Анализ факторов трансформации ландшафтов Оренбургского Приуралья под воздействием нефтегазодобычи

Н а территории Оренбургского Приуралья изменения ландшафтных комплексов в первую очередь связаны с нефтегазодобывающей деятельностью. При длительном интегративном функционировании природных и технических систем возникают новые категории ландшафтов, подвергшиеся той или иной степени дестабилизации [4]. Техногенная нагрузка на природные компоненты особенно ярко прослеживается в районах, где располагаются месторождения с давним сроком службы.

Объектом исследования нами были выбраны ландшафтные комплексы нефтепромыслов НГДУ «Сорочинскнефть», расположенные на территории Красногвардейского, Сорочинского и Новосергиевского районов Оренбургской области. Цель исследований заключалась в анализе факторов трансформации ландшафтов Общего Сырта под воздействием нефтегазодобычи на месторождениях, находящихся в промышленной эксплуатации более 30 лет. В качестве диагностических показателей трансформации ландшафтов выбирались определенные факторы так, чтобы в их минимальном наборе была сконцентрирована максимальная информация.

РЕЗУЛЬТАТЫ И ИХ ОБСУЖДЕНИЕ

Трансформация ландшафтов Общего Сырта особенно характерна для территорий, где располагаются одни из самых продуктивных и длительно разрабатываемых месторождений НГДУ «Сорочинскнефть» (таб. 1). Из таблицы видно, что все эти месторождения находятся в промышленной эксплуатации более 30 лет, следовательно, мы можем предположить, что для них характерен высокий уровень техногенной нагрузки на природную среду и значительная трансформация ландшафтов. В качестве диагно- стических показателей трансформации ландшафтов мы проанализируем следующие факторы:

Количество месторождений, плотность пробуренных скважин, количество головных сооружений нефтепромыслов. Красногвардейский и Сорочинский районы входят в 5-ку из 24 административных районов Оренбургской области (с развитой сетью нефтегазодобычи) по количеству месторождений и являются лидерами по плотности пробуренных скважин. На сегодняшний день на территории исследования расположено более 30 месторождений, а плотность пробуренных скважин (колич./км²) в совокупности составляет более 50. По количеству узловых сооружений Сорочинский район уступает только Курманаевскому.

Аварийность и техническое состояние на нефтепроводах. За последний период исследований с 2010 по 2012 гг. на рассматриваемой территории произошло более 10 аварий связанных с загрязнением почв, из которых 3 приходится на Токское, 2 на Сорочинско-Никольское, 1 на Ко-дяковское и 1 на Баклановское месторождения, т.е. именно на те, для которых характерен давний срок службы. В определенной степени это объясняется тем, что транспортировка нефти, нефтепродуктов и нефтепромысловых вод осуществляется в подземных условиях по трубопроводам, некоторые из которых не реконструировались с года постройки. Риск аварийных разливов нефти также обусловливается большой протяженностью трубопроводов и удаленностью месторождений от мест подготовки нефти.

Мы сравнили, количество крупных аварий в районе исследования за период 2000 - 2004 гг. и 2008 - 2012 гг. и пришли к следующим результатам: наблюдается тенденция к снижению числа крупных аварий на территории Красногвардейского и Сорочинского районов, на территории Новосергиевского района - остается на прежнем уровне (рис. 1). Но при этом, мы не можем говорить об уменьшении общей техногенной нагрузки

в этих районах лишь по этому критерию т.к. она зависит еще от ряда показателей: масштабности аварии (площади загрязнения), геоэкологических последствий аварии, общей площади загрязненных земель от мелких аварийных инцидентов и т.п. Так, например, если сравнивать показатели аварийности 2011 г. с 2010 г., то можно отметить их увеличение в 3 раза, но незначительное при этом увеличение общей площади загрязненных земель (6,1 га и 5,2 га соответственно), что подчеркивает определенную зависимость общей площади загрязненных земель от масштабности отдельной происходящей аварии.

Таблица 1. Месторождения нефти и газа разрабатываемые более 30 лет на территории Красногвардейского, Сорочинского и Новосергиевского районов

Наименование месторождений	Административный район	Тип месторождения	Год ввода в промышленную эксплуатацию
Баклановское	Сорочинский	нефтяное	1981
Горное	Красногвардейский	нефтяное	1968
Кодяковское	Новосергиевский	нефтяное	1983
Ольховское	Сорочинский	нефтегазовое	1976
Родинское	Красногвардейский	нефтегазовое	1967
Сорочинско-Никольское	Сорочинский Красногвардейский	нефтегазовое	1968
Токское	Красногвардейский	нефтяное	1980

В качестве примера современной крупной аварии, ликвидацию которой пришлось осуществлять с привлечением сил МЧС, мы приводим га-зо-нефте- водопроявление на скважине № 302 Рыбкинского месторождения Новосергиевского района в феврале 2012 г, где сильная замазученность сельскохозяйственных земель составила ориентировочно 0,15 га, а напыление снежного покрова - около 5 га [6].

Следует принимать во внимание и тот факт, что частота аварий - непостоянная величина, которая изменяется из года в год. Всего по предприятию ОАО «Оренбургнефть» только за последний период с января по июнь 2013 г. произошло более 150 порывов на трубопроводах различных рангов, площадь загрязненных земель при этом составила 1,4 га [10].

Рис. 1. График сравнения числа крупных аварий в районе исследования за период 2000 - 2004 гг. и 2008 - 2012 гг.

Состояние водоемов расположенных на территории нефтепромыслов. Некоторые исследователи отмечают определенную связь между стадией разработки месторождения и содержанием загрязнителей в водах близлежащих водоемов [1, 2]. Так для рек, протекающих по территории длительно и интенсивно разрабатываемых нефтяных месторождений наибольшие техногенные изменения происходят в качестве круговорота веществ поверхностных вод, а распределение загрязнителей по длине реки отражает влияние техногенных факторов.

Наши исследования подтверждают выше сказанное , в районе исследования чаще всего загрязнению подвергаются воды ручья Табунок и Боро-диновский, расположенные на территории Родинского и Сорочинско-Никольского месторождений. Качество воды ручья Бородиновский характеризуется следующими показателями: хлоридов 264 мг/дм³, сульфатов 116 мг/дм³, нефтепродуктов 0,016 мг/дм³. Превышение ПДК по марганцу отмечено в 15 раз, меди - в 10 раз. В районе ручья Табунок отмечается стойкая тенденция к увеличению железа. Исследуемые водотоки характеризуются показателями жесткости в пределах 2,53 -6,68 мг-экв/дм³. Содержание аммонийного, нитратного и нитритного азота не превышает ПДК. Величина рН воды исследуемых водных объектов варьирует в пределах 6,0 - 8,5. Среднее значение рН = 7,72 находится в пределах установленных норм. В среднем значение хлоридов изменяется от 60,4 до 180,2 мг/дм³ [5, 8]. Содержание загрязняющих веществ в десятки и сотни раз превышающие санитарные нормы в основном связаны с аварийными разливами нефти.

Доля земель отведенных под объекты нефтегазодобычи. Всего в Красногвардейском районе под объекты нефтегазодобычи отведено – 501 га, в Сорочинском – 437 га, в Новосергиевском – 1260 га [3]. Например, площадь лицензионного участка Родинского месторождения достигает 4 га, Сорочинско-Никольского – 6 га, Ольховского (в совокупности с Западно-Ольховским) – 6 га. В целом основную площадь лицензионных участков месторождений НГДУ «Сорочинскнефть» занимают земли аграрного назначения. Так в гра- ницах лицензионного участка Кодяковского месторождения, площадь которого составляет около 2-х га, сельскохозяйственные угодья занимают 96,9% нефтепромысла, на Малаховском - 97,3%, на Загорском - 94,5%, на Ананьевском - 92,27%. часть из них располагается в непосредственной близости к техногенным объектам, следовательно, в зоне потенциальной экологической опасности.

Площади загрязненных плодородных земель. При оценке техногенной нагрузки немаловажное значение имеют площади загрязненных сельскохозяйственных земель, которые на территории исследования увеличиваются из года в год. Только за период 2010 - 2013 гг. загрязнению подверглись более 12 га плодородных земель области. На период июля 2013 г. в ОАО Оренбургнефти (Сорочинский операционный центр) всего в рекультивации нуждается около 9 га нефтезагрязненных земель.

Согласно нашим исследованиям участки с существенными изменениями морфологических признаков почв отмечаются на Родинском, Ток-ском и Сорочинско-Никольском месторождениях. Для них характерно: - изменение цвета почвы (более темный) по сравнению с незагрязненными аналогами; - наличие радужных и масляных пленок по граням структурных отдельностей; - превышение предельно допустимых концентраций хлоридов и нефтепродуктов; - угнетение растительного покрова и др.

Размерность месторождений по величине запасов сырья. Немаловажен тот факт, что крупные месторождения (запасы более 30 млн. т), оказывают повышенное воздействие на окружающую среду, а наличие на территории района трех мелких (менее 10 млн. т) месторождений по степени воздействия приравнивается к одному среднему. Так в Красногвардейском и Сорочинском районах, располагаются крупное - Сорочинско-Никольское, и средние - Родинское и Ольховское месторождения, для которых характерны высокие объемы добываемого сырья и большое количество техногенных объектов.

Количество месторождений с тяжелой нефтью и высоким содержанием сероводорода в попутном газе. Наиболее высока степень опасности разработки месторождений, содержащих тяжелые высокосернистые и металлосодержащие нефти с высокой концентрацией сероводорода в попутном газе. На территории исследования особое внимание следует уделять Красному и Родинскому месторождениям, разрабатывающим залежи с тяжелыми нефтями, которые одновременно являются и высокосернистыми. Опасность разработки Сорочинско-Никольского, Баклановского и Родинского месторождений связана с риском возникно- вения взрывоопасных смесей из-за высокого содержания сероводорода в газе.

Именно на месторождения НГДУ «Сорочинскнефть» приходится более 50% от общей суммы выбросов на подразделениях ОАО «Оренбургнефть [5] . На территории исследования особый интерес представляют Ольховское (в совокупности с Западно-Ольховским) и Кодяковское месторождения, которым присвоена II категория опасности [7].

Разработка новых месторождений. В Красногвардейском и Сорочинском районах выделен ряд перспективных нефтегазоносных структур; за период 2010 - 2013 гг. на территории исследования разбурены Восточно-Толкаевское, Новомалаховское, Западно-Петропаловское, Корниловское, Пьяновское, Покровско-Сорочинское, Западно-Куштакское, Кулагиновское и др. месторождения.

Долгосрочная консервация месторождений. В Оренбургской области значительное количество скважин глубокого бурения, пробуренных в 40 -60-х годах прошлого века, создают угрозу окружающей среде и в большинстве случаев требуют полной ликвидации или переконсервации. Эту проблему невозможно решить только за счет добывающих компаний, или за счет бюджетных средств, так как такие скважины находятся и в нераспределенном фонде недр [9]. По территории исследования нет точных данных о количестве месторождений, находящихся в долгосрочной консервации (более 20 лет), что само по себе обуславливает экологический риск возникновения газо-нефте-водо- проявлений.

ЗАКЛЮЧЕНИЕ

В районе исследования особенно сильная трансформация ландшафтов, связанная с нефтегазодобычей, носит локальный характер и в основном связана с эксплуатацией длительно разрабатываемых месторождений. Но тем не менее эти изменения помогают более полно и детально охарактеризовать реальную экологическую обстановку в нефтегазодобывающих районах области и могут быть учтены при современной оценке техногенной нагрузки на окружающую среду.

Мы хотим отметить, что изучать данную проблему необходимо на региональном уровне с учетом физико-географического, экологического и техногенного районирования территории и опыта подобных исследований в других регионах. Все это позволит определить уровни техногенных нагрузок на природные компоненты в районах нефтегазодобычи, обозначить экологические риски и разработать мероприятия по рациональному природопользованию.