Устойчивость нефтегазопромысловых систем с учетом фактора риска для окружающей среды

Анализ и учет всей совокупности стратегических рисков, создание соответствующих структур и механизмов управления ими являются важными условиями устойчивого развития страны, обеспечения ее национальной безопасности [6]. Для определения приоритетов государственной политики в области национальной безопасности, принятия обоснованных и рациональных решений по стратегическому управлению страной, планирования социально-экономического развития необходимы прогнозы стратегических рисков.

Транспортировка и экспорт нефти являются основой экономической стабильности нашей страны. Современная цивилизация характеризуется чрезвычайно развитой системой подземных коммуникаций. Трубопроводы являются неотъемлемой частью этой системы. Безостановочная эксплуатация большинства трубопроводов производится в течение 25—30 лет. После завершения этого срока должна быть сделана профилактическая переоценка состояния трубопровода [1].

В отраслях топливно-энергетического комплекса в последнее время общее число производственных объектов достигло более 1 млн. 355 тыс. [6]. Из них: в электроэнергетике — 385 тыс., в нефтегазодобывающих отраслях — около 324 тыс., в нефтепереработке — около 44 тыс., на магистральном трубопроводном транспорте — более 6 тыс., на объектах газоснабжения — 583 тыс., а также 230 тыс. км магистральных и более 350 тыс. км промысловых нефте- и газопроводов. Доля отработавшего ресурс оборудования в нефтяной промышленности достигла 80%, как и внутрипромысловых трубопроводов. В газовой промышленности степень износа оборудования составляет 70%, угольной промышленности — более 60%. Свыше 20 лет эксплуатируется 65% магистральных нефтепроводов, 47% магистральных газопроводов находятся в эксплуатации от 15 до 30 лет, 15% — более 30 лет при нормативном сроке службы 33 года [6].

Эксплуатация трубопроводов в обычном режиме и при возникновении аварийных ситуаций наносит рекреационный, экологический и экономический ущерб природе и обществу.

Экологическая опасность и величина ущерба при ее реализации напрямую связаны с уровнем экологического риска. Риск представляет собой вероятность наступления опасности, неблагоприятного события с конкретными последствиями и неопределенной величиной ущерба [4].

Нередко экологический риск определяется лишь как некоторая степень экологической безопасности для экосистем с низкой устойчивостью. В районе озера Самотлор [11] выделены три зоны: 1) относительно безопасная зона — для экосистем с разной степенью устойчивости и разного качества, 2) зона экологического риска — для экосистем мало и наименее устойчивых и 3) зона экологической опасности — для неустойчивых экосистем.

Риск включает изучение предпосылок его возникновения, выявление опасности, анализ воздействия факторов риска на население и окружающую среду, установление стандарта (норматива) воздействия, оценку подверженности, т.е. реального воздействия факторов риска на человека и окружающую среду, и наконец, понятие «абсолютного» (полного) и «относительного» риска [3, С. 5].

В процессе добычи нефти наибольший ущерб окружающей среде и природным ресурсам наносят:

нерациональное размещение промысловых объектов;

утечки нефти и пластовой воды с кустовых площадок и из шламовых амбаров;

аварии на нефтепроводах;

сжигание на факелах попутного газа.

Наименьшая степень экологического риска возникает при размещении кустов скважин на границах болот и лесных массивов [9]. В этом случае имеются следующие преимущества:

уменьшается вырубка леса;

появляется возможность регулирования болотного стока;

торф используется для рекультивации амбаров и насыпей;

плотный суглинок служит надежной гидроизоляцией для загрязнений.

В необходимых случаях кусты скважин могут размещаться на моховых болотах и в лесах, не содержащих кедра.

Нефтепроводы, водоводы, линии электоропередач (ЛЭП) и другие коммуникации прокладываются в едином коридоре с автодорогами, что обеспечивает их обслуживание.

Для снижения аварийности нефтепроводов необходимы:

усиленный контроль качества труб и сварных швов;

увеличение толщины стенки труб в поймах рек и на других опасных участках;

наружная изоляция и катодная защита;

ингибирование внутренней коррозии.

При возникновении аварийных разливов нефти проводятся следующие необходимые работы по ликвидации разлива нефти:

• -    осмотр места аварии для определения объемов, характера и порядка необходимых работ;

• -    доставка технических средств к месту разлива нефти;

• -    локализация нефтяного загрязнения, включающая в себя оконтуривание нефтяного загрязнения (на водной поверхности — боновыми заграждениями, на грунтовой поверхности — путем создания заградительных борозд, траншей или грунтовых обваловок с устройством защитных экранов, предотвращающих пропитку барьера нефтью);

• -    максимально возможный сбор свободной нефти с территории — акватории.

На территории Ханты-Мансийского автономного округа — Югры и Нижневартовского района расположено множество внутрипромысловых нефтепроводов, которые принадлежат различным нефтяным компаниям (рис. 1, 2).

Рис. 1. Карта-схема магистральных и промысловых нефтепроводов Ханты-Мансийского автономного округа — Югры (по данным ГП «НФЦ РН им. В.И.Шпильмана»)

Рис. 2. Карта-схема внутрипромысловых нефтепроводов Нижневартвоского района

Сотни тысяч скважин, десятки тысяч километров трубопроводов, подверженных коррозии, компрессорные станции — все они являются источником поступления вредных веществ и химических соединений.

На территории только Нижневартовского района, общей площадью 118, 52 км2 (около 2 млн. 370 тыс. 400 га), эксплуатируется 68 месторождений нефти, площадь которых занимает 20% всей территории района. Концентрация нефтепродуктов в речных, озерных водах Самотлорского лицензионного участка (Актив ТНК ВР) превышает ПДК для водохозяйственных водоёмов до 44 раз. Только в одной пробе из 103, взятых на трёх месторождениях этого лицензионного участка, значения ниже ПДК. Много нефтепродуктов в снеговой воде; воды загрязнены железом, соединениями азота, фосфора, гуминовыми веществами. Практически все озера Самотлорского месторождения Нижневартовского района Ханты-Мансийского округа — Югры загублены и уничтожены для животного мира и для окружающей природной среды в целом [7].

В целях обеспечения высокой надежности и безаварийной эксплуатации трубопроводов, необходимы следующие мероприятия:

• -    для нефтесборных сетей предусматривается использование труб с двухслойным наружным полиэтиленовым покрытием и внутренним эпоксидным антикоррозионным покрытием и деталей трубопроводов с антикоррозионным покрытием;

• -    использование труб с заводским внешним антикоррозионными покрытием;

• -    подземная укладка трубопроводов;

• -    применение труб из материалов, соответствующих климатическим условиям района строительства;

• -    регулярная закачка во внутреннюю полость нефтепровода ингибитора коррозии и очищение пропуском жестких очистных устройств внутренней поверхности нефтепровода;

• -    периодическая закачка ингибитора для защиты от коррозии;

• -    гидравлические испытания трубопроводов на прочность и герметичность до введения в эксплуатацию;

• -    100%-й контроль сварных стыков радиографическим методом;

• -    проведение периодической ревизии и диагностики трубопроводов в процессе эксплуатации.

С учетом условий эксплуатации магистральных трубопроводов к методам их диагностики можно предъявить следующие требования [10]: оперативность, высокая чувствительность, точность определения места утечки, надежность и безопасность в эксплуатации, возможность автоматизации, отсутствие помех перекачке, приемлемая стоимость.

Таким образом, обеспечение уровней добычи и повышение эффективности нефтедобычи будут основываться на научно-техническом прогрессе в нефтегазодобывающей отрасли, совершенствовании методов бурения, воздействия на пласт, увеличении глубины извлечения запасов и внедрении других прогрессивных технологий, которые позволят сделать экономически оправданной добычу трудноизвлекаемых запасов нефти.

В связи с этим нами установлено, что приоритетными направлениями при добыче нефти являются:

• •    создание и широкое освоение технологий и оборудования, обеспечивающих высокоэффективную разработку трудноизвлекаемых запасов нефти, и в первую очередь для условий низкопроницаемых коллекторов, остаточных запасов нефти обводненных зон, высоковязких нефтей, запасов нефти в подгазовых зонах;

• •    разработка и освоение технологических комплексов по бурению и добыче на шельфе арктических, дальневосточных и южных морей;

• •    совершенствование технологий сооружения и эксплуатации нефтепромысловых объектов в сложных природно-климатических условиях;

• •    совершенствование и широкое освоение существующих и создание новых методов воздействия на пласты и увеличения нефтеотдачи;

• •    развитие технологий компьютерного проектирования и моделирования жизненного цикла разработки нефтяных месторождений (включая компьютерные технологии геологического моделирования проводки горизонтальных скважин в сложных горно-геологических условиях);

• •    создание новых «многофакторных» технологий, основанных на использовании различных физических, термодинамических, гидродинамических, механических, физико-химических эффектов.

Долгосрочная государственная политика в сфере добычи нефти должна быть направлена на создание стабильных условий [8], обеспечивающих устойчивое развитие отрасли, и предусматривать:

• •    совершенствование системы недропользования в целях повышения заинтересованности недропользователя вкладывать собственные средства в воспроизводство минерально-сырьевой базы;

• •    установление через лицензионные соглашения минимального и максимального уровней добычи нефти на каждом лицензионном участке;

• •    ужесточение требований и условий выдачи лицензий и обеспечение действенного контроля за эффективной разработкой месторождений;

• •    совершенствование системы налогообложения нефтяного комплекса (введение в перспективе гибкой системы налогообложения, ориентированной на рентный подход), налоговое стимулирование разработки трудноизвлекаемых запасов.

Решение поставленных задач будет направлено на обеспечение стабилизации и последующего коренного улучшения состояния окружающей среды за счет «экологизации» экономической деятельности, призванной помочь становлению новой модели хозяйствования и широкому распространению экологически ориентированных методов управления [2].

Природоохранная деятельность должна базироваться на профессионализме, объективности научных исследований, четком юридическом нормировании природопользования и воздействии широких кругов общественности.

В целом нефтяной комплекс в настоящее время располагает достаточными источниками инвестиций для реализации предусмотренных направлений развития, в том числе и мероприятий по охране окружающей среды.