ГЕОЭКОЛОГИЧЕСКИЕ УСЛОВИЯ РАЗРАБОТКИ 11ЕФТЯНОГО МЕСТОРОЖДЕНИЯ (НА ПРИМЕРЕ ФЕДОРОВСКОГО МЕСТОРОЖДЕНИЯ)
|
Аннотация 3
Введение 4
1 Физико-географическая характеристика территории 8
1.1 Геологическое строение и рельеф 9
1.2 Климат 10
1.3 Поверхностные воды 12
1.4 Почвенный и растительный покров 16
1.5 Современное состояние животного мира 21
2 История становления и развития ПАО «Сургутнефтегаз» 23
3 История НГДУ «Федоровскнефть» как структурной единицы ПАО
«Сургутнефтегаз» 29
3.1 Технологические показатели нефтегазодобывающего управления
«Федоровскнефть» 32
4 Оценка воздействия нефтегазодобычи на состояние атмосферного воздуха .. 37
4.1 Нефтяной газ как источник загрязнения атмосферного воздуха 40
4.1.1 Факельная установка 40
4.2 Методика исследования 44
4.3 Источники воздействия на приземный слой атмосферы 44
5 Оценка воздействия нефтегазодобычи на состояние водных ресурсов 60
5.1 Загрязнение подземных вод 63
5.2 Водопотребление подземных вод 65
5.3 Характеристика качества подземных вод 70
5.4 Загрязнение поверхностных вод 79
5.5 Водопотребление поверхностных вод 83
5.6 Анализ качества поверхностной воды (озера) 84
5.6.1 Озера Пильтанлор и Имлор 85
5.7 Анализ качества поверхностной воды (реки) 95
5.7.1 Река Имиягун 97
Заключение 101
Список использованной литературы 104
Введение 4
1 Физико-географическая характеристика территории 8
1.1 Геологическое строение и рельеф 9
1.2 Климат 10
1.3 Поверхностные воды 12
1.4 Почвенный и растительный покров 16
1.5 Современное состояние животного мира 21
2 История становления и развития ПАО «Сургутнефтегаз» 23
3 История НГДУ «Федоровскнефть» как структурной единицы ПАО
«Сургутнефтегаз» 29
3.1 Технологические показатели нефтегазодобывающего управления
«Федоровскнефть» 32
4 Оценка воздействия нефтегазодобычи на состояние атмосферного воздуха .. 37
4.1 Нефтяной газ как источник загрязнения атмосферного воздуха 40
4.1.1 Факельная установка 40
4.2 Методика исследования 44
4.3 Источники воздействия на приземный слой атмосферы 44
5 Оценка воздействия нефтегазодобычи на состояние водных ресурсов 60
5.1 Загрязнение подземных вод 63
5.2 Водопотребление подземных вод 65
5.3 Характеристика качества подземных вод 70
5.4 Загрязнение поверхностных вод 79
5.5 Водопотребление поверхностных вод 83
5.6 Анализ качества поверхностной воды (озера) 84
5.6.1 Озера Пильтанлор и Имлор 85
5.7 Анализ качества поверхностной воды (реки) 95
5.7.1 Река Имиягун 97
Заключение 101
Список использованной литературы 104
Актуальность работы. В последнее время возросло антропогенное влияние на окружающую среду. Среди проблем защиты окружающей среды наиболее актуальной является охрана воздушного и водного бассейнов, так как загрязненные воздух и вода обуславливают загрязнение всей биосферы Земли, включаю почву и геологическую среду.
Ведущая роль в топливно-энергетическом комплексе отводится нефтегазодобывающей деятельности. При нынешних высоких темпах развития производственных сил и освоению углеводородных ресурсов вопросы охраны окружающей среды приобретают острую значимость, так как деятельность нефтяной и газовой промышленности тесно связана с техногенным воздействием на объекты природной среды, в частности на атмосферный воздух и водные ресурсы. Поэтому исследование таких значимых проблем актуальны на сегодняшний день.
На долю топливно-энергетического комплекса приходится более 50% выбросов вредных веществ в атмосферу и около 20% сброса сточных вод.
Ханты-Мансийский автономный округ является главным нефтегазоносным районом России. В округе добывается более 55% российской и более 6% общемировой нефти. С начала разработки нефтяных месторождений на территории округа (1964) накопленная добыча нефти составила более 7 800 млн тонн. Открыто 413 месторождений нефти и газа. Наиболее крупные месторождения: Самотлорское, Федоровское, Мамонтовское, Приобское [32].
Одной из крупнейших компаний, занимающейся добычей и транспортировкой углеводородного сырья в России является публичное акционерное общество (ПАО) «Сургутнефтегаз».
Структурные подразделения компании: нефтегазодобывающие управления (НГДУ) Сургутнефть, Быстринскнефть, Лянторнефть, Федоровскнефть, Комсомольскнефть, Нижне-Сортымскнефть и Талаканнефть.
Федоровское месторождение и НГДУ «Федоровскнефть», ведущее его разработку, названы в честь Виктора Петровича Федорова (1912-1965 гг.), главного геофизика Сургутской нефтеразведочной экспедиции. В середине 60-х он предсказал открытие Федоровского месторождения. 31 марта 1973г. - Федоровское месторождение введено в опытно- промышленную эксплуатацию [2].
Учитывая огромные объемы нефтедобычи на месторождении, НГДУ «Федоровскнефть» и «Сургутнефтегаз» в целом предприняли все возможные меры для сохранения окружающей среды, минимизации негативного воздействия производства на природу. Постоянно снижаются удельное количество и токсичность выбросов и отходов. Внедряются ресурсосберегающие технологии. Осуществляется строгий контроль за соответствием требованиям экологической безопасности. Снижается техногенная нагрузка на окружающую среду. В частности, на Федоровке, как и на других месторождениях «Сургутнефтегаза», установлены сепараторы Хитер-Тритер, благодаря которым вода сразу на промысле отделяется от нефти и закачивается в пласт.
В результате производственной деятельности в окружающую среду поступают:
- углеводород, оксид азота, сажа, оксид углерод, сернистый ангидрид, сероводород;
- нефть, нефтепродукты, пластовые минеральные воды, синтетические поверхностно-активные вещества, ингибиторы коррозии и парафино- отложения, деэмульгаторы, химреагенты, буровые сточные воды и буровой шлам [5].
Исходя из описанных проблем вытекает цель работы: рассмотреть и определить количественные показатели распределения поступающих в атмосферу соединений (углерод (сажа), углерод оксид, метан и др.), рассмотреть водопотребление для промышленных и хозяйственных нужд предприятия, рассмотреть и определить качественный состав водных ресурсов данной территории.
Для реализации поставленной цели были сформулированы следующие задачи:
1. Дать физико-географическую характеристику Федоровского
месторождения.
2. Рассмотреть историю компании ПАО «Сургутнефтегаз» и нефтегазодобывающего управления Федоровскнефть.
3. Оценить воздействие нефтегазодобычи на приземный слой атмосферы в районе одного из цехов добычи нефти и газа.
4. Оценить качество добываемой подземной воды на водозаборе Обском.
5. Проанализировать пробы воды из озер Пильтанлор и Имлор.
6. Проанализировать пробы воды из реки Имиягун.
Объект исследования: территория разработки нефтегазового
месторождения, находящегося в Ханты-Мансийском автономном округе, вблизи города Сургут (610 43'11'' с. ш., 730 53'29" в. д.).
Предметом защиты является разработка нефти и газа как источник воздействия на приземный слой атмосферы и водные ресурсы.
Научная новизна диссертационной работы заключается в том, что автором впервые были обработаны данные мониторинга качества воды, добываемой на водозаборе Обском за три года. Проведен анализ проб воды взятых в целях мониторинга окружающей среды из озер Пильтанлор и Имлор и реки Имиягун. Кроме того, проведена оценка воздействия цеха добычи нефти и газа на состояние приземного слоя атмосферы.
Методика исследований. В процессе исследования применялся широкий набор методов, включающий анализ и обобщение литературных и фондовых материалов, также использовались картографический, расчетный и графоаналитический методы исследования.
Основными защищаемыми положениями магистерской диссертации являются:
1. Качество приземного слоя атмосферы формируется высотой выбросов загрязняющих веществ, их химическим составом и особенностям распределения в приземном слое.
2. Водопотребление на данной территории обусловлено поступлением нефтепродуктов в подземный горизонт, их качественным состоянием, а также технологией их забора и закачки.
3. Качество поверхностных вод на территории нефтегазодобычи формируется природными особенностями, а также поступлением загрязняющих веществ со стоком с поверхности водозабора.
Структура и объем работы. Диссертационная работа состоит из введения, пяти глав основной части диссертации, включая 46 рисунков, 18 таблиц, заключения, списка использованной литературы (71 наименование), объем диссертации составляет 110 страниц.
Ведущая роль в топливно-энергетическом комплексе отводится нефтегазодобывающей деятельности. При нынешних высоких темпах развития производственных сил и освоению углеводородных ресурсов вопросы охраны окружающей среды приобретают острую значимость, так как деятельность нефтяной и газовой промышленности тесно связана с техногенным воздействием на объекты природной среды, в частности на атмосферный воздух и водные ресурсы. Поэтому исследование таких значимых проблем актуальны на сегодняшний день.
На долю топливно-энергетического комплекса приходится более 50% выбросов вредных веществ в атмосферу и около 20% сброса сточных вод.
Ханты-Мансийский автономный округ является главным нефтегазоносным районом России. В округе добывается более 55% российской и более 6% общемировой нефти. С начала разработки нефтяных месторождений на территории округа (1964) накопленная добыча нефти составила более 7 800 млн тонн. Открыто 413 месторождений нефти и газа. Наиболее крупные месторождения: Самотлорское, Федоровское, Мамонтовское, Приобское [32].
Одной из крупнейших компаний, занимающейся добычей и транспортировкой углеводородного сырья в России является публичное акционерное общество (ПАО) «Сургутнефтегаз».
Структурные подразделения компании: нефтегазодобывающие управления (НГДУ) Сургутнефть, Быстринскнефть, Лянторнефть, Федоровскнефть, Комсомольскнефть, Нижне-Сортымскнефть и Талаканнефть.
Федоровское месторождение и НГДУ «Федоровскнефть», ведущее его разработку, названы в честь Виктора Петровича Федорова (1912-1965 гг.), главного геофизика Сургутской нефтеразведочной экспедиции. В середине 60-х он предсказал открытие Федоровского месторождения. 31 марта 1973г. - Федоровское месторождение введено в опытно- промышленную эксплуатацию [2].
Учитывая огромные объемы нефтедобычи на месторождении, НГДУ «Федоровскнефть» и «Сургутнефтегаз» в целом предприняли все возможные меры для сохранения окружающей среды, минимизации негативного воздействия производства на природу. Постоянно снижаются удельное количество и токсичность выбросов и отходов. Внедряются ресурсосберегающие технологии. Осуществляется строгий контроль за соответствием требованиям экологической безопасности. Снижается техногенная нагрузка на окружающую среду. В частности, на Федоровке, как и на других месторождениях «Сургутнефтегаза», установлены сепараторы Хитер-Тритер, благодаря которым вода сразу на промысле отделяется от нефти и закачивается в пласт.
В результате производственной деятельности в окружающую среду поступают:
- углеводород, оксид азота, сажа, оксид углерод, сернистый ангидрид, сероводород;
- нефть, нефтепродукты, пластовые минеральные воды, синтетические поверхностно-активные вещества, ингибиторы коррозии и парафино- отложения, деэмульгаторы, химреагенты, буровые сточные воды и буровой шлам [5].
Исходя из описанных проблем вытекает цель работы: рассмотреть и определить количественные показатели распределения поступающих в атмосферу соединений (углерод (сажа), углерод оксид, метан и др.), рассмотреть водопотребление для промышленных и хозяйственных нужд предприятия, рассмотреть и определить качественный состав водных ресурсов данной территории.
Для реализации поставленной цели были сформулированы следующие задачи:
1. Дать физико-географическую характеристику Федоровского
месторождения.
2. Рассмотреть историю компании ПАО «Сургутнефтегаз» и нефтегазодобывающего управления Федоровскнефть.
3. Оценить воздействие нефтегазодобычи на приземный слой атмосферы в районе одного из цехов добычи нефти и газа.
4. Оценить качество добываемой подземной воды на водозаборе Обском.
5. Проанализировать пробы воды из озер Пильтанлор и Имлор.
6. Проанализировать пробы воды из реки Имиягун.
Объект исследования: территория разработки нефтегазового
месторождения, находящегося в Ханты-Мансийском автономном округе, вблизи города Сургут (610 43'11'' с. ш., 730 53'29" в. д.).
Предметом защиты является разработка нефти и газа как источник воздействия на приземный слой атмосферы и водные ресурсы.
Научная новизна диссертационной работы заключается в том, что автором впервые были обработаны данные мониторинга качества воды, добываемой на водозаборе Обском за три года. Проведен анализ проб воды взятых в целях мониторинга окружающей среды из озер Пильтанлор и Имлор и реки Имиягун. Кроме того, проведена оценка воздействия цеха добычи нефти и газа на состояние приземного слоя атмосферы.
Методика исследований. В процессе исследования применялся широкий набор методов, включающий анализ и обобщение литературных и фондовых материалов, также использовались картографический, расчетный и графоаналитический методы исследования.
Основными защищаемыми положениями магистерской диссертации являются:
1. Качество приземного слоя атмосферы формируется высотой выбросов загрязняющих веществ, их химическим составом и особенностям распределения в приземном слое.
2. Водопотребление на данной территории обусловлено поступлением нефтепродуктов в подземный горизонт, их качественным состоянием, а также технологией их забора и закачки.
3. Качество поверхностных вод на территории нефтегазодобычи формируется природными особенностями, а также поступлением загрязняющих веществ со стоком с поверхности водозабора.
Структура и объем работы. Диссертационная работа состоит из введения, пяти глав основной части диссертации, включая 46 рисунков, 18 таблиц, заключения, списка использованной литературы (71 наименование), объем диссертации составляет 110 страниц.
В работе были рассмотрены вопросы, касающиеся оценки воздействия нефтегазодобычи на примере одного из цехов добычи нефти газа Федоровского месторождения на приземный слой атмосферы, оценке качества добываемой подземной воды из Обского водозабора и анализа проб воды для дальнейшего мониторинга окружающей среды из озер Пильтанлор и Имлор и реки Имиягун. Для написания специальной части были использованы материалы ранее проведенных исследований, это проект нормативов допустимых выбросов в атмосферу для Федоровского месторождения, экологический мониторинг в границах разрабатываемого участка, проект зон санитарной охраны источников водоснабжения для водозабора Обской Федоровского месторождения, отчет о научно-исследовательской работе (раздел об охране окружающей среды).
Проанализировав материал, были построены диаграммы, характеризующие суммарный выброс загрязняющих веществ от источников воздействия на площадке цеха добычи нефти и газа за 2015 год, диаграмма распределения загрязняющих веществ по высоте выброса. Были построены диаграммы, характеризующие качество подземных вод за период 2011-2013 гг., добываемых из двух скважин на водозаборе Обском. Также были построены таблицы и диаграммы, показывающие качество проб воды из озер Пильтанлор и Имлор и реки Имиягун, отобранных с целью мониторинга окружающей среды в августе 2016 года.
При сжигании газа в факелах загрязнение воздушного бассейна происходит продуктами сгорания или самим газом. При повышенной влажности воздуха на Севере от соединения продуктов сгорания природного газа с парами воды образуются кислоты, представляющие опасность для человека, животных, вызывающее коррозию металла, разъедающие другие материалы, а возможность самоочищения воздуха на севере Западной Сибири ниже, чем в других районах страны [57].
Основными загрязнителями атмосферы на площадке ЦДНГ являются: углерод оксид и сажа. Эти загрязнители выделяются при сжигании попутного газа 101
на факельной установке, высота которой 25,2 м. Выброс веществ происходит на достаточной высоте и удаленности от населенных пунктов, что свидетельствует о том, что данные выбросы малоопасные для человека.
Оценка качества добываемой воды из скважин показала, что присутствует небольшое превышение ПДК по таким показателям как: цветность, мутность, окисляемость перманганатная и железо. Формирование этих нормируемых компонентов в повышенных концентрациях происходит в результате природных гидрогеохимических процессов, свойственных условиям водоносных горизонтов и комплексов Западно-Сибирского мегабассейна.
Ежегодные наблюдения за состоянием качества подземной воды и своевременная замена и диагностика оборудования необходимы для выявления антропогенного воздействия и своевременного принятия мер.
Пробы воды из озер Пильтанлор и Имлор и реки Имиягун показали, что имеются превышения предельно допустимых концентраций по таким элементам как железо, цинк, марганец и медь. Формирование этих компонентов в повышенных концентрациях также обусловлено физико-географическими условиями территории разработки нефтегазоностного месторождения.
Воздействие в рамках оценки экологических последствий минимальны.
Компания «Сургутнефтегаз» ежегодно направляет значительные средства на реализацию экологических программ, решая вопросы бережного и эффективного использования природных ресурсов, сохранения биоразнообразия и снижения негативного воздействия на окружающую среду при осуществлении производственной деятельности. Компания «Сургутнефтегаз» в 2017 году стала победителем Всероссийского конкурса «Лидер природоохранной деятельности в России 2017» в номинации «Лучшая экологически ответственная компания» [9].
Уровень использования попутного нефтяного газа компанией составляет 99,3%, остальное сжигается на факелах. При использовании высокотехнологичного оборудования и высокой степени очистки газа, выбросы минимизированы. Компания осуществляет постоянный контроль выбросов загрязняющих веществ.
Все использованные для хозяйственно-бытовых нужд и образованные в процессе деятельности воды, проходят очистку и используются повторно в качестве рабочего агента для закачки в пласт. Это позволяет значительно сократить водопотребление.
Производственный экологический мониторинг позволяет компании контролировать и выявлять негативные изменения, возникающие под действием антропогенных факторов. В рамках мониторинга действует система наблюдений за качеством компонентов природной среды, проводится регулярная оценка изменений их состояния. Также действует дистанционный мониторинг с использованием авиапатрулирования и крупномасштабной аэрофотосъемки [9].
Проанализировав материал, были построены диаграммы, характеризующие суммарный выброс загрязняющих веществ от источников воздействия на площадке цеха добычи нефти и газа за 2015 год, диаграмма распределения загрязняющих веществ по высоте выброса. Были построены диаграммы, характеризующие качество подземных вод за период 2011-2013 гг., добываемых из двух скважин на водозаборе Обском. Также были построены таблицы и диаграммы, показывающие качество проб воды из озер Пильтанлор и Имлор и реки Имиягун, отобранных с целью мониторинга окружающей среды в августе 2016 года.
При сжигании газа в факелах загрязнение воздушного бассейна происходит продуктами сгорания или самим газом. При повышенной влажности воздуха на Севере от соединения продуктов сгорания природного газа с парами воды образуются кислоты, представляющие опасность для человека, животных, вызывающее коррозию металла, разъедающие другие материалы, а возможность самоочищения воздуха на севере Западной Сибири ниже, чем в других районах страны [57].
Основными загрязнителями атмосферы на площадке ЦДНГ являются: углерод оксид и сажа. Эти загрязнители выделяются при сжигании попутного газа 101
на факельной установке, высота которой 25,2 м. Выброс веществ происходит на достаточной высоте и удаленности от населенных пунктов, что свидетельствует о том, что данные выбросы малоопасные для человека.
Оценка качества добываемой воды из скважин показала, что присутствует небольшое превышение ПДК по таким показателям как: цветность, мутность, окисляемость перманганатная и железо. Формирование этих нормируемых компонентов в повышенных концентрациях происходит в результате природных гидрогеохимических процессов, свойственных условиям водоносных горизонтов и комплексов Западно-Сибирского мегабассейна.
Ежегодные наблюдения за состоянием качества подземной воды и своевременная замена и диагностика оборудования необходимы для выявления антропогенного воздействия и своевременного принятия мер.
Пробы воды из озер Пильтанлор и Имлор и реки Имиягун показали, что имеются превышения предельно допустимых концентраций по таким элементам как железо, цинк, марганец и медь. Формирование этих компонентов в повышенных концентрациях также обусловлено физико-географическими условиями территории разработки нефтегазоностного месторождения.
Воздействие в рамках оценки экологических последствий минимальны.
Компания «Сургутнефтегаз» ежегодно направляет значительные средства на реализацию экологических программ, решая вопросы бережного и эффективного использования природных ресурсов, сохранения биоразнообразия и снижения негативного воздействия на окружающую среду при осуществлении производственной деятельности. Компания «Сургутнефтегаз» в 2017 году стала победителем Всероссийского конкурса «Лидер природоохранной деятельности в России 2017» в номинации «Лучшая экологически ответственная компания» [9].
Уровень использования попутного нефтяного газа компанией составляет 99,3%, остальное сжигается на факелах. При использовании высокотехнологичного оборудования и высокой степени очистки газа, выбросы минимизированы. Компания осуществляет постоянный контроль выбросов загрязняющих веществ.
Все использованные для хозяйственно-бытовых нужд и образованные в процессе деятельности воды, проходят очистку и используются повторно в качестве рабочего агента для закачки в пласт. Это позволяет значительно сократить водопотребление.
Производственный экологический мониторинг позволяет компании контролировать и выявлять негативные изменения, возникающие под действием антропогенных факторов. В рамках мониторинга действует система наблюдений за качеством компонентов природной среды, проводится регулярная оценка изменений их состояния. Также действует дистанционный мониторинг с использованием авиапатрулирования и крупномасштабной аэрофотосъемки [9].
