2.3.4. Добыча и переработка углеводородного сырья

Природные углеводороды содержат небольшое количество ес­тественных радионуклидов. Значительными концентрациями урана, радия, тория и радона отличаются осадочные толщи, вмещающие нефть и газ. В связи с повышенной радиоактивностью нефтегазо­носных отложений, добыча и транспортировка углеводородного сы­рья сопровождается выносом на дневную поверхность значительно­го количества природных радионуклидов. Опасная концентрация природных радионуклидов происходит в производственных отходах на стадии добычи и первичной перера­ботки углеводородного минерального сырья, особенно в том случае, когда нефтепромыслы функционируют длительное время. В течение нескольких лет эксплуатации оборудования на его поверхности кон­центрируются вещества, содержащие естественные радионуклиды семейств урана и тория. Причем, для производственных отходов не­фтегазового комплекса является характерным смещение радиоак­тивного равновесия в сторону радия, при котором отношение удель­ной активности изотопов радия к удельной активности родоначаль­ников семейств (урана и тория) достигает величины 100 и более.

Причиной концентрации естественных радионуклидов в установках для добычи и переработки углеводородного сырья являются два процесса:

1. Осаждение солей радия (карбонатов и сульфатов) из водной фазы, поступающей в установки добычи и переработки нефти. Такие накипи, содержащие радий-226, радий-228, торий-232 и торий-228, могут образовываться на всех поверхностях, соприкасающихся с пластовой водой. Это соединения труб, фазовые сепараторы (буллиты и резервуары), насосы, клапаны и др.

2. Осаждение твердых продуктов распада радона-222 (глав­ным образом долгоживущего свинца-210) и вследствие этого обра­зование радиоактивных пленок на стенках установок переработки и транспортировки газа.

Но наибольшее количество радионуклидов скапливается в нефтешламе, который образуется на разных технологических ступенях добычи и первичной переработки нефти.

Смесь нефти, газа и пластовой воды, откачиваемой из сква­жин, поступает на сборные пункты нефти, где происходит первич­ное многоступенчатое разделение перечисленных компонентов за счет отстаивания в буллитах и резервуарах. Попутный газ по трубоп­роводу направляется на газоперерабатывающий завод. Отделяемая пластовая вода через специальные скважины закачивается обратно в пласт для поддержки пластового давления. В каждом буллите и ре­зервуаре из пластовой воды и нефти оседают тонкодисперсные час­тицы, составляющие нефтешлам. В нем и накапливаются природные радионуклиды, главным источником которых является выпадение в осадок из пластовой воды растворенных в ней сульфатов и карбона­тов радия. За счет этого процесса коэффициент концентрации ес­тественных радионуклидов в нефтешламе может достигать 10000.

При современных масштабах развития ТЭК (топливно-энергети­ческого комплекса) этот источник радионуклидов становится опасным загрязнителем окружающей среды, который без должного внимания со стороны общества может значительно влиять на состояние радиацион­ной безопасности населения и персонала нефтегазодобывающих пред­приятий. Эти отбросы производства, которые по активности нередко мо­гут быть отнесены к категории радиоактивных отходов, могут поступать в окружающую среду даже за пределами нефте- и газопромыслов.

В зависимости от соотношения органической и минеральной фаз плотность нефтешлама может колебаться от 1,5 до 3 т/м³. В процессе накопления в буллитах, резервуарах и хранилищах нефтешлам расслаи­вается с выделением органической составляющей в верхней его части.