Самый экологичный способ добычи нефти

Чистая нефть: экологические риски отрасли и как с ними справиться

Нефть — важнейший природный ресурс, определяющий состояние мировой экономики. Она более рентабельна при добыче и переработке по сравнению с другими ископаемыми ресурсами, а перечень получаемых из нее продуктов огромен. Это главное сырье для транспортного топлива и для производства современных синтетических материалов.

Нефтяная отрасль включает в себя добычу, транспортировку и переработку сырья. На каждом этапе нефтепользования почве, воде, атмосфере, растительности и животному миру наносится вред, зачастую непоправимый. Чем опасна деятельность нефтекомплекса и как борются с этими рисками — в материале ТАСС.

«Грязный» коктейль

Добыча нефти — сложный технологический процесс, поскольку она залегает в недрах на большой глубине. Для бурения скважины используют специальные растворы — они очищают забой от частиц разрушенной породы, смазывают ствол бура и предотвращают обвалы. Проблема в том, что в состав добавляют разные химические реагенты, которые опасны для экологии. Процесс бурения сопровождается образованием шлама — смеси выбуренной породы и раствора. В этом коктейле чаще всего содержатся и сами нефтепродукты.

Для предотвращения утечек отходы накапливаются в так называемых шламовых амбарах. А вот что делать с ними — актуальный вопрос для отрасли. Несмотря на огромные затраты на разработку новых технологий, эффективные способы их рекультивации пока не найдены. Основной способ нейтрализации амбаров — засыпка песком — не обеспечивает стопроцентно надежной экологической защиты мест захоронения отходов.

Кроме того, он требует изъятия из оборота больших площадей земли. Это побуждает нефтяные компании искать альтернативные способы нейтрализации отходов.

Как нейтрализуют отходы

Термическое обезвоживание буровых растворов и сточных вод при помощи специальных горелок.

Разделение нефтешлама на фазы с последующим сжиганием.

Технология обратной закачки, позволяющая изолировать опасные отходы под землей.

Переработка отходов бурения и получение из них материалов, которые можно использовать в строительстве.

Опасней всего сама нефть

В результате очистки нефтепродуктов образуется громадное количество отходов, в том числе кислые гудроны — токсичные вязкие массы, содержащие углеводороды и серную кислоту. В атмосферу ежедневно выбрасывается огромное количество вредных веществ, среди которых сероводород, оксид серы, бензол и т. п.

Но самый опасный отход нефтяного комплекса — сама нефть. Ее утечки могут происходить на всех стадиях нефтепользования. Нефтехранилища, трубопроводы, цистерны — все это потенциальные источники разливов ядовитого сырья.

Причин утечек много — от низкого качества оборудования или его неправильной эксплуатации до высокой степени износа фондов. Последняя проблема особенно актуальна для России, учитывая протяженность магистральных трубопроводов. На них каждый год происходит множество инцидентов с утечками нефти. По данным Greenpeace, российская нефтяная промышленность из-за изношенности труб разливает примерно 30 млн баррелей нефти в год.

С увеличением морской добычи растет и загрязнение нефтью Мирового океана. Ущерб от морских разливов для природы может быть огромен, даже если черного золота вылилось сравнительно немного. Утечка может происходить с плавучих буровых установок и платформ как при добыче, так и из-за аварий.

В апреле 2010 года в Мексиканском заливе недалеко от побережья американского штата Луизиана произошел взрыв на нефтедобывающей платформе Deepwater Horizon швейцарской компании Transocean Ltd., арендованной британской корпорацией ВР. В результате аварии в воды залива попало около 5 млн баррелей нефти. Черное пятно площадью 75 тыс. кв. км — размером с два Тайваня — достигло побережья пяти штатов США.

Разрушительное воздействие катастрофы на животный мир морской акватории растянулось на несколько лет. В докладе американской неправительственной организации “Национальная федерация по охране дикой природы”, опубликованном в 2014 году, отмечалось, что после катастрофы в районе аварии значительно возросла смертность среди морских обитателей залива и прилегающих территорий. От аварии пострадали черепахи, дельфины и другие млекопитающие.

Серьезным источником потенциальной опасности для моря являются нефтеналивные суда. В 1989 году у берегов Аляски танкер Exxon Valdez налетел на риф при выходе в открытый океан. В результате аварии в море вылилось около 11 млн галлонов нефти (около 36 тыс. тонн). Воды вдоль береговой линии оказались покрыты ядовитой пленкой на протяжении приблизительно 200 миль. В результате катастрофы погибли десятки тысяч птиц и рыб, тюлени и каланы. В проливе Принца Вильгельма у южного побережья Аляски на несколько лет практически прекратилось промышленное рыболовство. По данным экспертов, экосистема в этом районе до сих пор не восстановилась.

Как выглядит пищевая нефтяная цепочка

Рыбы потребляют фитопланктон, отравленный нефтью.

Их едят другие рыбы, перенося тем самым токсины на следующий уровень пищевой пирамиды.

Морские млекопитающие и птицы едят рыбу и передают токсические вещества другим хищникам.

Любое из звеньев этой цепочки потенциально ведет к человеку.

Наука в помощь

Проблема охраны окружающей среды от загрязнений нефтью и отходами ее добычи и переработки обостряется из-за того, что сами эти методы могут быть небезопасны для экологии. Например, засыпка амбаров с отходами бурения может приводить к их консервации и продлевать их негативное воздействие на окружающую среду. Очень многое в решении этой проблемы зависит от нефтяных компаний. Но пока главный вклад в безопасность окружающей среды обеспечивают ученые, в частности совершенствуя методы сбора нефти после разливов.

Как ученые помогают решить проблему разливов

Российские ученые разработали сорбент, состоящий из природных минералов, обработанных под высоким давлением и температурой. Под воздействием порошка молекулы нефти разрушаются и преобразуются в частицы, которые, по сути, являются составной частью любого грунта. На одну тонну разлившейся нефти, по расчетам ученых, требуется около 250 кг порошка.

В США изобрели многоразовую «губку», которая позволяет отжимать нефть и использовать ее повторно. Применять материал можно на самых сложных участках разлива — вдоль береговой линии.

Группе ученых из Китайского научно-технического университета удалось очистить водную поверхность от нефтяного разлива при помощи губки, на которую было нанесено графеновое покрытие. По словам одного из авторов открытия, новый способ позволяет более эффективно собирать нефть и ликвидировать разливы на значительных площадях.

Бороться с нежеланием компаний вкладывать средства в природоохранные мероприятия может помочь система «финансовых наказаний». В январе 2016 года Минприроды внесло законопроект о повышении штрафов за разливы нефти и их сокрытие. Для должностных лиц он может составить до 30 тыс. рублей, для компаний — до 300 тыс. рублей. Правда, как считают сами экологи, такие меры недостаточны — штрафы должны быть соразмерны многомиллиардной прибыли нефтяных компаний.

Источник

Самый экологичный способ добычи нефти

Новая технология позволит добывать из нефтеносных песков Канады вдвое больше нефти по меньшей цене и с минимальным воздействием на окружающую среду. В результате мировой рынок нефти может измениться.

Канада богаче нефтью, чем Саудовская Аравия. Разведанные запасы способны десятилетиями обеспечивать нефтепродуктами экономику такого крупнейшего потребителя, как США.

Единственная причина, которая сдерживает развитие добывающей отрасли в северной стране – более высокая стоимость разработки месторождений. Мировая цена нефти должна быть не ниже 50–60 долл. за баррель, чтобы инвесторы вложились в производство.

Корпорация N-Solv придумала, как удвоить добычу нефти из песка, сделав ее при этом более дешевой и менее экологически вредной. На развитие технологии канадское правительство выделило 10 млн долл.

Пески содержат не чистую нефть, а в основном битумы (отсюда их второе название «битуминозные пески»). Традиционный способ добычи в основном состоит из выкапывания неглубоко залегающего песка и пропускания сквозь него нагретой природным газом воды, чтобы разделить песок и нефть. Второй метод предполагает закачку пара вглубь пласта, чтобы разделять их еще внизу.

Но энергетические затраты на нагрев воды и вред от выброса парниковых газов таковы, что вызывают серьезное беспокойство как у экономистов, так и у экологов.

Процесс N-Solv требует меньше энергии, поскольку в нем используется природный растворитель, а не пар для освобождения нефти. Растворитель, например пропан, нагревают до невысокой температуры (около 50 ° С) и вводят в нефтеносный песок.

Растворитель разлагает битум, самые тяжелые компоненты битума остаются под землей, а более легкая нефть и растворитель, пригодный для повторного использования, поднимаются наверх. Кроме того, масса получается менее вязкой, чем при традиционном подземном способе, и ее можно сразу транспортировать по путепроводу.

Новый процесс требует гораздо меньше энергии, следовательно, он значительно дешевле. По мнению члена совета директоров N-Solv Мюррея Смита, эта технология будет выгодной даже при цене нефти 30–40 долл. Именно снижение затрат позволит извлечь из песков вдвое больше нефти. А уменьшение выбросов парниковых газов оценивается в 85%.

Идея использовать растворители для добычи нефти из песка была предложена в 70-е годы, но не реализована из-за неудовлетворительной скорости процесса. N-Solv решила эту проблему, применяя горизонтальное бурение для увеличения площади контакта битума с растворителем и используя очищенный пропан (как выяснила компания, примеси метана в нем негативно влияют на процесс).

Источник

Экологические проблемы добычи и переработки нефти и пути их решения

Нефть – полезное ископаемое маслянистой консистенции, состоящее преимущественно из смеси углеводородов (84-87%), водорода, азота, кислорода, серы. Благодаря уникальным свойствам она используется для производства топлива и смазочных материалов. Современные объемы ее добычи и переработки ведут к тому, что экологические проблемы, связанные с нефтью, обретают мировой масштаб и требуют комплексного подхода к их решению.

Нефть: история

Даже если кратко излагать историю использования нефти, начинать надо с древнейших времен. Раскопки археологов позволили узнать о том, что за 4 тысячи лет до нашей эры в Египте началась ее добыча. Об этом говорят найденные смеси для бальзамирования из нефтяного сырья. В средние века она входила в состав зажигательного средства, использующегося для освещения улиц и жилищ.

В XIX веке из нефти был получен керосин, благодаря чему осветительные лампы, работающие на этой жидкости, получили повсеместное распространение. Со второй половины XIX столетия развитие промышленности требовало больше смазочных материалов, производимых из нефти. Если до этого периода углеводороды добывались из неглубоких колодцев в местах их выхода на поверхность в незначительных количествах, то с началом нефтедобычи посредством бурения скважин объем добываемой нефти резко вырос. А изобретение двигателей внутреннего сгорания на рубеже XIX-XX веков вызвало резкое развитие нефтедобывающей промышленности.

В наши дни нефть – основной топливо-энергетический ресурс, без которого невозможно экономическое развитие любой страны. Кто им владеет, тот обеспечивает потребности прочих потребителей.

Экологические проблемы, связанные с добычей нефти

Нефть и экология – тесно связанные понятия, поскольку добыча природных углеводородов ведет к нарушению равновесия в природе. Экологические проблемы нефтедобычи:

• тектонические сдвиги и деформации земной поверхности;
• выбросы в атмосферу;
• загрязнение почвы, пресной и морской воды.

Изменение рельефа

В результате извлечения из недр земли полезных ископаемых нарушается пластовое давление, что приводит к тектоническим сдвигам под землей и деформации поверхности снаружи. Перемещение земной поверхности может спровоцировать оползни, образование глубоких впадин, затопление низких мест.

Выбросы в атмосферу

При эксплуатации нефтяных месторождений в воздух попадает большое количество сероводорода и сернистого газа при значительной концентрации серы в сырой нефти. При добыче попутно добывается нефтяной газ, до 80% которого сжигается. Это также приводит к попаданию в атмосферу токсичного бензола, фенола, толуола. Эти соединения негативно воздействуют на организм человека, вызывая заболевания нервной системы, кожных покровов.

Загрязнение почвы и водной среды

В нефтяную скважину закачивается водный раствор, который очищает ее от разрушенной породы, предотвращает обвалы, смазывает ствол бура. В составе раствора – химические соединения, которые нуждаются в специальной утилизации. Отработанный раствор помещают в специальные накопители. Его обязательно нейтрализовывать, т. к. неконтролируемое растекание по земле делает почву непригодной для использования, а проникновение в глубинные слои загрязняет грунтовые воды. При попадании в водоем он полностью отравляет его.

Решение экологических проблем, возникающих при добыче нефти

Чтобы снизить негативное влияние производственных факторов на окружающую среду, специалисты рекомендуют:

• внедрять технологии добычи, направленные на сохранение природы;
• утилизировать попутный газ;
• совершенствовать технологии очистки загрязненных поверхностей.

Поддержание экологического равновесия возможно лишь при контроле за деятельностью нефтедобывающих компаний. Они с неохотой выделяют денежные средства для обеспечения экологической безопасности.

Экологические проблемы переработки нефти

Переработка нефти представляет собой сложный процесс, состоящий из двух стадий:

1. Первичная обработка – разделение сырья на фракции.
2. Вторичная, в результате которой меняется структура молекул фракций.

Проблемы переработки аналогичны проблемам нефтедобычи.

Загрязнение окружающего воздуха, воды

Нефтеперерабатывающие предприятия выделяют огромное количество вредных веществ. Производство топливных материалов сопровождается выбросом соединений тяжелых металлов, серы, азота, углекислого газа, хлора, диоксинов. Они вызывают у человека болезни дыхательной системы.

Загрязненная вода, используемая в технологических процессах производства, после очистных сооружений попадает в естественные водоемы. Существуют нормы доведения стоков до условно чистой стадии. Вода периодически насыщается вредными веществами, что приводит к ухудшению ее качества.

Изменение биологического равновесия в природе

Вредные соединения вызывают ухудшение состояния атмосферы, гидросферы, литосферы, биосферы. Повышение концентрации углекислого газа разрушает озоновый слой земли, способствует накоплению парникового эффекта, что в свою очередь приводит к изменению климата. Газовые фракции, соединяясь с влагой, выпадают на землю в виде кислотных дождей. Соли тяжелых металлов оседают на землю в виде золы, адсорбентов, пыли.

Появление озоновых дыр приводит к усилению воздействия на поверхность Земли коротковолнового ультрафиолетового излучения, вызывающего мутации живых организмов. Исчезновение или изменение одного биологического вида может привести к уничтожению целых популяций животных и растений.

Пути решения проблем при переработке нефти

Для улучшения экологической обстановки необходимо:

• планомерно модернизировать предприятия, выводя из эксплуатации устаревшие производства;
• углублять нефтепереработку;
• повышать качество производимой продукции;
• разрабатывать и внедрять более эффективные технологии производства;
• совершенствовать оборудование.

Комплекс указанных мер позволит снизить концентрацию и объем вредных выбросов.

Негативное воздействие процессов нефтедобычи и нефтепереработки на окружающую среду колоссально. Для сохранения нормальной биосферы планеты необходимо уделять вопросам экологии больше внимания, внедрять и финансировать безопасные технологии и методы защиты природы от последствий добычи и переработки нефти.

Источник