лк1-2. Основы нефтегазового дела Экология
 Скачать 189.59 Kb.
|
|
Основы нефтегазового дела Экология Экология — это синтетическая наука, которая делится на множество разделов, из которых можно выделить три основных: • общая экология или биоэкология изучает взаимоотношения живых систем с окружающей средой и между собой; • геоэкология изучает динамику геосфер, включая биосферу, их взаимодействие и геофизические условия жизни; • прикладная экология изучает аспекты инженерной и социальной охраны среды обитания человека. Основные термины и понятия Антропогенный ландшафт — преобразованный человеческой деятельностью природный ландшафт. Технический прогресс — весь комплекс процессов переработки природных ресурсов и использования систем жизнеобеспечения Земли. Геоэкология—это научное направление, изучающее Землю как систему геосфер в процессе их взаимодействия со всей совокупностью живого вещества ЗАКОНЫ ЭКОЛОГИИ, ИМЕЮЩИЕ ПРЯМОЕ ОТНОШЕНИЕ К ГЕОЭКОЛОГИИ НЕДРОПОЛЬЗОВАНИЯ: • ограниченность природных ресурсов и падение природно-ресурсного потенциала; • снижение энергетической эффективности недропользования; • оптимальность или рациональность в геоэкологии. Закон ограниченности природных ресурсов и падение природно-ресурсного потенциала Все природные ресурсы (и условия) Земли конечны. Закон основан на том, что, поскольку планета представляет собой естественно ограниченное целое, на ней не могут существовать бесконечные части. Закон снижения энергетической эффективности природопользования С течением времени при получении полезной продукции из природных систем на ее единицу затрачивается все большее количество энергии. Закон оптимальности и рациональности в геоэкологии Несбалансированность уровня развития производительных сил с минерально-ресурсным потенциалом объектов недропользования приводит к социальной напряженности Законы экологии Б. Коммонера • все связано со всем (отражает свойство всеобщности связей); • все должно куда-то деваться (вариант законов сохранения); • природа знает лучше (человеческие знания о природных процессах ограничены); • ничто не дается даром (использование любого ресурса должно быть возмещено). Отрасли промышленности, представляющие экологическую опасность Химическая; Пищевая; Текстильная; Деревообрабатывающая; Горнодобывающая; Производство строительных материалов,; Транспорт; Нефтегазодобывающее производство. Характерные особенности нефтегазодобывающего производства повышенная опасность продукции; способно вызывать глубокие преобразования природных объектов земной коры на больших глубинах (до 10-12 тыс. м); практически все объекты, применяемые материалы, оборудование, техника являются источником повышенной опасности; для объектов нефтегазодобывающего производства необходимо изымать из сельскохозяйственного, лесохозяйственного или иного пользования соответствующие участки земли; огромное количество транспортных средств, особенно автотракторной техники Источники техногенного загрязнения в нефтяной промышленности нефть и нефтепродукты, сернистые и сероводородсодержащие газы, минерализованные пластовые и сточные воды нефтепромыслов и бурения скважин, шламы бурения, нефте- и водоподготовки и химические реагенты, применяемые для интенсификации процессов нефтедобычи, бурения и подготовки нефти, газа и воды Негативное воздействие на окружающую среду поисково-разведочных и эксплуатационных работ на нефтяных месторождениях Источники геомеханических нарушений Снятие и складирование плодородного слоя земли при подготовке территории буровой; Устройство насыпной площадки под буровую (при кустовом строительстве скважин); Устройство шламовых амбаров (ША) (земляных котлованов) – для сбора и хранения отходов бурения; Сооружение технологических площадок под оборудование буровой; Засыпка ША при их ликвидации; Рекультивация территории буровой; Строительство дорог; Вырубка, корчевание леса. Гидрогеологические нарушения (связаны с процессом бурения) поступление в водоносные горизонты загрязнителей (поглощение буровых растворов); применение материалов и химических реагентов различной степени опасности; значительные объемы водопотребления; образование отходов, опасных для флоры и фауны, представленных буровыми сточными водами (БСВ), отработанным буровым раствором (ОБР) и буровым шламом (БШ). Источники загрязнения при бурении скважин ПОСТОЯННЫЕ (фильтрация и утечка жидких отходов бурения из шламовых амбаров) ВРЕМЕННЫЕ нарушение герметичности зацементированного заколонного пространства, приводящее к заколонным проявлениям и межпластовым перетокам; поглощение бурового раствора при бурении; выбросы пластового флюида на дневную поверхность; затопление территории буровой паводковыми водами или при таянии снегов и разлив при этом содержимого шламовых амбаров. Категории буровых сточных вод производственные сточные воды (формируются в процессе выполнения технологических операций, работы оборудования); хозяйственно-бытовые; атмосферные (связаны с атмосферными осадками, их объем может достигать 1.5 - 8% от общего объема буровых сточных вод). Основные объекты водопользования и водоотведения на буровой насосная группа (охлаждение штоков шламовых насосов); дизельный блок; рабочая площадка буровой вышки (мытье); блок очистки буровых растворов (от выбуренной породы); узел приготовления и утяжеления растворов; циркуляционная система (зачистка емкостей от осадка бурового раствора); блок химреагентов. Факторы опасности ущерба природной среде от промывочной жидкости и отработанных буровых вод высокая вероятность попадания в объекты природной среды; токсичность содержащихся хим. реагентов; высокая концентрация хим. реагентов. Основные пути проникновения отходов бурения в объекты гидро- и литосферы фильтрация в почвогрунты и утечки при нарушении обваловок и стенок амбаров, а также при паводках, в период дождей и интенсивного таяния снегов. Под самоочищающей способностью природной среды понимают процессы, сопровождающиеся окислением (трансформацией) загрязняющих веществ, их разложением или распадом, а также нейтрализацией и биологическим превращением в другие, экологически чистые формы. Основные загрязнители буровых сточных вод взвешенные вещества, нефть и нефтепродукты (НП), органические вещества, растворимые минеральные соли, различные примеси. Стадии загрязнения почвогрунтов отходами бурения: Характеризуется образованием поверхностного ареала загрязнения и незначительным проникновением компонентов отходов в грунтовую среду; Происходит вертикальная инфильтрация жидких компонентов; Характеризуется боковой миграцией загрязнителей. Химические характеристики бурового раствора рН=9.5; содержание твердой фазы (глина) – 68.9%; содержание воды – 27.84%; содержание нефти – 3.26%. Cl- - 4899мг/л; HCO3- – 1830; SO4 2- - 5450; Ca2+ - 50; Mg2+ - 60.8; Na+ - 6648мг/л. Мероприятия по охране окружающей среды в процессе разбуривания нефтяного месторождения При бурении скважин на нефтяных месторождениях должны быть приняты меры, обеспечивающие предотвращение открытого фонтанирования, грифонообразования, поглощения промывочной жидкости, обвалов стенок скважин и межпластовых перетоков нефти, воды и газа в процессе проводки, освоения и последующей эксплуатации скважин; В процессе разведки при подготовке месторождений к разработке необходимо опробовать все пласты, нефтегазоносность которых отлична по результатам анализа шлама, образцов пород и геофизических исследований. В случае получения при опробовании этих пластов воды на них должны быть проведены исследовательские работы, уточняющие источник поступления воды, и, при необходимости, повторное опробование после изоляционных работ. Вскрытие пластов с высоким давлением, угрожающим выбросами или открытыми фонтанами, необходимо проводить при установленном на устье скважин противовыбросовом оборудовании с праменением промывочной жидкости в соответствие с техническим проектом на бурение скважин. Эксплуатационные объекты месторождения следует разбуривать при обеспечении всех необходимых мер по предотвращению ущерба другим объектам. При первоочередном разбуривании нижних пластов должны быть предусмотрены все необходимые технические мероприятия, гарантирующие успешную проводку скважин через верхние продуктивные пласты (предотвращающие нефтяные или газовые выбросы и открытые фонтаны, а также глинизацию верхних пластов и ухудшение их естественной проницаемости). В скважинах, проводимых на нижележащие пласты, должны быть осуществлены технические мероприятия по предупреждению ухода промывочной жидкости в верхние пласты. При уходе жидкости в верхние разрабатываемые пласты эксплуатация добывающих скважин, ближайших к бурящейся, должна быть прекращена до окончания ее бурения или спуска промежуточной колонны, перекрывающей эксплуатируемый пласт. Для предотвращения снижения проницаемости призабойной зоны скважин в результате длительного воздействия на них воды или глинистого раствора после окончания бурения скважин и перфорации колонны должны быть приняты меры по немедленному освоению скважин. Временное бездействие скважин, связанное с отставанием обустройства площадей, допускается только при условии заполнения ствола скважины (или хотя бы его нижней части) пластовой жидкостью. В разведочной скважине, имеющей эксплуатационную колонну, последовательное опробование нескольких нефтеносных пластов производится раздельно «снизу вверх». После окончания опробования очередного пласта его изолируют путем установки цементного моста (или других технических средств) с последующей проверкой его местоположения и герметичности, снижением уровня и опрессовкой. В скважинах, не законченных бурением по техническим причинам (вследствие аварий или низкого качества проводки), в пройденном разрезе которых установлено наличие нефтегазоводоносных пластов, необходимо произвести изоляционые работы в целях предотвращения межпластовых перетоков нефти, воды и газа. В процессе бурения и освоения разведочных, эксплуатационных (добывающих) и нагнетательных скважин должен быть проведен комплекс геофизических, гидродинамических и других исследований. Мероприятия по охране окружающей среды в процессе разбуривания нефтяных месторождений должны быть направлены на предотвращение загрязнений земли, поверхностных и подземных вод буровыми растворами, химреагентами, нефтепродуктами, минерализованными водами. Факельные установки Факельные установки предназначены для сжигания некондиционных газов, образующихся при пуске, продувке оборудования или в процессе работы, дальнейшая переработка которых экономически нецелесообразна или невозможна. Факельные установки характеризуются повышенной степенью опасности по сравнению с другим технологическим оборудованием. Mаксимальная опасность взрыва возникает в случае образования в факельных установках смеси горючего газа и воздуха Другим фактором, обусловливающим повышенную опасность факельных установок, является постоянно горящий факел (открытый огонь). Служба охраны окружающей среды на нефтедобывающих предприятиях создается с целью организации природоохранной деятельности предприятий и всех его подразделений. Основной задачей служб по охране окружающей среды является организация работ по снижению отрицательного воздействия предприятий на окружающую среду региона Принцип комплексности в управлении охраной окружающей среды предполагает учет всех сторон природоохранной деятельности, включая вопросы определения окружающей среды в процессе производства, источников и масштабов загрязнения, оценки экономического ущерба, причиняемого народному хозяйству загрязнением среды, внедрения природоохранных мероприятий и определения их экономической эффективности, общей оценки природоохранной деятельности предприятий, разработки эффективных путей снижения отрицательного воздействия производственных процессов на окружающую среду. Функции отдела охраны окружающей среды производственного предприятия : 1. Разработка и представление в установленном порядке в вышестоящую организацию, координирующим организациям сводных проектов комплексных программ, перспективных и годовых планов по охране природы и рациональному использованию природных ресурсов по производственному предприятию и контроль за выполнением этих планов и программ. 2. Разработка и согласование с природоохранными органами, а также с Государственным санитарным надзором, Государственной инспекцией рыбоохраны, Государственной инспекцией по регулированию использования и охране вод и Государственной инспекцией по контролю за работой газоочистных и пылеулавливающих установок в установленном порядке сводных комплексных программ, перспективных и годовых планов внедрения достижений науки и техники по охране природы и рациональному использованию природных ресурсов производственного предприятия и контроль за осуществлением этих программ и планов. 3. Определение соответствия техники и технологии, применяемой в производственном предприятии, современному уровню развития науки и техники в части требований охраны природы и рационального использования ресурсов. 4. Согласование заказов, технических заданий и условий на создание и внедрение новых технологических процессов, технических средств в части охраны природы, в том числе и технологических процессов, заимствованных из других отраслей и закупаемых за рубежом. 5. Участие в создании и внедрении новых технологических процессов, технических средств и организации оснащения источников загрязнения очистными сооружениями, обеспечивающими снижение выбросов вредных веществ в водоемы, атмосферу и в почву до нормативов предельно допустимых выбросов (сбросов) или временно согласованных выбросов (сбросов). Осуществление контроля за эксплуатацией этих сооружений. 6. Рассмотрение проектной документации и выдача заключений в части соблюдения правил охраны природы и рационального использования природных ресурсов, включая: проекты новых технологических процессов, технических средств, препаратов; проекты реконструкции технологических процессов, технических средств, в том числе на применение техники, технологических процессов; внедрение пусковых комплексов и т.д. 7. Организация проведения конференций, совещаний, семинаров, школ передового опыта и выставок по охране природы и рациональному использованию природных ресурсов. 8. Ведомственный плановый и выборочный контроль за деятельностью предприятий и организаций в части соблюдения правил охраны природы и рационального использования природных ресурсов. 9. Участие в планировании и контроль за рациональным использованием материальных, финансовых и людских ресурсов на охрану окружающей среды и недр производственного предприятия. Принципы управления охраной природы в нефтяной и газовой промышленности Развитие экономики при уменьшении потребления и использования ресурсов окружающей среды. При этом необходимо добиваться ограничения отрицательного воздействия производства на окружающую среду и, если возможно, улучшения состояния окружающей среды Ответственность за состояние охраны окружающей среды: - организация расследования и оперативное руководство ликвидацией загрязнений водоисточников и земельных угодий при залповых выбросах; - оперативное руководство ликвидацией загрязнений водоисточников и земельных угодий; - охрана окружающей среды и организация расследования, оперативное руководство ликвидацией загрязнений водоисточников при залповых выбросах при бурении скважин; - охрана недр и окружающей среды при разведке и разработке нефтяных месторождений. Цели внедрения кустового способа строительства скважин: сокращение занятия сельскохозяйственных земель; сохранение плодородного слоя почвы, рекультивация временно отведенных земель после окончания бурения; организация учета земель; очистка и повторное использование буровых растворов; изоляция поглощающих и пресноводных горизонтов для исключения их загрязнений; применение нетоксичных реагентов для приготовления промывочных жидкостей; применение соответствующих типов промывочных жидкостей для предотвращения нефтегазопроявлений; цементирование скважин до устья для исключения загрязнения пресноводных горизонтов; ликвидация буровых отходов и горюче-смазочных материалов без нанесения ущерба природе; обеспечение цехов и подразделений УБР схемами подъездов к буровым, строительства ЛЭП и водоводов; осуществление инструктажа водителей всех транспортных средств и спецтехники о маршрутах проезда к объектам и о недопустимости заезда на сельскохозяйственные угодья; внедрение других мероприятий по охране окружающей среды и рациональному использованию природных ресурсов. Мероприятия при добыче, подготовке и транспортировке нефти и газа: очистка и повторное использование нефтепромысловых сточных вод в системе поддержания пластового давления (ППД) нефтяных и газовых месторождений; строительство мощностей по очистке и утилизации сточных вод; организация предварительного сброса попутной воды на месторождениях; защита трубопроводов и оборудования от коррозии, подбор и применение ингибиторов и бактерицидов; регулярный контроль за техническим состоянием и герметичностью фонда скважин, трубопроводов и оборудования, своевременное обнаружение и ликвидация утечек; всемерное сокращение расхода пресной воды; сбор и утилизация попутного нефтяного газа; использование сточных вод сторонних предприятий для заводнения продуктивных пластов; ремонт и замена старых трубопроводов и оборудования нефтяных и нагнетательных скважин; контроль за качеством строительства трубопроводов; разработка мер по защите окружающей среды при ремонтных и восстановительных работах на скважинах; охрана земельных ресурсов, восстановление земель после загрязнения; ликвидация нефтяного шлама без нанесения ущерба окружающей среде и т.д. Задачи лаборатории охраны окружающей среды: исследование химического состава вод из контрольных водопунктов, составление обзорных карт районов деятельности НГДУ и схемы бассейнов рек с нанесением возможных источников загрязнения, разработка мероприятий по предотвращению загрязнения водных источников; паспортизация нефтепроводов и водоводов, анализ их работы и причин аварийности, выявление опасных мест, разработка мероприятий по повышению их надежности и снижению аварийности; определение и изучение скорости коррозии на установках и трубопроводах, разработка мероприятий по снижению аварийности; испытание и внедрение новых ингибиторов коррозии и бактерицидов; обоснование норм расхода ингибиторов, контроль за состоянием дозировки ингибиторов в систему трубопроводов; контроль качества подготовки сточных вод, закачиваемых в продуктивные пласты; исследование параметров рабочих зон (замеры уровня шума, вибрации, эффективности работы вентиляционных установок, освещенности рабочих мест, загазованности в цехах и на рабочих местах), разработка мероприятий; определение потерь нефти при подготовке, внутрипромысловом сборе и транспортировке. Обязанности службы охраны окружающей среды : организация учета земель; составление графика и контроль за возвратом временно занимаемых земель; обеспечение максимального внедрения кустового способа строительства скважин с целью сокращения занятия сельскохозяйственных угодий; обеспечение цехов и подразделений схемами подъездов к буровым, строительства ЛЭП и водоводов, согласованными с землепользователями; осуществление инструктажа водителей всех транспортных средств и спецтехники о маршрутах проезда к объектам и о недопустимости заезда на сельскохозяйственные угодья; осуществление контроля за выполнением всеми подразделениями и цехами мероприятий по охране окружающей среды и рациональному использованию природных ресурсов. Совершенствование системы управления Совершенствование системы информационного обеспечения Критерии качества среды и нормативы воздействия Загрязнение — это привнесение в среду или возникновение в ней новых, обычно не характерных для нее физических, химических, информационных или биологических агентов, или превышение в рассматриваемое время естественного среднемноголетнего уровня (в пределах его крайних колебаний) концентрации перечисленных агентов в среде, нередко приводящее к негативным последствиям. Под нарушением понимаются изменения, происходящие при решающей роли иных факторов деятельности человека Общие причины неблагоприятного воздействия антропогенной деятельности: 1. Сложность полного изолирования технологии от биосферы, в том числе при применении особо токсичных соединений и элементов. 2. Неполнота протекания химических реакций и, как следствие, образование (выделение) побочных продуктов производства: фильтратов, шламов, промывных вод, газообразных продуктов пиролиза, газов, не вступивших в реакцию, и т.п. В числе прочих в окружающую среду попадают такие вещества, как бенз(а)пирен, полихлорбифенилы, в том числе признанные суперэкотоксикантами диоксины. 3. Проблема отходов. В мире ежегодно добывается более 1000 млрд. т горных пород, в бывшем СССР — 15 млрд. т. Из этого объема 50% превращаются в отходы и складируются в виде отвалов. В цветной металлургии полезно используется около 0,5% добываемой горной массы. 4. Проведение технологических процессов в жестких условиях, далеких от условий биосферы (при высоких давлениях, температурах, скоростях, электромагнитных полях и т.д.). Производство, применение и направление в отходы устойчивых и неизвестных в природе соединений, веществ и материалов. 5. Использование в повышенных концентрациях соединений, не встречающихся в природе: пестициды, антибиотики и пр. 6. Неуклонный рост энергоемкости. |