Создание и ликвидация амбаров для хранения отходов нефтедобычи

В данной работе мы приведем несколько проблем, реально существующих при использовании амбаров для хранения отходов нефтедобычи и возможные пути их решения. ...

ОГЛАВЛЕНИЕ

ВВЕДЕНИЕ. 3
1. ПРОБЛЕМЫ, ВОЗНИКАЮЩИЕ ПРИ СОЗДАНИИ И ЛИКВИДАЦИИ АМБАРОВ ДЛЯ ХРАНЕНИЯ ОТХОДОВ НЕФТЕДОБЫЧИ. 5
2. ТЕХНИЧЕСКИЕ И ТЕХНОЛОГИЧЕСКИЕ РЕШЕНИЯ ПРОБЛЕМ. 8
ЗАКЛЮЧЕНИЕ. 13
СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ. 14

ВВЕДЕНИЕ
На современном этапе развития технологии нефтедобычи при эксплуатации нефтяных месторождений образуются большие объемы отходов, преимущественное количество которых накапливается в шламовых амбарах. На нефтедобывающих предприятиях Среднего Приобья, в соответствии с регламентами, для сбора отходов бурения с одной кустовой площадки при бурении восьми скважин строится один амбар. Если количество скважин в кусте более десяти, - строится несколько амбаров .
В процессе эксплуатации амбары заполняются буровыми и тампонажными растворами, буровыми сточными водами и шламом, пластовыми водами, продуктами испытания скважин, материалами для приготовления и химической обработки буровых и тампонажных растворов, ГСМ, хозяйственно-бытовыми сточными водами и твердыми бытовыми отходами, ливневыми ст очными водами. Процентное соотношение между этими компонентами может быть самое разнообразное в зависимости от геологических условий, технического состояния оборудования, культуры производства и т.д.
В данной работе мы приведем несколько проблем, реально существующих при использовании амбаров для хранения отходов нефтедобычи и возможные пути их решения.
Актуальность данной темы подтверждена возросшим беспокойством со стороны природоохранных организаций. Проблемы экологии и загрязнения окружающей среды остро стоят на протяжении уже не одного десятилетия. Необходимы новые решения технические и технологические для уменьшения рисков отравления нашей планеты.
Основная цель работы: указать на основные проблемы экологического характера и найти наиболее оптимальные пути их решения.
Задачи работы зависят от поставленной цели и включают в себя: постановку проблемы, рассмотрение воздействия отходов нефтедобычи на окружающую среду, нахождение актуальных способов решения указанных проблем, подведение итогов о проделанной работе.

Разработанные проекты ликвидации «старых» шламовых амбаров, в соответствии с требованием п. 7.2 ст. 11 ФЗ № 174-ФЗ «Об экологической экспертизе», подлежат государственной экологической экспертизе федерального уровня. В соответствии с требованиями п.п. 6,7 ст. 12 ФЗ № 89-ФЗ «Об отходах производства и потребления» указанные шламовые амбары, до начала деятельности по размещению в них отходов, должны пройти в установленном порядке процедуру государственной регистрации объекта размещения отходов.
При ликвидации зарегистрированных в государственном реестре шламовых амбаров методами, не предусматривающими выемку и использование или вывоз отходов, проектными решениями необходимо предусмотреть мероприятия по организации локального экологического мониторинга данных объектов в соответствии с требованиями п.4 ст. 12 ФЗ № 89-ФЗ «Об отходах производства и потребления» 6.
2. ТЕХНИЧЕСКИЕ И ТЕХНОЛОГИЧЕСКИЕ РЕШЕНИЯ ПРОБЛЕМ
Все известные технологии переработки нефтешламов по методам переработки можно разделить на следующие группы:
- термические - сжигание в открытых амбарах, печах различных типов, получение битуминозных остатков;
- физические - захоронение в специальных могильниках, разделение в центробежном поле, вакуумное фильтрование и фильтрование под давлением;
- химические - экстрагирование с помощью растворителей, отвердение с применением (цемент, жидкое стекло, глина) и органических (эпоксидные и полистирольные смолы, полиуретаны и др.) добавок;
- физико-химические - применение специально подобранных реагентов, изменяющих физико-химические свойства, с последующей обработкой на специальном оборудовании;
- биологические - микробиологическое разложение в почве непосредственно в местах хранения, биотермическое разложение.
Ниже вашему вниманию представлены наиболее интересные на наш взгляд и легкореализуемые методы и решения глобальных экологических проблем, связанных с хранением и ликвидацией амбаров для хранения отходов нефтедобычи.
Фитомасса как средство для сокращения эмиссии отходов.
Способность фитомассы защищать атмосферу от летучих компонентов нефтешлама исследовали в сериях экспериментов с герметичными сосудами путем изучения состава газовой фазы с помощью газовой хромато/масс спектрометрии. Оказалось, что даже слой сена толщиной 2 см, размещенный на поверхности шлама, способен на 95% сократить эмиссию летучих компонентов.
Влияние растительной массы на процессы самоочищения нефтешлама изучали в лабораторных условиях в контейнерах 15х25х15 см в течение 6 месяцев. В отношении убыли органических загрязнений нефтешлама наилучший результат также достигнут в варианте с фитомассой: убыль низкомолекулярных соединений нефтешлама, летучих с паром, составила около 80%, нефтяных углеводородов, экстрагируемых хлороформом - 30%.
Таким образом, растительная масса, которую периодически скашивают на территории очистных сооружений, представляет собой дешевый возобновляемый ресурс и может применяться как на поверхности шлама с целью защиты атмосферы, так и смешиваться с ним с целью активизации процессов самоочищения7.
Солидификация.
Такая технология позволяет получить на основе обезвреженного отхода достаточно прочный материал. Образовавшаяся при твердении прочная консервирующая матрица предотвращает растворение токсичных веществ под воздействием компонентов окружающей среды, дополнительно связывает их физически и химически, снижает поверхность контакта с окружающей средой. Обезвреживание шлама проводится путем смешения в определенных пропорциях с сорбентом и цементом. В результате такой обработки присутствующие в шламе органические вещества связываются введенными сорбентами. Цемент и сорбент при смешении со шламом в присутствии воды поддерживают в системе высокое значение рН (до 12). При этом катионы тяжелых металлов, содержащиеся в шламе, переходят в состав труднорастворимых гидроксидов. Последующее отверждение обезвреженных отходов, протекающее в результате процессов гидратации введенного в систему цемента, приводит к еще более прочному связыванию нейтрализованных токсичных соединений и предотвращению последующего их растворения при воздействии окружающей среды. Полученный в результате обезвреживания продукт может быть использован в строительстве8.
Биологическая обработка.
Технология биоутилизации нефтезагрязнений различной этиологии позволяет ликвидировать нефтеполлютанты от аварийных разливов до стационарных нефтешламовых амбаров.
Применение нескольких десятков ингредиентов (в т.ч. и биопрепаратов-деструкторов) гарантирует положительный результат и позволяет варьировать качественно-количественный состав, агрегатное состояние конечного продукта биоутилизированных нефтемасс, а также сроки достижения результата. В последствии полученный экологически безопасный органоминеральный субстрат (рН 6,5-7,5) может быть использован для экологического экранирования (в т.ч. создания биологического фильтра) буровых скважин, буровых и шламовых амбаров, рассаливания грунтов, в качестве органо-минерального удобрения для сельского хозяйства и т.д., что создает замкнутый природоохранный цикл нефтегазодобывающей и нефтеперабатывающей промышленности9.
Технология детоксикации.
Предлагаемая технология заключается во внесении специальных препаратов с последующим их перемешиванием с обрабатываемой почвой на глубину корнеобитаемого слоя для усиления аэрации (перекопка, вспашка, боронование, дискования). Все операции проводятся с использованием серийной сельхозтехники или специальной установки.
Использование данной технологии для детоксикации нефтезагрязненных почв и грунтов без их выемки, вывоза и захоронения позволяет максимально задействовать и использовать все существующие природные механизмы самоочищения. Снижается токсичность углеводородов, ускоряются процессы их биохимического разложения и восстанавливаются плодородие почв и растительный покров загрязненной территории. Формируются оптимальные водно-воздушный и окислительно-восстановительный режимы, повышаются биологическая и ферментативная активность почвы. Исключается гибель вносимых бактерий при применении нефтеокисляющих микроорганизмов (бакпрепаратов), при загрязненности более 5%, т.к. снимается острая токсичность углеводородов нефти, особенно метанонафтеновой фракции10.
Структурирование и изменение физических параметров.
Данная технология позволяет с минимальными затратами подготовить нефтешлам к дальнейшей биоремедиации. Обработку нефтешлама проводили в течение 1 года на промышленном полигоне с водонепроницае-мым основанием и дренажной системой для отвода избыточной влаги. После размещения нефтешлама (слоем около 50см) для защиты атмосферы по его поверхности слоем 30-40 см. распределяли фитомассу, представляющую собой недорогой возобновляемый ресурс. Для повышения активности микроорганизмов вносили в небольших количествах удобрения. Через 6 мес. фитомассу запахали с целью лучшего структурирования отхода и стимуляции активности микрофлоры. Структурирование принципиально изменило условия существования микрофлоры в толще нефтешлама. Микроорганизмы и потенциально богатый субстрат - углеводороды начали контактировать с кислородом воздуха, увеличилась доступность воды, ранее заключенной в гидрофобный матрикс. Это отразилось на биологической активности микрофлоры отхода - уровень дыхания повысился вдвое. Вследствие этого значительно снизился уровень загрязнения нефтешлама: убыль летучих, наиболее токсичных компонентов составила около 80%, суммарного содержания углеводородов - около 30%. Одновременно с уменьшением содержания органических загрязнений увеличилась зольность. Токсичность нефтешлама в процессе предобработки снизилась в 5 раз и составила (ЕС50) 100%. Это также служит аргументом в пользу того, что низкая деградационная активность микрофлоры нефтешлама обусловлена не только прямым токсическим действием его компонентов, но и его специфическими физико-химическими свойствами11.
Ввиду ограниченности объема работы здесь приведены далеко не все возможные методы и технологии защиты окружающей среды от влияния отходов нефтедобычи, однако и из перечисленного видно, что существуют способы контроля выбросов в атмосферу негативных микроэлементов, и они, по всей видимости, не такие уж дорогостоящие и сверхсложные.