4.1. Воздействие на окружающую среду нефтегазового комплекса

Освоение нефтяных и газовых месторождений в Тюменской области началось в начале 60 годов ХХ века в чрезвычайно сложных природно-климатических условиях. Холодная длинная зима, короткое холодное лето, огромная обводненность территории. Болота занимают от 40 до 70 % территорий. Северная часть региона находится в зоне многолетне мерзлых грунтов. Воздействие на окружающую среду проявляется на всех стадиях освоения, начиная со строительства объектов и скважин, добычи, транспортировки и хранения углеводородного сырья и кончая его переработкой. Нарушения особенно опасны для земель Крайнего Севера, где в результате техногенных воздействий происходит протаивание грунтов с образованием провалов и разрушений конструкций, уничтожение экосистем, образованием карьеров, отвалов, свалок, лесоповалов, сосредоточенных вокруг стройплощадок, трасс дорог и трубопроводов. Например, на Тазовском полуострове, где находятся почти все крупные месторождения газа, площадь отведенных земель и техногенно нарушенных земель составляет всего доли процента (по разным оценкам от 0,2 до 0,5% всей территории), однако, они оказывают глубокое локальное и большое деформирующее воздействие на весь полуостров и поверхностные водотоки связанные с рассечением территории линейными сооружениями, переносом загрязняющих веществ по воздуху и водотоками на большие площади вниз по течению.

В ходе исследований установлено, что не проведение своевременно работ по восстановлению приводит к росту площадей нарушенных земель в объеме 10 – 25 % в год за счет активизации эрозионных и криогенных процессов. После прекращения техногенного вмешательства процесс роста ущерба активно продолжается 5 - 10 лет. Это приводит к росту общего ущерба в 3 - 10 раз. Самовосстановление земель происходит в худшем качестве, например, ягельники не восстанавливаются.

Воздействие строительных работ. Строительство нефтегазовых объектов связано с производством подготовительных работ, включающих: расчистку; удаление пней, валунов; планировку; подсыпку; сооружение временных и вдольтрассовых дорог; подготовку площадок под сооружение подводных переходов через автомобильные и железные дороги; строительство временных складов для хранения материалов; сооружение жилых городков и т. п.

Под разработку одного месторождения резервируются в среднем около 50 тыс. га. В 1997 г под лицензированные участки в ХМАО зарезервировано 11 млн. га или 21% площади. Воздействие на ОС начинается с нарушения почвенного покрова вследствие проведения планировочных и строительных работ. Почти все промышленные объекты строятся на насыпных грунтах. Объем добычи строительных материалов в 1994 г. достиг максимума и составлял 62,6 млн. м³. Карьеры сопровождают всякое строительство на севере, где повсеместно ведется подсыпка оснований слоем 2-6 м. Площади карьеров составляют 20 - 500 га и глубиной 3-30 м.

Карьерный грунт, отсыпанный под инженерные сооружения (здания, дороги др.) на естественный меняет гидрологические, геохимические и геоморфологические характеристики, затрудняя поверхностный сток, что приводит к заболачиванию и подтоплению ландшафта и к его деградации. Отсыпки приводят к смене кислой реакции среды в болотах и тундрах на нейтральную. Это приводит к деградации местных растений и смене их на пришлые.

Огромную опасность для окружающей среды представляют трубопроводы. Их строительство сопровождается вырубкой леса, выемкой и засыпкой грунта. Под каждые 100 км трассы трубопроводов нарушено в среднем 500 га земли, а при прокладке дорог - не менее 250 га. Ширина коридора для магистральных трубопроводов составляет около 100 м. Подсчитано, что на каждые 100 км трассы трубопроводов нарушено в среднем 500 га земли, а при прокладке дорог - не менее 250 га. Самовосстановление растительности происходит крайне медленно, причем, чем севернее, тем медленнее.

Только на территории ХМАО насчитывается более 65 тыс. км внутрипромысловых трубопроводов и более 10 тыс. км магистральных.

Отвод земель под объекты производится в соответствии со СНиП в постоянное, под стационарные объекты, и во временное пользование - на период строительства.

Так, для магистральных подземных трубопроводов в постоянное пользование – для размещения запорной арматуры отводят участки размером не более 10×10 м каждый, а для временного пользования и на период строительства, но не более трех лет отводят участки, согласно в табл. 4.5.

При прокладке двух и более параллельных ниток, к полосе отвода прибавляют расстояние между осями крайних соседних трубопроводов (табл. 4.6).

Таблица 4.5. Ширина полосы отвода земель для строительства

подземных трубопроводов, м

Диаметр, мм	На землях несельскохозяйственного назначения, непригодных для с/х и землях Гослесфонда	На землях сельскохозяйственного назначения при восстановлении плодородного слоя
D 426	20	28
426 D 720	23	33
720 D 1020	28	39
1020 D 1220	30	42
1020 D 1420	32	45

Буровые работы. На территории Тюменской области пробурено более 200 тыс. скважин. Буровое оборудование, применяемое в Тюменской области находится на уровне 50-х годов. До сих пор бурение осуществляется амбарным способом, что приводит к разливам буровых растворов, загрязнению почв и водоемов.

Таблица 4.6. Расстояние между осями магистральных трубопроводов, м

Диаметр, мм	Расстояние между осями
	Газопроводов	Нефте- и продуктопроводов
D 426	8	5
426 D 720	9	5
720 D 1020	11	6
1020 D 1220	13	6
1020 D 1420	15	7

Ранее при их бурении применялись ныне запрещенные буровые растворы, содержащие значительное количество токсичных веществ, в частности, нефти. Выбуренные растворы и порода собирались в негидроизолированые шламовые амбары, проникали в грунтовые воды, вымывались паводками в водные объекты. Только в Нижневартовском районе, не ликвидировано около 2 тыс. отработанных амбаров.

В табл. 4.7. приведен состав буровых растворов по данным Москвиченко, 1998 г.

В настоящее время используются менее токсичные растворы, но амбарное бурение не прекращено.

Анализ талой воды в районе буровой показывает что по сравнению с фоном появляются оксиды азота (нитриты), Cd, Pb, Zn и взвешенных веществ. Радиус воздействия одной буровой на атмосферу, почву и растительность прослеживается более чем на 2 км.

К этому добавляются свалки оборудования и материалов, практически неизбежно сопутствующие буровым площадкам. Так, на разведочных буровых площадках на Ямале оставлено в среднем 2-3 т металлолома.

Таблица 4.7. Содержание химических добавок в буровых растворах

Компонент	Максимальное содержание компонента, мг/л	ПДК в водных объектах, мг/л	Кратность превышения, раз
Нитролигнин	10000	60,0	167
Карбоксиметилцеллюлоза (КМЦ)	30000	20,0	1500
Барит	60000	50,0	1200
Гидроокись кальция	10000	50,0	2000
Хромпик	2000	0,1	20000
Полифенол (ПФЛХ)	10000	7,0	1428
Углещелочной реагент	30000	1000	30
Нефть	150000	0,05	3000000
Взвесь	200000	800-1250	250

Нефтедобыча связана с разгазированием нефти, транспортом на установки подготовки, обессоливанием и обезвоживанием нефти и транспортром ее в центральные товарные парки. Загрязнение атмосферы при этом связано со сжиганием попутного газа на факелах, испарением из резервуаров, выбросом дымовых газов печей подогрева нефти, сжиганием в котельных, утечками через неплотности и с аварийными порывами внутрипромысловых и магистральных трубопроводов. По разным оценкам количество аварий колеблется от 200-300 до 45-50 тыс. в год. Количество пролитой нефти также оценивается неодинаково. Так по оценкам независимых экспертов при обследовании аварии в Усинском районе Республики Коми количество пролитой нефти составляло 60-80 тыс. т, а по данным "Коминефти" – 14,03 тыс. т.

По оценкам экспертов, потери нефти о ХМАО ежегодно составляют 1,5 – 2 млн. т.

При авариях на трубопроводах на почву и водные объекты попадают нефть и высокоминерализованные подтоварные воды. Отмечается, что минерализация грунтовых вод ряда месторождений Среднего Приобья на нарушенных участках возросла в 2-3 раза. Анализы воды в колеях на техногенных участках Харасавейского месторождения показывают повышенное содержание по сравнению с фоновыми Co - в 6 раз, Cr - в 3, Ni - в 11, Pb - в 1,6, Zn - в 2,2, Sr - в 2,7, Mn - в 26,6, V - в 10, Mo - в 2,9, Сu - в 3,3 раза. Гидрохимическая миграция приводит к загрязнению Оби и Обской губы.

Усредненные показатели объемов загрязнения при добыче нефти приведены в табл. 4.8.

Таблица 4.8. Удельные объемы загрязнения окружающей среды при добыче 1 т нефти (по данным Курноскина, 1989)

Загрязняющие вещества	Объем
Сточные воды, м3	0,28
- условно чистые	-
-направляемые на очистные сооружения	0,18
Загрязненные	0,10
Пыль, кг	0,02
Оксид углерода, кг	0,43
Углеводороды, кг	6,60
Оксиды азота, кг	0,04
Твердые отходы, кг	2,7

За время существования нефтегазовый комплекс нанес колоссальный ущерб окружающей природной среде - сброшены десятки миллионов тонн нефти, отчуждены и нарушены сотни тысяч гектаров земель, сожжены на факелах сотни миллиардов м³ попутного нефтяного газа, потеряли свое значение многие охотничьи угодья, оленьи пастбища, реки, озера, в несколько раз сократился уровень вылова рыбы и. т.д.

Веществами, загрязняющими окружающую среду, являются: буровые и цементные растворы с химическими реагентами и добавками, применяемыми для их обработки, промывочные жидкости, нефть, минеральные и пластовые воды, углеводородный конденсат.

Загрязнения переносятся и аккумулируются в биологических объектах и в донных отложениях. Самоочищение водных объектов Западной Сибири примерно в 10 раз ниже, чем рек европейской части России. Чтобы предотвратить попадание загрязнений в окружающую среду технология предусматривает обязательную гидроизоляцию котлованов-отстойников, что зачастую нарушается

Добыча, подготовка и транспорт газа. Основными источниками воздействия на окружающую среду являются установки подготовки газа (УКПГ) и компрессорные станции (КС) и транспортные средства. В атмосферу при этом попадают как сам газ, так и продукты его сгорания - СО, NO_x, фенол, формальдегид, полициклические ароматические углеводороды, бенз(а)пирен.. Растворяясь в атмосферной влаге, оксиды азота образуют азотную кислоту. Подкисление снежного покрова вокруг факела на Бованенковском месторождении прослеживается на расстоянии около 2 км. Объем ежегодных выбросов оксидов азота на КС оценивается в 40-60 т. Проектные данные Уренгойского месторождения свидетельствуют, что в атмосферу ежедневно выбрасывается 1500 т природного газа, 4300 т СО, 0,056 т меркаптана. Расчеты показывают, что вблизи ряда действующих КС на расстоянии до 500 м концентрации загрязнений составляют 40 - 50 ПДК.

Помимо газовых выбросов при осушке газа на УКПГ образуются сточные воды, содержащих нефтепродукты, метанол, этиленгликоли и др. вредные вещества. При обследовании поверхностных вод Уренгойского месторождения обнаружены концентрации нефтепродуктов от 1 до 10 мг/л.

Кроме того, образуется большое количество отходов и нарушается вечная мерзлота.

Компрессорные станции являются и значительным источником шума.

Строительство трубопроводов через водные преграды. При строительстве переходов трубопроводов через водные преграды значительному разрушению подвергаются берега, русло, нарушается гидрологический режим водных объектов, происходит взмучивание, при котором гибнет животный мир.

При разработке береговых траншей экскаваторами их длина достигает 50-100 м от береговой линии. При некачественной засыпке в результате подъемов воды в реке и талых вод береговая траншея может превратиться в глубокий овраг. Учитывая это, проектом предусматривают берегоукрепительные мероприятия. Наиболее распространены набросные, плитные, тюфячные конструкции берегоукреплений.

При разработке русла земснарядом при глубине 3 м ширина траншеи достигает 33 м. Это влияет на гидрологию. Хотя при качественной и своевременной засыпке гидрологический режим восстанавливается.

Часто непоправимый ущерб наносится малым рекам, шириной 20 - 30 м. Иногда их отводят в сторону или пересыпают земляными дамбами, а по окончании строительства не восстанавливают. В результате вода уходит в сторону или впадает в болото.

В настоящее время для прокладки трубопроводов применяется метод направленного бурения. На одном берегу монтируется буровое оборудование и по заданной траектории бурится скважина.

Существует два способа прокладки.

В первом рабочий трубопровод проталкивают в скважину по мере ее разработки. Во втором, первоначально пробуривают пионерную скважину, которую расширяют при обратном ходе бурового инструмента до заданного размера. По мере разработки расширенной скважины в нее проталкивают рабочий трубопровод.

Преимущество метода в том, что прокладка труб осуществляется на глубине 8 м от дна водоема, сохраняются русло и берега реки, поскольку работы ведутся на расстоянии 50-70 м от берега. Сокращается объем земляных работ. Появляется возможность круглогодичного строительства.

Инфраструктура. Любой технологический процесс нефтегазодобычи является источником загрязнения окружающей среды. Кроме того, промышленное и коммунальное загрязнение городов и вахтовых поселков делают Тюменскую область зоной высокого экологического риска. Следствием загрязнения является деградация почв, растительности, сокращение рыбных запасов, охотничьих ресурсов. В свою очередь это приводит к росту материальных затрат на восстановление природных ресурсов. Кроме того происходит загрязнение почв нефтепродуктами, бытовыми и промышленными отходами.

Обобщенно влияние нефтяных и газовых объектов на окружающую среду проявляется в виде:

1) отчуждения лесных и др. земель для строительства объектов нефтегазодобычи;

2) расчленения лесных массивов трассами коммуникаций;

3) нарушения поверхностного стока (затопление и подтопление территорий);

4) загрязнения почв и поверхностных вод нефтью, минеральными водами, шламом, буровыми растворами, химреагентами, факельными выбросами;

5) механического разрушения почв и грунтов;

6) захламления древесными остатками;

7) увеличения источников огня (в 1989 г. в Тюменской области - выгорело 327,2, а в другие годы - приблизительно 0,2 тыс. га леса.);

8) механического повреждения деревьев и растительного покрова;

9) браконьерской добычи промысловых зверей и дичи, кедровых шишек.

За период с 1973 по 89 год под промышленные объекты в Сургутском, Нефтеюганском и Нижневартовском районе отведено 324,5 тыс. га. Однако на каждый отведенный под строительство гектар, приходится 0,38 га нарушенных земель за пределами границ отвода, поэтому площадь земель, подвергшихся загрязнению и затоплению, превысила 500 тыс. га.

По нарастанию экологического воздействия объекты можно расположить в следующий ряд:

Линейные объекты - трассы, сейсмопрофили, линии электропередач и связи, трассы перевозок буровых установок, газопроводы, водоводы, автодороги, нефтепроводы.

Площадные объекты - базы производственного обслуживания, установки компрессорного газлифта, насосные станции, компрессорные станции попутного газа, карьеры, кустовые насосные станции, установки подготовки нефти, буровые площадки др.

Контрольные вопросы

1. Перечислите виды воздействий объектов нефтегазового комплекса на окружающую среду.

2. Оцените опасность воздействия каждого объекта на окружающую среду.

3. Какие нефтегазовые объекты наиболее опасны для окружающей среды?