смене их на пришлые. Огромную опасность для окружающей среды представляют трубопроводы. Их строительство сопровождается вырубкой леса, выемкой и засыпкой грунта. Самовосстановление растительности происходит крайне медленно, причем чем севернее, тем медленнее. Отвод земель под объекты производится в соответствии со СНиП в постоянное, под стационарные объекты, и во временное пользование - на период строительства. 2 Буровые работы На территории Тюменской области пробурено более 200 тыс. скважин. Буровое оборудование, применяемое в Тюменской области находится на уровне 50-х годов. До сих пор бурение осуществляется амбарным способом, что приводит к разливам буровых растворов, загрязнению почв и водоемов. Ранее при их бурении применялись ныне запрещенные буровые растворы, содержащие значительное количество токсичных веществ, в частности, нефти. Выбуренные растворы и порода собирались в негидроизолированые шламовые амбары, проникали в грунтовые воды, вымывались паводками в водные объекты. Только в Нижневартовском районе, не ликвидировано около 2 тыс. отработанных амбаров. В настоящее время используются менее токсичные растворы, но амбарное бурение не прекращено. Анализ талой воды в районе буровой показывает что по сравнению с фоном появляются оксиды азота (нитриты), Cd, Pb, Zn и взвешенных веществ. Радиус воздействия одной буровой на атмосферу, почву и растительность прослеживается более чем на 2 км. К этому добавляются свалки оборудования и материалов, практически неизбежно сопутствующие буровым площадкам. Так, на разведочных буровых площадках на Ямале оставлено в среднем 2-3 т металлолома. 3 Нефтедобыча Нефтедобыча связана с разгазированием нефти, транспортом на установки подготовки, обессоливанием и обезвоживанием нефти и транспотром ее в центральные товарные парки. Загрязнение атмосферы при этом связано со сжиганием попутного газа на факелах, испарением из резервуаров, выбросом дымовых газов печей подогрева нефти, сжиганием в котельных, утечками через неплотности и с аварийными порывами внутрипромысловых и магистральных трубопроводов. При авариях на трубопроводах на почву и водные объекты попадают нефть и высокоминерализованные подтоварные воды. Отмечается, что минерализация грунтовых вод ряда месторождений Среднего Приобья на нарушенных участках возросла в 2-3 раза. Анализы воды в колеях на техногенных участках Харасавейского месторождения показывают повышенное содержание по сравнению с фоновыми Co - в 6 раз, Cr - в 3, Ni - в 11, Pb - в 1,6, Zn - в 2,2, Sr - в 2,7, Mn - в 26,6, V - в 10, Mo - в 2,9, Сu - в 3,3 раза. Гидрохимическая миграция приводит к загрязнению Оби и Обской губы. За время существования нефтегазовый комплекс нанес колоссальный ущерб окружающей природной среде: сброшены десятки миллионов тонн нефти, отчуждены и нарушены сотни тысяч гектаров земель, сожжены на факелах сотни миллиардов м3 попутного нефтяного газа, потеряли свое значение многие охотничьи угодья, оленьи пастбища, реки, озера, в несколько раз сократился уровень вылова рыбы и. т.д. Веществами, загрязняющими окружающую среду, являются: буровые и цементные растворы с химическими реагентами и добавками, применяемыми для их обработки, промывочные жидкости, нефть, минеральные и пластовые воды, углеводородный конденсат. Загрязнения переносятся и аккумулируются в биологических объектах и в донных отложениях. Самоочищение водных объектов Западной Сибири примерно в 10 раз ниже, чем рек европейской части России. Чтобы предотвратить попадание загрязнений в окружающую среду технология предусматривает обязательную гидроизоляцию котлованов-отстойников, что зачастую нарушается 4 Добыча, подготовка и транспорт газа Основными источниками воздействия на окружающую среду являются установки подготовки газа (УКПГ) и компрессорные станции (КС) и транспортные средства. В атмосферу при этом попадают как сам газ, так и продукты его сгорания - СО, NOx, фенол, формальдегид, полициклические ароматические углеводороды, бенз(а)пирен.. Растворяясь в атмосферной влаге, оксиды азота образуют азотную кислоту. Подкисление снежного покрова вокруг факела на Бованенковском месторождении прослеживается на расстоянии около 2 км. Объем ежегодных выбросов оксидов азота на КС оценивается в 40-60 т. Проектные данные Уренгойского месторождения свидетельствуют, что в атмосферу ежедневно выбрасывается 1500 т природного газа, 4300 т СО, 0,056 т меркаптана. Расчеты показывают, что вблизи ряда действующих КС на расстоянии до 500 м концентрации загрязнений составляют 40 - 50 ПДК. Помимо газовых выбросов при осушке газа на УКПГ образуются сточные воды, содержащие нефтепродукты, метанол, этиленгликоли и др. вредные вещества. При обследовании поверхностных вод Уренгойского месторождения обнаружены концентрации нефтепродуктов от 1 до 10 мг/л. Кроме того, образуется большое количество отходов и нарушается вечная мерзлота. Компрессорные станции являются и значительным источником шума. 5 Строительство трубопроводов через водные преграды При строительстве переходов трубопроводов через водные преграды значительному разрушению подвергаются берега, русло, нарушается гидрологический режим водных объектов, происходит взмучивание, при котором гибнет животный мир. При разработке береговых траншей экскаваторами их длина достигает 50-100 м от береговой линии. При некачественной засыпке в результате подъемов воды в реке и талых вод береговая траншея может превратиться в глубокий овраг. Учитывая это, проектом предусматривают берегоукрепительные мероприятия. Наиболее распространены набросные, плитные, тюфячные конструкции берегоукреплений. При разработке русла земснарядом при глубине 3 м ширина траншеи достигает 33 м. Это влияет на гидрологию. Хотя при качественной и своевременной засыпке гидрологический режим восстанавливается. Часто непоправимый ущерб наносится малым рекам, шириной 20 - 30 м. Иногда их отводят в сторону или пересыпают земляными дамбами, а по окончании строительства не восстанавливают. В результате вода уходит в сторону или впадает в болото. В настоящее время для прокладки трубопроводов применяется метод направленного бурения. На одном берегу монтируется буровое оборудование и по заданной траектории бурится скважина. Существует два способа прокладки. В первом рабочий трубопровод проталкивают в скважину по мере ее разработки. Во втором, первоначально пробуривают пионерную скважину, которую расширяют при обратном ходе бурового инструмента до заданного размера. По мере разработки расширенной скважины в нее проталкивают рабочий трубопровод. Преимущество метода в том, что прокладка труб осуществляется на глубине 8 м от дна водоема, сохраняются русло и берега реки, поскольку работы ведутся на расстоянии 50-70 м от берега. Сокращается объем земляных работ. Появляется возможность круглогодичного строительства. 6 Инфраструктура Любой технологический процесс нефтегазодобычи является источником загрязнения окружающей среды. Кроме того, промышленное и коммунальное загрязнение городов и вахтовых поселков делают Тюменскую область зоной высокого экологического риска. Следствием загрязнения является деградация почв, растительности, сокращение рыбных запасов, охотничьих ресурсов. В свою очередь это приводит к росту материальных затрат на восстановление природных ресурсов. Кроме того происходит загрязнение почв нефтепродуктами, бытовыми и промышленными отходами. Обобщенно влияние нефтяных и газовых объектов на окружающую среду проявляется в виде: 1) отчуждения лесных и других земель для строительства объектов нефтегазодобычи; 2) расчленения лесных массивов трассами коммуникаций; 3) нарушения поверхностного стока (затопление и подтопление территорий); 4) загрязнения почв и поверхностных вод нефтью, минеральными водами, шламом, буровыми растворами, химреагентами, факельными выбросами; 5) механического разрушения почв и грунтов; 6) захламления древесными остатками; 7) увеличения источников огня ( в 1989 г. в Тюменской области - выгорело 327,2, а в другие годы - приблизительно 0,2 тыс. га леса.); 8) механического повреждения деревьев и растительного покрова; 9) браконьерской добычи промысловых зверей и дичи, кедровых шишек. За период с 1973 по 89 год под промышленные объекты в Сургутском, Нефтеюганском и Нижневартовском районе отведено 324,5 тыс. га. Однако на каждый отведенный под строительство гектар, приходится 0,38 га нарушенных земель за пределами границ отвода, поэтому площадь земель, подвергшихся загрязнению и затоплению, превысила 500 тыс. га. По нарастанию экологического воздействия объекты можно расположить в следующий ряд: - Линейные объекты - трассы, сейсмопрофили, линии электропередач и связи, трассы перевозок буровых установок, газопроводы, водоводы, автодороги, нефтепроводы. - Площадные объекты - базы производственного обслуживания, установки компрессорного газлифта, насосные станции, компрессорные станции попутного газа, карьеры, кустовые насосные станции, установки подготовки нефти, буровые площадки др. Заключение На долю России, примерно приходится 30,7% объема мировых запасов газа. Оценки специалистов свидетельствуют о том, что для сохранения добычи на современном уровне необходимо освоить новые месторождения мощностью 60-70% от нынешнего объема запасов. Газовая промышленность является одной из ведущих отраслей Российской экономики. Доходы от экспорта газа составляют значительную часть общих валютных поступлений. Повышение эффективности работы газовой отрасли является важной государственной задачей, от решения которой зависит выполнение многих государственных программ. Строительство новых газопроводов – одно из направлений совершенствования работы газовой отрасли. В последнее время широкое развитие получило строительство газопроводов по морскому дну. Трубопроводная транспортная система занимает исключительно важное место во всей инфраструктуре газовой промышленности. Основными проблемами здесь являются технологическое устаревание фондов, технологический регресс, а также необходимость вовлечения в промышленную эксплуатацию месторождений, расположенных в социально не обустроенных и труднодоступных районах. Вывод. Газовая отрасль Российской Федерации представляет собой очень сложную систему, которая включает геологоразведочные работы, добычу, транспортирование, хранение и переработку газа. Степень влияния этих подотраслей на окружающую среду различна, также как и различно обратное воздействие. Приложение А 1. ПРАКТИЧЕСКАЯ ЧАСТЬ Вариант 1 Данные для расчета № варианта 1 Площадь участка S, га 0,5 Мощность почвенного слоя H, м 0,2 Плотность почвенного слоя ρп, т/м3 1,50 Фоновое содержание в почвенном слое Сф(х), мг/кг Cu 0,20 Mn 200 V 50 NO3ˉ 30 Содержание в осадке С(х), г/м3 Cu 14 Mn 1600 V 500 NO3ˉ 300 Плотность осадка ρос, т/м3 1,35 1. ПРАКТИЧЕСКАЯ ЧАСТЬ Расчет количества осадка, который возможно использовать в качестве удобрения, проводится по следующей методике: 1. Составляется уравнение материального баланса, исходя из условия равномерного смешивания осадка с плодородным слоем почвы Сф · М + Сос · m = Ссм (М + m) (1), где Сф – фоновая концентрация i-го вещества в почве, мг/кг почвы; М – масса плодородного слоя почвы, кг; Сос – концентрация i-го вещества в осадке, мг/кг осадка; m = масса осадка, кг; Ссм – концентрация i-го вещества в почве после смешивания ее с осадком, мг/кг почвы. Для того чтобы осадок можно было использовать в качестве удобрения, необходимо соблюдение следующего основного условия для каждого вещества: Ссм ≤ ПДК (2), где ПДК – предельно-допустимая концентрация i-го вещества в почве, мг/кг почвы. 2. Определяется объем W и масса М плодородного слоя почвы на участке по формулам: W = H · S (3), M = W · ρп (4), где H – мощность почвенного слоя, м; S – площадь с/х объекта (участка), м , ρп – плотность почвы, т/м3. 3. Масса осадка m, подлежащего размещению на участке, определяется по вышеприведенной формуле материального баланса: 𝑚=𝑀∙(𝐶см−𝐶ф)𝐶ос−𝐶см (5), 4. Максимальный объем осадка V, предназначенного для размещения на участке, составит: 𝑉=𝑚𝜌ос (6), где ρос – плотность осадка, т/м3. Высота осадка будет равна: ℎ=𝑉𝑆 (7). Решение: Объем и масса плодородного слоя почвы на участке площадью S = 0,5 га составят: W = 0,3 м · 5000 м2 = 1500 м3, M = 1500 м3 · 1,35 т/м3 = 2025 т Для определения массы осадка по уравнению материального баланса сначала необходимо найти концентрацию меди и нитратов из расчета на кг осадка: Сос(𝐶𝑢)=𝐶(𝐶𝑢)𝜌ос=14∙103мг/м31,35∙103мг/м3=10,37 мг/кг Сос(𝑀𝑛)=𝐶(𝑀𝑛)𝜌ос=1600∙103мг/м31,35∙103мг/м3=1185,2 мг/кг Сос(𝑉)=𝐶(𝑉)𝜌ос=500∙103мг/м31,35∙103мг/м3=370,37 мг/кг Сос(𝑁𝑂3−)=𝐶(𝑁𝑂3−)𝜌ос=300∙103мг/м31,35∙103мг/м3=222,22 мг/кг Для определения максимально допустимой массы осадка для меди и нитратов, принимаем концентрацию каждого из них после смешивания равной ПДК. 𝑚(𝐶𝑢)=М∙(Ссм−Сф)(Сос−Ссм)=2025∙(3−0,2)10,37−3=769,8 т 𝑚(𝑀𝑛)=М∙(Ссм−Сф)(Сос−Ссм)=2025∙(1000−200)1185,2−1000=8747,3 т 𝑚(𝑉)=М∙(Ссм−Сф)(Сос−Ссм)=2025∙(150−50)370,37−150=918,9 т 𝑚(𝑁𝑂3−)=М∙(Ссм−Сф)(Сос−Ссм)=2025∙(130−30)222,22−130=2195,84 т Расчеты показывают, что для меди и нитратов максимально допустимая масса осадка различна, поэтому для размещения осадка следует выбирать минимальное значение размещаемой массы осадка, т.е. mос = min { m(Cu), m(NO3ˉ)} = 804,8 т. При выборе массы осадка, рассчитанной для меди и равной 804,8 т, концентрация нитратов в осадке после смешивания составит: Сос(С𝑢)=Сос(𝐶𝑢)∙𝑚ос+Сф(𝐶𝑢)∙М𝑚ос+М=10.37 мг/кг ∙769.8∙103кг+0.2мг/кг ∙2025∙103кг769.8∙103кг + 2025∙103кг=3 мг/кг Сос(𝑀𝑛)=Сос(𝑀𝑛)∙𝑚ос+Сф(𝑀𝑛)∙М𝑚ос+М=1185.2 мг/кг ∙8747.3∙103кг+200мг/кг ∙2025∙103кг8747.3∗103кг + 2025∙103кг=1000.26 мг/кг Сос(𝑉)=Сос(𝑉)∙𝑚ос+Сф(𝑉)∙М𝑚ос+М=370.37 мг/кг ∙918.9∙103кг+50мг/кг ∙2025∙103кг918.9∗103кг + 2025∙103кг=137.34 мг/кг Сос(𝑁𝑂3−)=Сос(𝑁𝑂3−)∙𝑚ос+Сф(𝑁𝑂3−)∙М𝑚ос+М=222.22 мг/кг ∙2195.84∙103кг+30мг/кг ∙2025∙103кг2195.84∙103кг + 2025∙103кг=130 мг/кг т.е. меньше ПДК. Максимальный объем V и высота h осадка, предназначенного для размещения на участке, составят: 𝑉=𝑚ос𝜌ос=769,81,35=570.22 м3 Высота осадка будет равна: ℎ=𝑉𝑆=570.225000=0.114 Список использованных источников Применение методов системного анализа для оценки геоэкологических рисков в газовой отрасли. К.т.н. Р.О. Самсонов, д.т.н. А.С. Казак, д.биол.н. В.Н. Башкин (ООО «ВНИИГАЗ») // Проблемы безопасности и чрезвычайных ситуаций. Москва. №2, 2007, стр. 25-35. Изменение климата и геоэкологические риски газовой отрасли. Самсонов Р.О., Лесных В.В. (ООО «ВНИИГАЗ») // Проблемы безопасности и чрезвычайных ситуаций. Москва. №1, 2007, стр. 54-59. Оценка опасности участков газопроводов, проходящих через морские акватории. Овсяник А.И., к.т.н., профессор, Песков А.В., д.т.н. доцент, Брык Д.И., Военно-инженерный университет. / Актуальные проблемы регулирования природной и техногенной безопасности. Х Международная научно-практическая конференция. Москва 2005, стр. 262-267. Нефтегазовое строительство. Москва: Издательство ОМЕГА-Л, 2005. Размещено на Allbest |