Основные виды химического воздействия на компоненты природной среды в районах морской нефтегазодобычи

Размещено на http://www.allbest.ru/

Основные виды химического воздействия на компоненты природной среды в районах морской нефтегазодобычи

План

Введение

1. Обзор морской нефтегазодобычи

2. Влияние на экологию

3. Примеры загрязнения

4. Меры по защите окружающей среды

Заключение

Используемая литература

Введение

Морская нефтегазодобыча влияет на компоненты природной среды в районах ее осуществления и может иметь серьезные последствия для экологии шельфа и береговых зон. Эта тема является актуальной и важной, так как нефтегазовая промышленность является одной из основных отраслей мировой экономики, но при этом она может оказывать серьезное негативное воздействие на окружающую среду.

Привлечение внимания общества к проблемам экологии шельфов и береговых зон очень важно, так как это может помочь повысить осведомленность людей о проблемах загрязнения морской среды и привлечь внимание к необходимости защиты окружающей среды.

Пропаганда внедрения чистых технологий также является важным шагом в направлении защиты окружающей среды и может снизить негативное влияние морской нефтегазодобычи на экологию шельфов и береговых зон!

1. Обзор морской нефтегазодобычи

Морская нефтегазодобыча - это процесс добычи нефти и газа в море. Она осуществляется на континентальном шельфе, который представляет собой зону от берега до глубины 200 метров. Для добычи нефти и газа используются специальные платформы, которые устанавливаются на морском дне.

Морская добыча нефти является важнейшим компонентом мирового энергоснабжения. Она требует использования всё более изощрённых технологий и всё большего внимания в связи с ее пагубным воздействием на окружающую среду. Поскольку России принадлежит самый обширный в мире шельф, где находится множество месторождений, развитие морской добычи является крайне перспективным для российской нефтегазовой отрасли. Морская добыча нефти в России -- важный элемент технологического прогресса и создания резерва гибкости на будущее, а в ряде случаев она может быть эффективней разработки месторождений в удаленных районах.

Одно морское месторождение может выдать за один день 250 тысяч баррелей нефти-сырца. Этого достаточно, чтобы наполнить бензобаки 2,5 миллионов автомашин. Но это лишь малая часть рыночных потребностей. Ежедневно по всему миру мы сжигаем до 80 миллионов баррелей нефти. И если ситуация не изменится, то следующих 50 лет потребность в энергетике удвоится. На сегодняшний день в мировом океане существует всего 100 разведывательных буровых платформ. На постройку новой нефтяной платформы необходимо 4 года и 500 миллионов долларов США.

Потребность в освоение морских месторождений с годами только растет. Континентальные запасы иссякают, что вынуждает нефтегазовые компании выйти за береговую линию. При этом с годами платформы удаляются все дальше от берега, охватывая новые акватории.

Нефть добывается с глубин моря уже до 600 м. Рост морской нефтедобычи в настоящее время более чем в 5 раз превышает динамику роста добычи на суше.

Таблица 1 Доля морской нефтедобычи в мировом балансе

В 2015 году доля морских месторождений составляла 29 % от суммарной мировой добычи нефти. Эксплуатация морских месторождений осуществляется в 50 странах, но почти половина всей добычи сконцентрирована в пяти странах-лидерах: Саудовская Аравия, Бразилия, Мексика, Норвегия и США. Крупнейшим морским месторождением является Саудовско-кувейтское месторождение Саффания-Хафджи.

В России нефть и газ добывают на шельфе в Охотском море (проекты «Сахалин-1» и «Сахалин-2»), а также в Каспийском море, где работает компания «Лукойл», и на Приразломном месторождении в Печорском море, где добывает нефть компания «Газпром нефть»

Что касается добычи нефти в Арктической зоне, то этот процесс весьма нежелателен для уязвимой арктической экосистемы. Распределение запасов нефти в Арктике выглядит таким образом: 41 % нефтяных месторождений принадлежит России, 28 % -- Соединённым Штатам Америки, 18 % -- Норвегии, 9 % и 4 % -- Канаде и Дании соответственно.

Несмотря на внедрение новых технологий, добыча нефти в море все еще представляет собой сложный процесс, требующий больших затрат.

Чтобы пользоваться морской нефтью, нефтяники должны проделать несколько предварительных этапов работы: сначала произвести тщательную разведку, потом организовать добычу, хранение и транспортировку полученного сырья на нефтеперегонные заводы.

Процесс добычи нефти и газа в море начинается с установки нефтяной или газовой платформы на морском дне. Затем происходит бурение скважины, в результате которого добывается нефть или газ. Добытая нефть или газ транспортируется на берег или на другую платформу для дальнейшей переработки и использования. В процессе добычи могут использоваться различные химические реагенты и технологии для увеличения добычи и очистки нефти и газа.

Специфические условия работы в море позволили при освоении нефтяных месторождений широко использовать целый флот различных передвижных сооружений, с помощью которых производятся разнообразнейшие работы при строительстве нефтепромыслов. К ним относятся плавучие буровые установки и буровые суда для бурения разведочных и эксплуатационных скважин. Вследствие высокой мобильности и автономности их применение оказалось чрезвычайно эффективным, несмотря на значительную первоначальную стоимость.

В процессе разработки морских месторождений потребовалось надежное сообщение между отдельными объектами, расположенными на морских стационарных основаниях. Доставка грузов на судах при волнении свыше 4 баллов и ветре свыше 5 баллов была затруднена. Кроме этого, не судоходность акватории в местах разработки обусловила создание эстакад как средств сообщения между объектами существующего промысла.

Специальные морские платформы - инженерные комплексы, с помощью которых осуществляется как бурение, так и непосредственно извлечение углеводородного сырья из-под морского дна.

Основные виды платформ:

· стационарные;

· свободно закреплённые;

· полупогружные (разведочные, буровые и добывающие);

· самоподъёмные буровые;

· с растянутыми опорами;

· плавучие нефтехранилища.

Конструктивно нефтяная платформа состоит из четырёх элементов -- корпуса, системы якорей, палубы и буровой вышки.

Современные платформы стабилизируются в заданной точке не только при помощи якорей и свай, но и передовых технологий, включая системы позиционирования. Платформа может быть заякоренной в одном и том же месте несколько лет, вне зависимости от погодных условий в море.

Постепенное увеличение размеров платформ привело к необходимости пересмотра их конструкции, потому разработчики из Kerr-McGee (США) создали проект плавучего объекта с формой навигационной вехи. Конструкция представляет собой цилиндр, в нижней части которого размещается балласт. Днище цилиндра прикрепляется к донным анкерам. Такое решение позволило строить относительно надёжные платформы поистине циклопических размеров, предназначенные для работ на сверхбольших глубинах.

Рис. 1 Применение разных систем добычи в море: 1 -- наклонные скважины; 2 -- стационарные платформы; 3 -- плавучие платформы с опорами; 4 -- полупогружные платформы; 5 -- буровые суда

На современном этапе развития отрасли при небольших расстояниях от места добычи до побережья бурятся наклонные скважины. При этом иногда применяется передовая разработка -- управление дистанционного типа процессами бурения горизонтальной скважины, что обеспечивает высокую точность контроля и позволяет отдавать команды буровому оборудованию на расстоянии в несколько километров.

Однако, несмотря на все преимущества морской нефтегазодобычи, она может оказывать серьезное воздействие на экологию.

2. Влияние на экологию

Негативные последствия морской нефтегазодобычи на экологию шельфа и береговых зон могут быть связаны с различными факторами:

a. Выбросы паров и газов в атмосферу. При добыче и транспортировке нефти и газа в атмосферу выбрасываются различные газы, такие как метан, сероводород, оксиды азота и другие, которые могут негативно влиять на окружающую среду и здоровье людей.

b. Выбросы нефти и нефтепродуктов в море. При несчастных случаях на море, таких как разливы нефти, происходит загрязнение морской воды, что приводит к гибели морских животных и растительности.

c. Отходы производства. При добыче нефти и газа образуются различные отходы, такие как буровой шлам, отработанные нефтяные и газовые скважины, которые могут негативно влиять на окружающую среду.

d. Шумовое загрязнение. Работа морских нефтегазодобывающих платформ сопровождается шумом, который может негативно влиять на морских животных и растительность.

Для предохранения загрязнения моря при разведке и разработке морских нефтяных и газовых месторождений необходимо знать все возможные источники загрязнения во всех процессах, применяемых на каждом из этапов разработки.

Последствия воздействия на экологию:

a. Загрязнение морской воды. Разливы нефти и нефтепродуктов в море приводят к загрязнению морской воды, что может привести к гибели морских животных и растительности.

b. Нарушение экосистемы. Воздействие на морскую экосистему может привести к нарушению баланса в природе и гибели многих видов животных и растительности.

c. Ухудшение качества воздуха. Выбросы газов и паров в атмосферу могут привести к ухудшению качества воздуха и негативно влиять на здоровье людей.

d. Угроза здоровью людей. Воздействие на экологию может привести к угрозе здоровью людей, особенно тех, кто живет и работает вблизи мест добычи нефти и газа.

В море нефть встречается в самых разных формах: мономолекулярные пленки, пленки толщиной до нескольких миллиметров, пленки на скалах, нефть в донных осадках, эмульсии «вода в нефти» или «нефть в воде», нефтяные агрегаты.

При разливе нефти на водной поверхности образуется пленка, которая очень быстро распространяется по водной поверхности. Одна капля нефти растекается на площади 0,25 м2, а 1 т нефти на площади 500 га. Собрать или уничтожить нефть, разлитую по поверхности воды, весьма трудно, и инженерная мысль пока безуспешно ищет радикальные средства борьбы с этим бедствием.

За период развития морской добычи нефти и газа стало ясно, что работы на морских объектах нефтегазодобычи относятся к одним из наиболее опасных и сложных видов человеческой деятельности. Скважины, технологические аппараты, трубопроводы, силовые кабели, аппаратура контроля и управления, средства эвакуации персонала сконцентрированы на ограниченной площади, в непосредственной близости от жилого модуля. На платформах работают сотни человек персонала. Нефть, поступающая на платформу из скважины обычно содержит большое количество газа. Из-за высокого давления в зоне устья скважины, утечки газа, представляет собой серьезную опасность. Потенциальные источники воспламенения, особенно различное оборудование, представлены практически на всех участках платформы. Пожар или взрыв, это основная опасность на морской стационарной платформе, способная привести к катастрофическим разрушениям, гибели персонала платформы и колоссальным убыткам.

Рис. 3 Опасности нефтяного загрязнения для обитателей моря

В целом, морская нефтегазодобыча может иметь серьезные последствия для окружающей среды и здоровья людей, поэтому необходимо принимать меры для минимизации воздействия на экологию и развития более экологически чистых технологий.

Наиболее тяжелые экологические последствия происходят от аварий на буровых платформах, которые неизбежны при эксплуатации месторождений.

3. Примеры аварий и загрязнений

Приведем примеры реальных случаев загрязнения морской среды нефтью и газом.

Один из самых крупных случаев загрязнения морской среды произошел в 2010 году в Мексиканском заливе, когда произошла авария на нефтяной платформе Deepwater Horizon. В результате происшествия в море вылилось около 780 миллионов литров нефти, что привело к серьезному загрязнению воды и побережья. Это привело к гибели многих морских животных, включая дельфинов, черепах и птиц, а также к серьезным экономическим последствиям для рыболовства и туризма в регионе.

В 70_х годах произошла ужасная по своим последствиям авария танкера «Торри Кэньон». В море вытекло 80 тысяч тонн нефти! Под угрозой гибели оказались устричные отмели и рыбные садки, пляжи всемирно известных курортов. Какими только способами не пытались люди бороться с нефтью, разлившейся на огромном пространстве акватории! Ее пытались собирать, пробовали жечь напалмом… Ничего не помогало. Для прибрежных стран это явилось поистине всенародным бедствием.

Летом 1985 года на одной из разведочных скважин месторождения «Тенгиз» произошла серьёзная авария. Эта авария привела к выбросу 3 млн т нефти и гибели около 200 тыс. птиц.

16 марта 1978 года авария супертанкера «Амако Кадис» привела к самой большой экологической катастрофе в истории мореплавания. Танкер потерпел аварию в водах, омывающих полуостров Бретань (Северная Франция), и в море вылилось около 200 тысяч (!) тонн сырой нефти. Ветер распространил нефтяное пятно более чем на 100 миль. Погибли устричные отмели, погибли птицы в океане. В приморских заболоченных местах уже через трое суток после катастрофы не осталось никакой жизни. Около 320 километров побережья было заражено нефтью. Вымерло все живое.

И биологи говорят, что только через семь, а то и десять лет восстановится экологический баланс природы в этом районе.

Международная организация труда приводит данные о 47 несчастных случаях, сопровождающихся массовой (3 и более человек) гибелью людей. Наиболее разрушительными из них являются: - Взрыв на самоподъемной плавучей буровой установке Рон Таппмейер при бурении разведочной скважины в Саудовских водах в 1980 году. При взрыве погибло 19 человек. - В 1980 году в Северном море опрокинулась буровая установка «Александер Килланд» и погибло 123 человека. - Февраль 1982 года полупогружная самоходная плавучая буровая установка «Оушн Рейнджер» и вся её команда 84 человека погибли в районе Большой Ньюфаундленской банки у побережья Канады, в результате того, что установка затонула, а персонал не смог эвакуироваться. Эта трагедия привлекла внимание и поставила вопросы о надежности технологии, применяемой для морских буровых работ в сложных окружающих условиях, а также наличия систем и средств, обеспечивающих безопасную эвакуацию персонала в экстремальных условиях.

Масштаб аварии, её последствия и число человеческих жертв заставили надзорные органы и компании Великобритании пересмотреть подход к обеспечению противопожарной защиты на морских платформах, как на уровне 12 отдельных деталей, так и на уровне подхода к обеспечению безопасности в целом, а именно:

- создание и функционирование специальной системы управления безопасностью, оператором морской установки;

- периодическое проведение количественных оценок риска и обоснование уровня безопасности;

- реализация программ организационно-технических мероприятий по повышению безопасности, отражающая специфику опасности каждой конкретной установки.

Статистические данные о распределение аварий для стационарных платформ, самоподъемных и плавучих буровых установок показывают, что с передвижными установками произошло больше крупных аварий. Число стационарных платформ примерно в пять раз превышает количество передвижных, но при этом число погибших на передвижных буровых установках выше, чем на стационарных. Для стационарных установок наиболее губительным видом аварии является пожар или взрыв.

4. Меры по защите окружающей среды

Загрязнение моря нефтью и нефтепродуктами, способно нарушить критическое биологическое равновесие, повлиять на его самоочищаемость и возобновимость биоресурсов.

В целом, защита окружающей среды от негативного влияния морской нефтегазодобычи является важной задачей, которая требует совместных усилий со стороны правительств, компаний и общественности.

Для защиты окружающей среды от негативного влияния морской нефтегазодобычи могут быть приняты различные меры. Например, можно использовать более безопасные технологии добычи, улучшать системы контроля и мониторинга выбросов, а также проводить регулярные экологические аудиты.

Разработка экологически чистых технологий: может помочь снизить негативное влияние морской нефтегазодобычи на окружающую среду. Например, использование возобновляемых источников энергии может снизить выбросы газа и других вредных веществ.

Таблица 2. Возможных мероприятий для предотвращения негативного воздействия в зависимости от источника и вида воздействия на морскую среду при освоении морских нефтегазовых месторождений

Сотрудничество с научными организациями: может помочь разработать более эффективные методы мониторинга и защиты морской среды. Научные организации могут проводить исследования и разрабатывать новые технологии для защиты окружающей среды.

Общественное сознание: может сыграть важную роль в защите окружающей среды от негативного влияния морской нефтегазодобычи. Люди могут принимать участие в экологических кампаниях и поддерживать меры по защите окружающей среды.

Необходимо проводить ряд целенаправленных комплексных исследований, и иметь доступ к соответствующим статистическим данным всех государств. Это позволит создать объективную картину загрязнения акватории, предложить оптимальные методы ее очистки, а также предупреждать загрязнение и прогнозировать ситуацию -- все в рамках комплексной программы по сохранению экологического равновесия в море, включающей разработку нормативно-правовой базы охраны окружающей среды, методики расчетов по полному возмещению экологических ущербов, обеспечение и комплексное планирование ликвидаций загрязнения.

морской нефтегазодобыча экология

Заключение

Сокращение запасов традиционных нефтяных месторождений на суше заставило ведущие компании отрасли бросить свои силы на разработку богатых морских блоков. В то же время, получение сырья на морских участках осуществляется преимущественно с применением дорогих и трудоёмких методов, при этом задействуются сложнейшие технические комплексы -- нефтяные платформы, что требует больших затрат. Морская добыча нефти сопряжена также с возникновением различных рисков и последствий, которые нуждаются в тщательной идентификации и минимизации, поскольку деятельность по добыче нефти может происходить в экологически важных областях или вблизи них. Чёткое определение экологических рисков и разработка подробных планов управления с целью избежать, предотвратить или минимизировать негативные последствия морской добычи нефти, является важной и неотъемлемой частью планирования разведочных и производственных работ.

Морская нефтегазодобыча является важной отраслью мировой экономики, но при этом она может оказывать серьезное негативное воздействие на окружающую среду. Для решения этой проблемы необходимо принимать меры по защите окружающей среды и использовать более безопасные технологии добычи. Только так мы сможем сохранить природную среду для будущих поколений.

Используемая литература

1. Арктика в фокусе современной геополитики // Институт региональных проблем. ЦДУ ТЭК. -- М., 2015. -- 58 с.

2. Морская добыча нефти / Е.С. Картамышева, Д.С. Иванченко. -- 2017. -- № 25 (159). -- С. 107-110.

3. Нефтяное загрязнение Северного Каспия, его влияние на морские экосистемы и методы борьбы с ним / Гюнель Анар Ибрагимли, И.Ф. Ракчеева-Актопрак. --2023. -- № 14 (461). -- С. 77-86.

4. Воздействие различных загрязнителей на морскую среду/ Основы геоэкологии

5. Нефть в море: особенности нефтедобычи в океане и море/ Портал о нефти

6. Освоение шельфовых месторождений/ Т.К. Ахмеджанов А.С. Ыскак/ Алматы 200

7. "Deepwater Horizon Oil Spill: An Overview" by Congressional

8. "The Gulf Oil Disaster and the Future of Offshore Drilling" by National Commission on the BP Deepwater Horizon Oil Spill and Offshore Drilling

9. "The Deepwater Horizon Oil Spill: A Comprehensive Overview" by National Oceanic and Atmospheric Administration

10. "The Gulf Oil Spill: Economic and Environmental Implications" by Congressional Research Service

11. "Oil Spills in U.S. Coastal Waters: Background, Governance, and Issues for Congress" by Congressional

12. "The Gulf Oil Spill: Analysis and Recommendations" by Center for American Progress

13. "The Deepwater Horizon Oil Spill: Lessons Learned and Future Implications" by National Academy of Engineering

14. "The Gulf Oil Spill: An Analysis of the Legal Issues" by Congressional

15. "The Gulf Oil Spill: Assessing the Environmental Damage" by National Wildlife Federation

16. "The Gulf Oil Spill: A National Commission Report" by National Commission on the BP Deepwater Horizon Oil Spill and Offshore Drilling

Размещено на Allbest.ru