4 Воздействие топливной промышленности на окружающую среду
Развитие топливной промышленности связанно с целым рядом экономических проблем - запасы энергетических ресурсов сосредоточенны в восточных районах страны, а основные районы потребления в западных. Для решения этой проблемы планировалось в западной части страны развитие атомной энергетики, но после аварии на Чернобыльской АЭС, реализация этой программы замедлилась. Возникли и экономические трудности с ускоренной добычей топлива на востоке и передачей его на запад.Добыча топлива становится всё более дорогой и поэтому необходимо всё шире внедрять энергосберегающие технологии.
Рисунок 4.1 – Влияние выбросов отходов промышленности на окружающую среду[13]
Деятельность предприятий оказывает отрицательное воздействие на окружающую среду, поэтому при строительстве требуется тщательная экспертиза проектов, а выбор места для них должен учитывать требованиям охраны окружающей среды.
Нефтедобывающая и нефтеперерабатывающая промышленность оказывает существенное воздействие на окружающую среду. Это происходит на всех этапах «большого пути» нефти– от бурения поисковыхскважинв процессе разведки до выброса парниковых газов при использовании моторноготоплива. Поэтому в отрасли необходимо использовать самые современные технологии, позволяющие минимизировать экологические риски.
На стадии разведки современные методы поиска (теоретическое прогнозирование, пассивное моделирование, аэрофотосъемка и космическая съемка) позволяют с высокой степенью точности определить, где стоит искать нефть, при этом минимально влияя на окружающую среду. Принцип минимального воздействия применяется сегодня и при добыче нефти. Горизонтальное и направленное бурениепомогают извлечь больше нефти при значительно меньшем числе скважин.
Однако сам по себе отбор нефти из недр и закачка воды в залеживлияют на состояние массивовпород. Поскольку большинство месторождений расположено в зонах тектонических разломов и сдвигов, такого рода воздействия могут привести к оседанию земной поверхности и даже к землетрясениям. Оседание почвы на шельфе тоже способно вызвать разрушительные последствия. Например, в Северном море, в районе месторождения Экофиск, проседание дна вызвало деформацию стволов скважин и самихморских платформ. Поэтому необходимо тщательно изучать особенности разрабатываемого массива – существующие в нем напряжения и деформации.
Разливаясь, нефть загрязняет почву и воды, и требуются огромные усилия и средства, чтобы ликвидировать нанесенный природе ущерб. Разлив особенно опасен на шельфе, поскольку нефть очень быстро распространяется по поверхности моря и при больших выбросах заполняет водную толщу, делая ее непригодной для жизни. Избежать катастроф позволяют современные методы исследования разрабатываемых залежей.
В результате несоблюдения технологии добычи или непредвиденных событий (например, лесных пожаров) нефть в скважине может загореться. Не слишком масштабный пожар можно потушить водой и пеной и закрыть скважину стальной заглушкой. Бывает, что к месту возгорания нельзя приблизиться из-за обилия огня. Тогда приходится бурить наклонную скважину, стараясь попасть в загоревшуюся, чтобы перекрыть ее. В таких случаях на ликвидацию огня может уйти до нескольких недель.
Надо сказать, что факелы не всегда служат признаком аварии. В нефтедобывающих комплексах сжигают попутный газ, который трудно и экономически невыгодно транспортировать с месторождения – для этого нужна особая инфраструктура. Получается, что приходится не только сжигать ценное сырье, но и выбрасывать парниковые газы в атмосферу. Поэтому использование попутного газа является одной из насущных задач топливной промышленности. Для этих целей на промыслах строят электростанции, работающие на попутном газе и снабжающие электроэнергией и теплом сам нефтедобывающий комплекс и близлежащие населенные пункты.
Когда разработка скважины закончена, ее необходимо законсервировать. Здесь перед нефтяниками стоит две задачи: предотвратить возможное негативное воздействие на окружающую среду и сохранить скважину на будущее, до появления более совершенных технологий разработки, позволяющих забрать из пласта оставшуюся нефть. К сожалению, в нашей огромной стране разбросано множество незаконсервированных скважин, оставшихся со времен СССР. Сегодня такое отношение к завершению работ на промысле просто невозможно. Если скважина пригодна к использованию в дальнейшем, ее закрывают прочной заглушкой, препятствующей выходу содержимого наружу. Если же необходимо полностью законсервировать месторождение, проводится целый комплекс работ – восстанавливают грунт, рекультивируют почву, сажают деревья. В итоге бывшая производственная площадка выглядит так, будто здесь никогда не велись разработки.
Природоохранная экспертиза позволяет еще на стадии проектирования объектов добычи учесть требования экологической безопасности и предотвратить возможные техногенные риски. Промысловые объекты размещают таким образом, что бы снизить возможное негативное воздействие. В период эксплуатации промысла необходимо постоянное внимание к соблюдению технологий, совершенствованию и своевременной замене оборудования, рациональному использование воды, контролю загрязнения воздуха, утилизации отходов, очищении почву. Сегодня нормы международного права и российского законодательства определяют строгие требования к защите окружающей среды. Современные нефтяные компании реализуют специальные экологические программы и вкладывают средства и ресурсы в природоохранные мероприятия [10].
4.1 Воздействие газотранспортной системы на окружающую среду
В числе главных задач в природоохранной деятельности - сохранение природной среды в зоне размещения объектов транспорта газа, рациональное использование природных ресурсов, обеспечение производственной и экологической безопасности строительства и эксплуатации объектов транспортировки углеводородного сырья, а также создание безопасных условий труда и сохранение здоровья работников.
К основным источникам загрязнения атмосферы при транспортировке газа относятся выбросы компрессорных станций (КС), газораспределительных станций (ГРС) и линейной части (ЛЧ) газопроводов при их опорожнении. Транспортировка природного газа сопровождается значительным потреблением метана на собственные нужды, основной объем которого используется в качестве топливного газа.
В настоящее время в структуре выбросов загрязняющих веществ большая часть приходится на метан (70,8%), выбросы оксида углерода составляют 19,5%, на долю оксидов азота и диоксида серы приходится соответственно 6,1% и 0,1%. Прочие загрязняющие вещества, включая твердые, аэрозоли и летучие органические соединения, составляют более 3%.
6.1%
3%
70.8%
19.5%
Рисунок 4.1 –Структура загрязняющих веществ, поступающих в окружающую среду от действующих газопроводов (составлено автором по материалам [13])
Значимым источником воздействия на атмосферный воздух являются выбросы продуктов сгорания при работе газоперекачивающих агрегатов (ГПА) компрессорных станций (КС). К наиболее токсичным нормируемым компонентам выхлопных газов, выбрасываемых при сжигании углеводородных топлив, относятся оксиды азота (NOx) и оксид углерода (CO). Кроме того, при сжигании углеводородных топлив в атмосферу выбрасывается значительное количество СО2, который на сегодняшний день не считается загрязняющим веществом (ЗВ) и не нормируется, но при этом является основным парниковым газом. Основной выброс парниковых газов в виде СО2 приходится на газотранспортные предприятия и составляет более 70%.
Объемы диоксида углерода, выбрасываемого в атмосферу при работе газотранспортного предприятия, напрямую связаны с объемами сжигаемого топлива, следовательно, снижения выбросов СО2 в основном можно добиться, уменьшив потребление топлива.
Основными направлениями снижения эмиссии парниковых газов при транспортировке природного газа являются энергосбережение и, в частности, снижение расхода топливного газа на КС, уменьшение объемов выбросов газа при ремонтах линейной части магистральных газопроводов, сокращение потерь и утечек природного газа.
Поскольку транспортировка природного газа является наиболее энергоемкой подотраслью газовой промышленности, проблемы энергосбережения для нее весьма актуальны.
Актуальность снижения выбросов метана значительно возросла после ратификации Россией Киотского протокола.
К наиболее эффективным мероприятиям, направленным на снижение эмиссии парниковых газов при транспортировке природного газа, можно отнести следующие:
организационно-технологические мероприятия, направленные на оптимизацию работы газотранспортной системы;
замена газоперекачивающих агрегатов (ГПА) новыми экономичными агрегатами с повышенной единичной мощностью (повышение КПД);
оптимизация эксплуатационных режимов системы газопроводов с применением современных оптимизационных программно-вычислительных комплексов;
современные методы ремонта и обслуживания газопроводов (врезка газопроводов-отводов под давлением, передвижные КС для утилизации газа из ремонтируемого участка газопровода в соседний, внутритрубная диагностика);
выпуск газа в низконапорные сети при проведении ремонтных работ на линейной части и ГРС;
применение электростартера для пуска ГПА и продувок азотом технологического оборудования [13].