Нефтедобывающая промышленность в Томской области и ее воздействие на природную среду

le="text-align:justify">o        Катыльгинское месторождение;

o        Оленье месторождение – самое северное из этой группы.

       Александровский район расположен севернее Средне-Васюганского района. В данном районе открыто небольшое нефтяное месторождение и многопластвое нефтегазовое.

o        Вартовское месторождение открыто в восточной части района;

o        Полуденная площадь расположено в южной части района. Получен пульсирующий фонтан нефти. Но вскрытая залежь имеет небольшие размеры и запасы

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

2 ЭКОЛОГИЧЕСКИЕ ПРОБЛЕМЫ, СВЯЗАННЫЕ С ДОБЫЧЕЙ НЕФТИ И ГАЗА

 

2.1 Общие экологические проблемы нефтегазодобывающего комплекса

 

Для того, чтобы более точно оценить воздействие нефтегазодобычи на состояние окружающей среды, необходимо разобраться в процессе добычи нефти. После того, как закончатся поисковые и разведочные работы, будет принято решение о начале разработке месторождения, и тогда начинаются работы по добыче нефти. В общем виде, полный цикл добычи нефти и газа выглядит следующим образом:

       Подготовка места под строительство скважины (строительство дорог, расчистка площадки, отсыпка, обустройство шламового амбара, конечная обваловка).

       Подготовка к бурению скважины (завоз оборудования, монтаж буровой вышки и остального оборудования).

       Бурение скважины.

       Демонтаж бурового оборудования (вывоз оборудования, рекультивация шламового амбара).

       Установка оборудования для последующей разработки и эксплуатации (насосное, транспортное и вспомогательное оборудование).

       Проведение необходимых мероприятий (подготовка скважины к эксплуатации, воздействие на пласт, пробные откачки).

       Эксплуатация скважины (непосредственно получение жидкости из скважины).

       Сбор флюида (из сети скважин по сети местных трубопроводов жидкость собирается и передается на компрессорную станцию).

       Первичная подготовка (отделение на станциях нефти от газа, воды и шлама).

       Передача подготовленной нефти на магистральный трубопровод.

Как видно из технологии добычи нефти и газа, в производственном цикле применяется большое количество разнообразных установок, которые в той или иной степени воздействуют на окружающую среду. Воздействие имеет различную природу (физическое, химическое) и оказывается на все компоненты окружающей среды. Рассмотрим воздействие добычи нефти и газа на различные компоненты окружающей среды.

Атмосфера

Основные источники атмосферных выбросов при нефтегазодобыче:

       Сжигание попутного газа на факельных установках;

       Сжигание топлива на котельных установках;

       Испарения нефти из резервуаров.

Кроме этих источников, которые оказывают воздействие на атмосферу ежедневно, в рабочем режиме, существует ряд аварийных ситуаций, при которых  происходят внезапные, незапланированные, крупные выбросы в атмосферу. Наиболее часто встречаемый вид аварии – фонтанирование нефти. При этом происходит выброс и рассеивание в атмосфере мельчайших частиц нефти. Для процессов добычи газа характерна авария с разгерметизацией добывающего оборудования. В результате такой аварии происходит утечка газа. Встречаются ситуации, когда утечка происходит довольно длительное время небольшими объемами [4].

Наибольшее негативное воздействие на атмосферу оказывает, несомненно, процесс сжигания попутного газа на факельных установках [4]. При сжигании газа в атмосферу выбрасывается огромное количество вредных веществ. Основными являются оксид углерода, оксид и диоксид азота, мазутная зола, сажа и сера [4]. Дымовые шлейфы от горящих факелов, да и сами факела видны на большом расстоянии. Газы, образующиеся при сгорании попутного газа, являются так называемыми «парниковыми газами» [3], то есть увеличение концентрации этих газов приводит к «парниковому эффекту». Сущность этого явления заключается в образовании в атмосфере слоя из оксида углерода и других газов, которые препятствуют возвращению отраженных солнечных лучей за пределы земной атмосферы. Это приводит к увеличению температуры на поверхности Земли. Последствия глобального потепления заключаются в массовом таянии ледников, что приведет к затоплению прибрежных районов и вымиранию многих видов северных животных [2].

Следует так же отметить, что спектр загрязняющих веществ в значительной степени зависит от состава нефти и газа – нефти с повышенным содержанием какого-либо элемента, например, серы, при сжигании в факельных установках выбрасывают в атмосферу значительное количество этого элемента.

Другой глобальной экологической проблемой, которая может являться следствием загрязнения атмосферы при добыче нефти и газа, являются кислотные дожди. При взаимодействии оксидов углерода и серы с молекулами воды в атмосфере, происходит образование кислот, которые выпадают на поверхность Земли вместе с атмосферными осадками. В результате кислотных дождей страдает в первую очередь растительный и животный мир.

Конечно, указанные проблемы глобального потепления и кислотных дождей не являются прямым следствием нефтедобычи, но тем не менее, интенсивное сжигание попутных газов на нефтепромысле способствует этому [2].

Гидросфера

Добыча и транспорт нефти оказывают наибольшее негативное воздействие именно на компоненты гидросферы [4]. Воздействие оказывается как при нормальной работе предприятия, так и при авариях. При аварийных разливах нефти происходит загрязнение нефтью почв, но нефть, просачиваясь, загрязняет подземные воды. При авариях трубопроводов, проходящих через поверхностные водотоки, нефть загрязняет непосредственно сам водоток.

Основным фактором воздействия на поверхностные воды при разработке нефтяных месторождений являются нарушения береговой линии водотоков в связи со строительством переходов коридоров, забором воды для различных нужд [4]. Нарушается прибрежная растительность.

Другая большая проблема, касающаяся гидросферы – использование пресных вод для обеспечения нужд предприятия. Для поддержания пластового давления на многих месторождениях все еще используется пресная вода из ближайших водоемов. Вода, прошедшая технологическую цепь должна быть очищена. Затем такую воду обычно сливают на рельеф или в поверхностные водоемы. Однако даже нормативно очищенная вода содержит значительное количество вредных веществ [3]. В первую очередь, такие воды содержат нефть. Другим источником нефтяного загрязнения поверхностных вод являются разливы. Чаще всего нефть разливается при авариях на трубопроводах, в местах их перехода через поверхностные водотоки. Так же нефть может попадать в воду при особенно сильных фонтанированиях скважин.

Вода является источником жизни и ее загрязнение не может не сказаться на состоянии животного и растительного мира. О воздействии добычи нефти и газа на флору и фауну мы будем вести речь далее.

Литосфера

Воздействие на литосферу можно разделить на 2 типа: химическое загрязнение и механические изменения.

К первому типу относятся по большей части загрязнения нефтью, которые происходят при фонтанировании нефти из скважин. По статистике, фонтанирование нефти происходит не очень часто, но зато если происходит, то загрязнению подвергаются значительные площади земель на значительную глубину. При попадании нефти в почвенный слой, в последнем происходят необратимые изменения, которые, в конечном счете, приводят к деградации почвы и гибели растительности. Известно, что при попадании нефти из почвенного горизонта на корни растений, нефть обволакивает корни и препятствует поступлению питательных минеральных веществ и воды в растение [2]. Другой опасностью попадания нефти в почвенный слой является возможность проникновения легких фракций нефти в подземные воды.

Не менее важным является факт загрязнения почвенного горизонта на глубину от шламовых амбаров. Несомненно, при соблюдении всех правил обустройства месторождения и сооружения шламовых амбаров воздействие на литосферу было бы гораздо ниже существующего. Но в нашей стране нормы соблюдаются крайне редко, поэтому шламовые амбары являются крупным загрязнителем почвенного горизонта. Шламовые амбары создаются для складирования выбуренной породы и существуют специальные нормы для их сооружения. Например, дно амбара должно быть покрыто материалом, исключающим просачивание жидких отходов (остатки нефти, попутной воды, бурового раствора) в почвенный слой, а так же подъем подземных вод в амбар [4]. Однако практика показывает, что обычно предприятие не спешит финансировать подобные "излишества". Чаще всего амбар представляет собой вырытый в земле котлован без всякой защиты дна. По тем же стандартам рядом с амбаром должна быть оборудована дополнительная емкость, соединенная с амбаром, в которую должны перетекать жидкие отходы. Далее, амбар должен быть закрыт сверху для исключения попадания атмосферных осадков [4]. Эти нормы так же не соблюдаются, поэтому чаще всего на значительную глубину (по крайней мере, до первого водоносного горизонта) почва под шламовыми амбарами пропитана нефтью и другими  опасными загрязняющими веществами.

Наряду с нефтью в почву поступают и другие загрязняющие вещества – тяжелые металлы, например, которые находятся в буровых растворах.

Другим типом негативного воздействия на литосферу является механическое нарушение. Оно проявляется в изменении рельефа при строительстве дорог и площадок. Плодородный слой снимается или просто губится гусеничной техникой и замещается песком, асфальтом. И наибольшее, пожалуй, влияние оказывается на недра – на внутреннее строение массива горных пород. Нужно отметить, что данной проблеме не уделяется большого внимания в литературе. Однако воздействие есть и оно немаловажно. В первую очередь, к механическому воздействию относится нарушение целостности массива горных пород при бурении; откачка жидкости, что может привести к оседанию поверхности при неправильной технологии работ; изменение гидродинамических показателей – снижение или увеличение притока подземных вод, напора; изменение геостатического давления за счет разности плотностей закачиваемой воды в пласт и нефти, что может привести к просадочно-суффозионным процессам и даже к микроземлетрясениям [3,4]. 

Все эти процессы негативно сказываются на литосфере. Одни из них обратимы (почвенный слой может со временем восстановиться), другие – нет (целостность массива не восстановится); одних можно избежать (предотвращать фонтанирование и загрязнение почвы через шламовые амбары путем правильной техники работ), другие можно уменьшить.

Одной из проблем влияния нефтегазодобывающего комплекса на литосферу является нарушение рельефа и стока. Изменение рельефа связано, главным образом, с отсыпкой песчаным грунтом дорожных дамб, кустовых оснований и других промышленных площадок.  Новообразованные повышенные элементы рельефа приводят к концентрации стока в ложбинах и формированию свежих наносов различной мощности и, как следствие, к гибели растительности и даже древостоев по причине кислородного голодания. Отсыпные и дорожные дамбы затрудняют поверхностный и болотный сток. Сверху идёт подтопление, снизу – осушка территории, что также ведёт к изменению растительности [2].

Другое воздействие на литосферу – изъятие земель. Для успешного развития предприятия, необходимы большие территории – для обустройства кустовых оснований, шламовых амбаров, дорог, вспомогательных объектов. Изъятые земли в процессе использования теряют свои свойства, на них перестает расти какая-либо растительность, и даже после проведения рекультивации нефтезагрязненных земель или шламовых амбаров, плодородие почвы практически не восстанавливается.

Растительный и животный мир

Этот тип воздействия осуществляется на всех технических ступенях добычи нефти и газа: начиная от прокладки дорог и коммуникаций (вырубка растительности, снятие плодородного слоя земли, распугивание животных и пр.) заканчивая эксплуатированием пробуренной скважины (пожаро- и взрывоопасность, шум от работающей установки, присутствие людей).

Изъятие земель, строительство на территории болот и лесов неизбежно приводит к изменению биосферы. Как правило, изъятие земель под промышленные объекты и жилую  застройку сопровождается практически полным уничтожением естественной растительности. В дальнейшем, на части нарушенной площади может произойти восстановление, но это напрямую зависит от типа почв. Почвы, например, северной части Томской области отличаются низкой способностью к самовосстановлению, поэтому восстановление растительности происходит крайне медленно.

На механически нарушенных площадях, на которых происходит уничтожение растительных сообществ и минерализация почв (ЛЭП, трубопроводы) появляется обильный подрост берёзы и осины по болотным почвам на маломощных торфяниках [4]. Частичная минерализация почвы усиливает возобновление древесных пород, однако, полностью лесной растительности здесь не будет. Засоление почв наблюдается на торфяных болотных почвах.

Помимо этих видов воздействий, носящих  преимущественно необратимый характер (по крайней мере, в ближайшем будущем)  часть существующих нарушений можно отнести к категории временных. К их числу принадлежат гари и вырубки, не занятые антропогенными объектами.

Таким образом, можно выделить основные факторы естественной природы и антропогенного характера, влияющие на изменение и сохранность растительности:

       естественные: подтопление, минерализация, засоление, гниение;

       антропогенные: дорожное и другое строительство, все нефтяные объекты (кусты скважин, карьеры и пр.).

При постоянном отводе земли на различные технические сооружения происходит гибель подавляющего большинства обитающих там животных. Так же негативно воздействует и нефтяное загрязнение. Для охотничье-промысловых видов зверей и птиц, основным фактором воздействия является беспокойство со стороны животных, усиливающееся в связи с постоянным присутствием здесь людей и работающих механизмов, а также благодаря повышению доступности территории. Это приводит к снижению численности  прежде всего крупных зверей и птиц, чутких к беспокойству со стороны человека [4].         

Как отмечалось выше, нефть, во всех компонентах природной среды негативно сказывается на растительности и животном мире. Присутствие нефти в подземных водах приводит к угнетению растительности, так же как и наличие нефти в почве. Потому, что корни растений становятся неспособными впитывать питательные вещества. При крупных загрязнениях почвенного горизонта уничтожается вся растительность и простейшие микроорганизмы, обитающие в почве. Отсутствие растительности отражается на видовом и численном многообразии животного мира. Известно, что во многих районах Крайнего Севера, после начала добычи в них нефти поголовье оленей (которые являются основой жизни для коренных народов) существенно снизилось. Нефть, разлитая по земле, погребла под собой многие гектары оленьих пастбищ. Существенно снизилось количество промысловых рыб, особенно в небольших водоемах [3].