Природоохранная деятельность в нефтегазодобывающем производстве

Федеральное агентство по образованию

государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования

Тюменский государственный нефтегазовый университет

филиал в г.Нижневартовске

















Контрольная работа 



по дисциплине: “Экономика природопользования”

на тему: “Природоохранная деятельность в нефтегазодобывающем производстве”











Выполнил: 

ст. гр. ЭП-3

Киселёв И.А.

Проверил:

Доцент

Наумов В.А.















Нижневартовск 2008

Содержание



           Введение



Экономический стимулирование природа охранной деятельности

 

Объекты природа охранного назначения  в нефтегазодобывающем производстве 



Определение эффективности управления природа охранной деятельности на предприятии



Заключение





















































Введение

Охрана окружающей среды - это система мероприятии по предотвращению или устранению загрязнения атмосферы, воды и земель, то есть природной среды. Основная часть загрязнителей атмосферы - газ из трубопроводов и резервуаров. Для уменьшения загрязнения воздуха на нефтяных и газовых промыслах предусматривают различные технологические и организационно

технические мероприятия. Им уделяется особое внимание на месторождениях, в газе которых содержится сероводород. К основным таким мероприятиям относят:

- правильный выбор материала для оборудования, трубопроводов и арматуры;

- герметизация систем добычи, транспорта и промысловой подготовки газа и газоконденсата;

- применение систем автоматизации, обеспечивающее аварийное отключение оборудования и установок без разгерметизации оборудования;

- применение в качестве топлива и для технологических нужд газа, прошедшего осушку и сероочистку;

- применение закрытой факельной системы для ликвидации выбросов сероводорода при продувке скважин, трубопроводов, при ремонте с последующим его сжиганием в факелах: уменьшение продолжительности продувок.

  В последние годы проблема защиты окружающей среды привлекает внимание не только ученых, но и всей мировой общественности. В атмосферу городов мира ежегодно выбрасывается: свыше 150 млн.т окислов серы, 850 млн.т окислов азота, 3 млн.т углеводородов, 310 млн.т углекислого газа и т.д. В мировой океан ежегодно сбрасывается 6 млн.т нефти.

   В результате многочисленных исследований установлена связь между загрязнением воздуха и заболеванием людей хроническими бронхитами, эмфиземой легких, астмой и раком. Например, Х.Хемфри отметил, что в США смертность от эмфиземы легких увеличилась в 10 раз. Согласно П.М.Шабаду, за последние 50 лет во многих странах число заболеваний раком легких увеличилось в десятки раз. Например, в Англии число заболеваний увеличилось в 40 раз.

  В 1999 году в 44 городах России экологическая обстановка была неблагополучной, в них отмечалось более 400 случая превышения допустимых норм в 10 и более раз. Зарегистрировано более 150 случаев залповых загрязнений воздуха.

  Нефтяная и газовая промышленность являются одними из самых больших потребителей ресурсов и по оценке специалистов оказывает 8-10% общего отрицательного воздействия на природу.

  Мировое потребление нефти и газа за последние 25-30 лет составило 60-65 млрд.т, что в 4-5 раз больше, чем за всю предшествующую вековую историю развития нефтяной промышленности. В последние годы потребление нефти в мире стабилизировалось на уровне 2,5-2,6 млрд. т/год. Для обеспечения этой добычи нефти эксплуатируется около 1 млн. скважин, расходуется более 10 млрд. м3/год воды. 

Экономический стимулирование природа охранной деятельности



За 30 лет освоения нефтегазового комплекса Западной Сибири природе нанесен неисчислимый урон. Экономический ущерб в расчете на 1 тонну добытой нефти в несколько раз превышает ее официальную цену. В результате нефтегазовые области в Западной Сибири стали зоной экологического бедствия. Почти 57 млн. кубометров неочищенных вредных отходов ежегодно сбрасывает нефтегазовый комплекс, причем половина этих губительных сбросов сразу же попадает в реки и озера. Ежегодно рекам Западной Сибири (прежде всего Обью) в Северный Ледовитый океан выносится более 120 тыс. тонн нефти и других вредных веществ. Уже сейчас содержание загрязняющих веществ в прибрежных водах Северного   Ледовитого океана в 5-6 раз превышает ПДК.

     Хотя попутные газы являются сырьем для промышленного нефтехимического синтеза, источником получения тепловой, экологической энергии, огромное количество их просто уничтожается.  В 1998 г. во всех нефтедобывающих странах в факелах было сожжено 87,8 млрд.м3, попутного нефтяного газа. 

  Опыт эксплуатации нефтяных месторождений показал, что в течение первых десяти лет разработки нефтяной газ в основном не утилизируется. А та часть газа, которая и расходуется в качестве топлива на собственные нужды нефтегазодобывающими управлениями, используется нерационально.   Общий объем утилизации нефтяного газа на дальних промыслах в Западной  Сибири составляет менее 5%. Строительство же трубопроводов для транспортировки газа на ГПЗ  не рентабельно по технико-экономическим показателям и природно-климатическим условиям. В то же время основным условием рационального использования нефтяного газа пока является строительство и ввод в эксплуатацию значительных мощностей по переработке газа, что требует строительства трубопроводов для транспортировки газа.

   Газоперерабатывающие заводы (ГПЗ) в отличие от нефтеперерабатывающих располагаются непосредственно в районах добычи нефти, т.к. нефтяной газ нельзя транспортировать без глубокого отбензинивания на расстояние более 50-80 км. Поскольку вновь разрабатываемые месторождения находятся, как правило, вдали от обжитых районов и индустриальных центров, то это является одной из основных причин отставания строительства газоперерабатывающих заводов. 

Другой проблемой, препятствующей массовому строительству газоперерабатывающих заводов в районах нефтедобычи, является то, что проектный срок жизни ГПЗ значительно превышает период разработки нефтяного месторождения, и впоследствии выявляются трудности по  обеспечению ГПЗ сырьем на длительную перспективу. 

Особенно большие потери нефтяного газа приходятся на районы со сложными природно-климатическими условиями. 

Объекты природа охранного назначения  в нефтегазодобывающем производстве



 Одной из основных отраслей промышленности, ответственных за загрязнение окружающей среды, справедливо считается нефтяная. На всем пути от скважины до потребителя нефть и нефтепродукты,      потенциальные загрязнители.    Выбрасываемые   в    атмосферу   газы,      образующиеся в результате сгорания нефтепродуктов в топках и различных    двигателях, значительно увеличивают общую концентрацию вредных веществ в воздухе. 

Кроме того, атмосфера загрязняется в результате      испарения нефти и нефтепродуктов и выброса паров в резервуарных парках, при перевозках и т.д.

     Особенно большую опасность представляет загрязнение нефтью грунтовых  вод и водоемов в результате сброса в пласты, реки, озера и море неочищенных промысловых сточных вод.

Основные источники загрязнения территории и водоемов на промыслах нефтью и сточными водами следующие:

    -  устья скважин и прискважинные площадки;   разлив   нефти в этих пунктах   возможен    через   неплотности   в    устьевых сальниках при насосной эксплуатации, через неплотности в устьевой арматуре при фонтанокомпрессорной эксплуатации, при ремонтных работах на скважинах и освоении скважин;

  -  мерники и трапы групповых и индивидуальных сборных установок; разлив нефти здесь возможен при переполнении ею мерников, при очистке мерников и трапов от грязи и парафина;

  -  сборные участковые и промысловые резервуарные парки;     здесь разлив нефти происходит при спуске сточной воды из резервуаров, при полной очистке резервуаров от грязи и парафина, переливе нефти через верх резервуара.

 Территория промыслов также может загрязняться нефтью из-за не плотностей в промысловых трубопроводах (утечки через сальники задвижек, фланцевые соединения, свищи в теле трубы и т.д.)

     Причины повреждений нефтесборных и нагнетательных трубопроводов могут быть различными (коррозия, эрозия, механические повреждения.) Для защиты труб используют защитные покрытия и катодную защиту. 

     Сточная вода нефтепромыслов часто содержит нефть. Спуск в водоемы недостаточно очищенных сточных вод приносит рыбному хозяйству огромный вред. Рыба либо погибает, либо приобретает запах нефти и непригодной к употреблению в пищу. Сточные воды нефтепромыслов обычно сильно минерализованы, и выпуск их в водоемы приводит к постепенному увеличению минерализации воды и отравлению водоемов.

Сброс промысловых вод в реки и озера запрещен и строго контролируются. 

Наиболее целесообразными методами ликвидации промысловых сточных и пластовых    вод   признаны закачка их в пласт с целью поддержания пластового    давления,  а      также сброс этих вод через поглощающие скважины в глубокозалегающие горизонты.

        Природный газ и углеводородный конденсат в месторождениях содержат сероводород. Поэтому применяют очистительные сооружения.  

Для     выбора    наиболее     эффективного    способа     восстановления растительности проводится оценка экологического состояния загрязненных территорий. 

        На всех участках, выделенных для рекультивации, сильная степень загрязнения нефтью, растительность полностью погибла. Почвы характерны для Западно-Сибирского региона болотно-подзолистые, торфяно-глеевые, сильно заболоченные.

        Глубина    проникновения  нефти определяется  уровнем  болотных вод и зависит от количества выпадающих  осадков.

     Наибольшие количество нефти содержится в верхнем  5 -  10 сантиметровом слое. Содержание нефтепродуктов определяется на каждом участке до и после проведения работ по рекультивации загрязненных нефтью земель.

       Основными  источниками  загрязненных  мохово-торфяного  покрова  на месторождениях является разлив нефти, конденсата, пластовых и сточных вод при аварийных порывах нефтепроводов в результате коррозии и других причин.

         Все    работы по рекультивации нефтезагрязненных земель проводится после проведения работ связанных со сбором и удалением разлившейся нефти.

          Удаление   нефти  с   водной поверхности осуществляется при помощи специальной техники-скимеров, вакуумных установок, насосов, и болотоходов следующим образом:



Определяется направление движения потоков нефти. На пути движения потоков оборудуются ям - накопители (ловушки) и дренажные канавы для облегчения и локализации сброса в них нефти, размеры ловушек диктуется условиями местности, шириной и интенсивностью потока.

Из накопителей и дренажных канав организуется немедленная откачка нефти скиммерами и вакуумными установками в специальные емкости.

Откаченная нефть вывозится на пункты сброса нефти, проходит все стадии подготовки нефти.















Определение эффективности управления природа охранной деятельности на предприятии



Добыча нефти и газа в НПП «Урайнефтегаз» идет по пути ввода в разработку все более отдаленных от нефтяных месторождений. Поэтому решение проблемы полной утилизации нефтяного газа должно идти по пути отыскания новых научных и технических решений, а не сжигания его. 

По официальным данным ежегодно в России на факелах сгорает более 10 млрд.м3 попутного нефтяного газа, т.е. более 30 % от всего добываемого. Экономисты подсчитали что сжигание одного миллиарда кубометров попутного газа эквивалентно потере товарной массы на сумму 270 млн.долларов. Огромен и экологический ущерб. В течение года отечественная нефтедобыча выбрасывает в атмосферу 400 тысяч тонн окиси углерода, окислов азота, углеводородов, сажи. В Сургуте и Нижневартовске, вокруг которых особенно много горящих газовых факелов, количество легочных заболеваний за последние годы возросло в полтора раза. Заметно увеличилось и число раковых заболеваний, детская смертность. Каждый факел делает вокруг себя безжизненное пространство на площади в среднем 24 га. Во время сезонных миграций в пламени гибнут миллионы птиц, летящих на огонь. При сжигании попутных газов выделяется такое количество тепла, которое намного превышает его поступление в виде солнечной радиации. Это может внести свой «вклад» в глобальное потепление.

При этом ухудшению экологической обстановки способствует и высокий уровень шума, возникающий при работе факельных установок, а также то, что объем дымовых газов при сжигании на факелах увеличивается в 8-9 раз за счет используемого при сгорании воздуха.

В то же время в других странах действуют жесткие нормативы сжигания попутного нефтяного газа при добыче нефти. В США, например, разрешается сжигать не более трех процентов ПНГ. В Норвегии тот, кто сжигает нефтяой газ, должен платить разорительные экологические налоги. У нас же за нормативное сжигание 1000 кубов газа платится всего 30 копеек, за сверхнормативное – семь с небольшим рублей. 

Основными компонентами дымовых газов после сжигания ПНГ на факелах являются - азот (70-75%), диоксид углерода (15-18%), сернистый ангидрид (5-10%), сажа (3-5%).

В результате исследований Сигала И.Я. установлено, что при горении попутного газа вследствие весьма высокой температуры пламени азот воздуха становится реакционно-способным  и, соединяясь с избыточным кислородом, образует окислы типа NO2, N2O. Окись азота составляет около 95% от суммы всех окислов азота. При взаимодействии с водой окислы азота образуют кислоту.

Механизм образования сажи в пламени углеводородных газов включает дегидрогенизацию органических соединений и их полимеризацию, ведущую к получению больших углеродных частиц. Наличие частиц углерода в пламени обусловлено термическим и термоокислительным разложением углеводородов.

Сера, содержащаяся в топливе, в процессе горения претерпевает сложные превращения и многократно меняет форму своих химических соединений. Экспериментальные исследования  и термодинамические расчеты показывают, что в уходящих газах практически вся сера содержится в виде сернистого газа SO2. При содержании в дымовых газах кислорода происходит окисление SO2 в SO3. Образовавшийся SO3 при охлаждении ниже 3000С начинает взаимодействовать с парами  воды, образуя пары серной кислоты.

   Поступление в атмосферный воздух огромных объемов продуктов сгорания изменяет состав атмосферного воздуха, часто приближая концентрации токсических веществ к опасным по биологическому действию на человека, животных, растения, приводит к быстрой коррозии металлов.

Поэтому мероприятия по защите воздушного бассейна от загрязнений в целом для экономики страны никогда не являются убыточными. Ущерб, причиняемый загрязнением воздуха населению, жилым и промышленным зданиям, урожайности сельскохозяйственных культур (особенно некоторым садовым деревьям, лесам паркам) в крупнейших городах составляет астрономическую сумму.

Следует учитывать, что загрязнение атмосферного воздуха резко снижает продуктивность и плодовитость скота и птиц, увеличивает скорость коррозии металла в 10-20 раз. Только из-за действия загрязнителей на металлы, краску, кожу, резину и другие материалы ежегодно потери в США составляют около 1 млрд.долл., а  общий ущерб достигает 12-14 млрд.долл. Характер вредного воздействия на человека, животных, растения и на материалы наиболее распространенных загрязнителей к настоящему времени достаточно изучен.

Крупные частицы, размером более 5-10 мкм, приводят к загрязнению поверхностей, а выброс частиц золы, размером менее 1 мкм, и также сажи, значительнее опаснее. Мелкие взвешенные в воздухе частицы уменьшают видимость, проникают в дыхательные пути человека.

Сернистый ангидрит даже в сравнительно малых концентрациях раздражающе действует на слизистые оболочки, дыхательные пути. В то же время, как известно, двуокись серы является ядом для многих растений, особенно хвойных и фруктовых. Установлено, что при кратковременном воздействии сернистый ангидрит вызывает изменение процессов фотосинтеза при концентрации его в воздухе свыше 0,9 мг/м3 .

Наиболее чувствительны к воздействию сернистого ангидрита ель, сосна, клен. Уже по истечение 5-10 дней (в зависимости от грунта) хвоя начинает рыжеть, преждевременно опадает.  Это воздействие резко усиливается при наличии в воздухе двуокиси азота.

В таблице 1.1 приведены данные о влиянии основных загрязнителей атмосферного воздуха при сжигании ПНГ, а в табл. 1.2 – действие некоторых токсичных газообразных веществ на человека. 

                                                                                                      

         Таблица 1.1

Влияние основных загрязнителей атмосферного воздуха

при сжигании попутных нефтяных газов

Загрязни-тели

Химические процессы взаимодействия с окружающей средой

Воздействие на здоровье человека

Воздействие на окружающую среду

1

2

3

4

Твердые частицы (пыль, зола и др.) 

В зависимости от химического состава и размера частиц

Зависят от химического состава 

Снижение солнечного освещения и видимости, увеличение облачности и туманности. Разрушение и загрязнение материалов. Возможное снижение температуры Земли в результате длительного воздействия.

Сернистый ангидрид SO2





Хроническое поражение растений, снижение урожайности в сельском хозяйстве, уничтожение лесов. Ускоренная коррозия металлов, порча различных материалов.



Оксиды азота NO2

В процессе горения образуется 95-100% NO, который окисляется в атмосферном воздухе до NO2 атмосферным озоном. В выбросе отопительных установок, газовых турбин и дизелей 70-90% NO, 10-30% NO2. 

Уменьшение содержания гемоглобина в крови

Поглощение солнечного света, NO2, образование коричневой дымки, которая является одним из главных компонентов фотохимических туманов - смогов. Разрушение ряда материалов, снижение урожайности в сельском хозяйстве, уничтожение лесов.

Оксид углерода СО

Медленное окисление до СО2 в нижнем слое атмосферы. В целом химическая инертность по отношению к другим компонентам городской атмосферы



Уменьшение содержания гемоглобина в крови

Никакого воздействия на высшие растения при концентрации 1 мг3



Летучие углеводороды и их продукты

Реакция СО и О3 с образованием альдегидов, кислот и других соединений

Раздражающее действие некоторых продуктов окисления углеводородов (альдегидов) на глаза и дыхательные пути

Поражение растений некоторыми соединениями при концентрации выше 0,02 мг3. Понижение видимости, частое появление запаха

Полициклические ароматические углеводы

Нет данных

Понижение видимости, поражение ряда растений, некоторые углеводороды могут вызывать заболевания раком

Нет данных







Таблица 1.2

Действие некоторых токсических газообразных 

веществ на человека  

Длительность и характер действия

Содержание в воздухе, мг/м3



CO

SO3

NO2

Несколько часов без заметного действия

115

65

15

Признаки легкого отравления или раздражения слизистых оболочек 2-3 часа

115-575

130

20

Возможно серьезное отравление через 30 мин.

2300-3500

210-400

100

Опасно для жизни при кратковременном воздействии

5700

1600

150



Таким образом бесцельное сжигание попутного нефтяного газа является вредным со всех сторон: экологии, экономики, ресурсосбережения и т.п. ПНГ является природным богатством нашей страны и потери его невосполнимы. Именно поэтому вопросам утилизации его с каждым годом является все большее внимание. Одним из таких направлений является использование ПНГ с целью повышения нефтеотдачи пластов в составе водогазовой смеси, которое решит сразу две задачи: утилизация попутного нефтяного газа и добыча длительной нефти.



 Территориально-производственное предприятие «Урайнефтегаз» производит следующие мероприятия: 

ревизию оборудования, 

замену линий водоводов, 

отсыпают амбары, но мероприятия отстают от плановых из-за отсутствия техники.



























Заключение

         В процессе эксплуатации нефтяных месторождений возникают следующие виды опасностей: производственные опасности (внезапное разрушение оборудования, несущих конструкций, взрывы, пожары, аварийные утечки токсичных веществ); чрезвычайные ситуации; профессиональные вредности (чрезмерные мышечные и нервно-психические напряжения отдельных органов и систем организма, монотонность труда, нерациональная рабочая поза, неблагоприятные метеорологические и другие условия); случаи травматизма; аварии и отравления.  Основными опасностями в плане нанесения  ущерба человеку и окружающей среде в условиях ТПП ”Урайнефтегаз” являются: 

- поражение электрическим током;

- отравление нефтяными газами, различными ингибиторами;

- опасность травмирования движущимися частями оборудования;

- опасность травмирования транспортными средствами, спецтехникой;

            - опасность травмирования частями оборудования при работе со  спецтехникой под высоким давлением;

- опасность ожогов при работе с паро-передвижной установкой.

- крупномасштабные пожары, которые могут возникнуть при возгорании пролитой горючей жидкости (нефти, нефтепродуктов, применяемых в процессе добычи и подготовки горючих реагентов), возгорании горючих жидкостей в резервуарах товарных парков, емкостях и технологических аппаратах; на скважинах в результате неконтролируемого фонтанирования; в результате разгерметизации газопроводов и нефтепроводов;

- сильные взрывы скопившегося газа и легких фракций нефти при утечках на скважинах, на пункте подготовки нефти и при утечках из технологических резервуаров. Также возможны взрывы на складах веществ, применяемых при перфорации и в других процессах;

	            -загрязнение окружающей среды разливами большого количества сточных вод и вод, применяемых при поддержании пластового давления. Эти воды отличаются высокой минерализацией и коррозирующей способностью, а также содержанием различных реагентов;  

-неконтролируемое фонтанирование из скважин, вскрывших высоконапорный водоносный или нефтегазоносный пласт. В результате фонтанирования возможны выбросы нефти, газа и минерализованных вод, наносящих огромный ущерб сельскохозяйственным землям (нарушается кислородный, азотный и водосолевой баланс почвы), природе леса и животному миру, восстановление плодородия почвы происходит через очень большой промежуток времени даже при небольшом её загрязнении    

- загрязнение почв при аварийных утечках реагентов.









Список использованной литературы



Безопасность труда в нефтегазодобывающих и газоперерабатывающих производствах. Правила и нормы. (составитель Ю.С.Карпеев) М.:Недра , 1989 год.

 Нормы пожарной безопасности НПБ 105-95 М.: Главное управление противопожарной службы МВД России; 1995 год.