Аварийные выбросы в условии акватории

Размещено на http://www.allbest.ru/

1. Характеристика аварий при работах в акваториях на нефтяных и газовых месторождениях

В современном мире все более актуальным является вопрос экологии. Особенно тщательному рассмотрению подлежат вопросы экологии в нефтяной и газовой промышленности, которые, в свою очередь, наносят колоссальный ущерб окружающей среде. Эти проблемы просто невозможно оставить без внимания, они требуют тщательного анализа и, безусловно, совершенствования существующих технологий. Вспомним, относительно не так давно прогремевший, страшный нефтегазовый выброс на Тенгизе(23 июня 1985 года). На его ликвидацию ушло 398 дней. В атмосферу было выброшено 3,4 млн. тонн нефти, 1,7 млрд. кубометров газа (в том числе 516 тыс. сероводорода), 900 тыс. тонн сажи…и т.д. Последствия этой аварии просто катастрофичны и стоит заметить, что эта авария произошла на суше. Что говорить тогда про возможные такие же выбросы в условиях акваторий?

Авария в Мексиканском заливе является ярким примером катастрофичного влияния нефтегазовой промышленности и серьезным поводом для раздумий. Ущерб от этой аварии подсчитывается до сих пор. За три месяца, в течение которых из скважины на глубине 1,5 км лилась сырая нефть в Мексиканский залив, нефтяная пленка покрыла тысячи квадратных километров. Всего в море попало 4,9 млн. баррелей нефти.800 тыс. баррелей удалось собрать, примерно 265 тыс., поднявшихся на поверхность, было сожжено. Над морем было распылено более 8 млн. литров химических реагентов. Ущерб от этой аварии, скорее всего, считается в живых валютах: сколько погибло акул, черепах, птиц и многих других представителей флоры и фауны? Бесчисленное множество.

Существует риск, что трагедии в Мексиканском заливе может повториться и на Каспийском море, если не предусмотреть всех мер безопасности при добыче “черного золота”. Если в Казахстане на шельфе Каспия произойдет экологическая катастрофа подобного масштаба, то ее последствия будут гораздо трагичнее.

Сейчас на Каспии разрабатываются гигантские подсолевые высокосернистые месторождения нефти и газа. Ярким примером является Кашаганское месторождение. Его резервуары представляют собой “мощную пороховую емкость” с аномально высоким давлением, температурой и высоким содержанием сероводорода и очень сходно по структуре с Тенгизом. В 1986 году аварийные выбросы нефти и газа из Тенгизского месторождения продолжались более года, погибли сотни тысяч птиц, резко увеличилась заболеваемость населения и т.п. Считается, что если на Кашагане случиться авария похожая на Тенгизскую, то она приведет к отмиранию всего живого на Северном Каспии. Приведенные данные свидетельствуют, что после окончания разработки Тенгиз и Кашаган станут мощной миной для всего живого на Каспии. Но эти месторождения опасны для региона уже и в настоящее время. По данным академика Диарова М.Д. эксплуатация месторождений типа Тенгизского сопровождается удельными выбросами вредных веществ в количестве от 2 до 4 кг на каждую тонну добытой нефти. Основные компоненты выбросов представлены двуокисью серы и азота. Зона превышения этими веществами предельно допустимой концентрации в воздухе в настоящее время для Тенгизского месторождения определена размерами 160х160 км. Аналогичные показатели для месторождения Кашаган после выхода его на уровень добычи нефти 60 млн.т в год могут характеризоваться размерами опасной зоны 230х230 км. при удалении месторождения от областного центра 70 км.

Очень напряженной была ситуация и в апреле 2000 года. На восточном побережье казахстанского сектора Каспийского моря произошло масштабное проседание земной поверхности. Затопило огромные участки мощных месторождений Каламкас и Каражанбас. Под воду ушло более ста скважин.

Как мы видим, проблемы, связанные с добычей нефти в условиях акватории просто катастрофичны. Они требуют незамедлительных действий, направленных, в первую очередь на сохранение и восстановление окружающей среды. аварийный выброс акватория месторождение

2. Особенности работ на акваториях

Ни для кого не секрет, что аварии в условиях акваторий являются более катастрофичными и масштабными, в отличие от суши. И, следовательно, необходимо очень серьезно подходить к вопросу проведения буровых работ на морских месторождениях. Первым шагом является выбор технологии глубоководного бурения. Естественно, бурение в условии акватории очень тяжкий и емкий труд, так как мы просто не можем себе позволить ни малейшего выброса в водную среду.

Эра глубоководного бурения началась в 1968 году, буровое судно «Гломар Челленджер» начало бурение своей первой скважины в Мексиканском заливе, таким образом, открыв новую эру в изучении геологии дна океанов, которое продолжается и до настоящего времени. В 1985 г. была реализована программа океанического бурения с судна «ДЖОИДЕС Резолюшн». Судно было оснащено современным буровым, навигационным и лабораторным оборудованием, позволяющим вести бурение на глубинах до 8235 м в любом районе Мирового океана и непосредственно на борту проводить обработку и первичное изучение керна. Для удержания судна в стабильном положении над точкой бурения оно оборудовано системой динамического позиционирования, включающей в дополнение к главному двигателю подрабатывающие устройства (трастеры). Акустический маяк, установленный на дне вблизи устья скважины, сообщает бортовому компьютеру о любом смещении судна относительно заданной точки. Компьютер передает команду на главный двигатель и трастеры, и они, включаясь, возвращают судно на исходную позицию. Технология бурения скважины в целом аналогична той, которая применяется при наземном бурении. Буровая колонна собирается из секций труб длиной 28,5 м, каждая из которых состоит из трех секций длиной по 9,5 м. Внутри колонны на тросе свободно перемещается керноотборник с пластиковым вкладышем. После очередного проникновения бурового снаряда на глубину 9,5 м, соответствующую длине керноотборника, последний с помощью троса поднимается на борт судна. Здесь из него извлекается пластиковый вкладыш с керном, и после этого он снова возвращается в скважину за очередной порцией керна.

Сейчас появились более современные и эффективные технологии глубоководного бурения. Хорошим примером является технология бурения на морском месторождении им.Ю.Корчагина компании ОАО «Лукойл», разработанная совместно с сервисной компанией «Шлюмберже». Специалисты «Шлюмберже» разработали современную технологию геологического сопровождения бурения на основе использования цифровых трехмерных геологических моделей. То есть бурение в режиме реального времени, в процессе которого мы можем корректировать траекторию скважины исходя их полученной информации об особенностях геологического строения разреза. Использование приборного комплекса для каротажа в процессе бурения скважины , разработанного специализированными научно-техническими центрами компании «Шлюмберже», позволило провести доразведку месторождения, получить достоверную информацию о свойствах пород, избежать ряда технологических проблем, связанных с бурением и заканчиванием скважин. Такая разработка значительно облегчает процесс бурения месторождений и помогает избежать аварии, которые могут возникнуть в процессе бурения. Эта технология бурения актуальна на месторождениях со сложным геологическим строением, каковыми я являются большинство месторождений в современном мире..

При добычи нефти и газа в условиях акваторий, помимо выбора эффективных и безопасных технологий глубоководного бурения, есть еще очень много серьезных проблем. К примеру, геохимический состав резервуара. В настоящее время разрабатываются небывалые за всю историю нефтяной промышленности Казахстана гигантские подсолевые высокосернистые месторождения нефти и газа в шельфовой зоне Казахстанской части Каспийского моря. Все подсолевые нефтяные резервуары, представляют собой «гигантскую пороховую емкость» аномально высоким давлением, температурой и высоким содержанием сероводородов (табл.1).

Таблица 1. Характеристики подсолевых месторождений нефти и газа

Сами нефтяные резервуары на глубинах 4000-5500 метров находятся в стрессовом состоянии, под колоссальным внутрипластовым давлением, занимающее суммарные площади 3154 кв.км. акватории и побережье моря.

Нарушения умеренного статического состояния гигантских нефтяных резервуаров могут спровоцировать:

* Природные землетрясения

* Техногенные землетрясения

* Технологические нарушения процессов бурения и эксплуатации месторождения.

Так же одной из серьезных проблем является местоположение таких опасных высокосернистых месторождений. На территории Каспийского бассейна происходит активное движение тектонических плит.По данным института сейсмологии национальной академии наук Казахстана территория Атырауской области включая акватории Каспийского моря отнесена к участкам земной коры с возможными проявлениями землетрясений магнитудой 6 баллов по шкале Рихтера.Крупные нефтяные подсолевые месторождения нефти и газа Кашаган, Кайран, Актоты, Королевское и Тенгизское расположены в тектонически активных участках земной коры.

Таким образом, безудержное освоение колоссальных подсолевых углеводородных ресурсов Казахстанского сектора Каспийского моря будет происходить в условиях взаимодействия сильных природных геодинамических и техногенных факторов. Риски возникновения природных землетрясений является существенным.

3. Опасность работ в водной среде

Как уже отмечалось ранее разработка морских месторождений приводит к глобальным экологическим последствия. Отличительными особенностями аварий на морских площадочных объектах являются скоротечность развития аварийных процессов, связанных с выбросом углеводородов и их горением в условиях плотного размещения оборудования.

Воздействие нефтегазовых комплексов на окружающую среду приводит к попаданию в нее различных загрязняющих веществ, наибольшую опасность среди которых представляют сырая нефть и природный газ, которые могут попадать в морскую среду и приводные слои атмосферы в больших количествах, вызывая негативные изменения в живых и неживых компонентах окружающей среды. Например, тонна сырой нефти при попадании на морскую поверхность может растечься в пятно сплошного нефтяного загрязнения площадью до 30 км.

Следует заметить, что хотя прямое токсическое воздействие нефтяных загрязнений морской среды на биоту морских экосистем и здоровье находящегося в контакте с морем человека сравнительно невелико, но опосредованное таким воздействием изменение физических и химических свойств воды, морского дна и береговой линии суши может вызвать значительные негативные изменения условий обитания живых организмов.

Среди главных причин появления загрязняющих веществ в окружающей среде можно назвать:

- нарушения регламентов технологических процессов добычи УВС;

- сброс в море неочищенных или плохо очищенных буровых и коммунально-бытовых сточных вод;

- аварийные ситуации.

Среди этих причин наибольшую опасность представляют аварийные ситуации. Наиболее опасны для окружающей среды:

- аварии на эксплуатационно-буровых платформах (особенно сопровождающиеся образованием фонтанов, пожарами и взрывами);

- разливы нефти при транспортировке добытого УВС (приводящие к загрязнению обширных морских акваторий и протяженных участков береговой зоны материков).

Естественно, в современном мире существуют множество методов ликвидации аварийных разливов нефти: ЛАРН -- комплекс мероприятий, направленных на удаление пятен нефти и стоков нефтепродуктов с поверхности воды и с почв. Этот комплекс состоит из нескольких стадий:

1. Установка ограждений, препятствующих дальнейшему распространению загрязнения (особенно актуально для сбора нефтепродуктов на воде и предотвращения растекания нефтаных пятен), нефтеуловителей, нефтеловушек. См. Бон (техника)

2. Распыление сорбентов (в том числе биосорбентов), с помощью которых проводится естественное рассеивание нефтепродуктов, что позволяет минимизировать последствия растекания нефтепродуктов до того, как они затронут экологически чистую зону;

3. Механический сбор нефтепродуктов. Для этого используются так называемые скимеры (устройства для сбора нефти с поверхности воды).

Очевидно, что после ликвидации аварии разработка нефтяных морских месторождений не остановится. А через какое-то время вновь может произойти катастрофа. В этом случае акватория превратится в гигантский источник загрязнения окружающей среды. К сожалению, мы не можем предугадать или предвидеть все аварийные ситуации, которые могут возникнуть при добыче нефти в морских условиях, но мы можем изобрести более действенные методы по мгновенной ликвидации аварий и улучшить правовую базу, связанную с ликвидацией нефтяных загрязнений.

Размещено на Allbest.ru