Глава 3. Петролна индустрия

3.7. Замърсяване на почвата с нефт

Местно замърсяване почвите са най-често свързани с разливи на нефт и нефтопродукти в случай на повреда на тръбопроводи и течовете им поради течове в оборудването.

Замърсяване на големи площи възможно при изливане на масло.

Петролът, попадайки в почвата, пада вертикално надолу под въздействието на гравитационните сили и се разпространява в широчина под действието на повърхностни и капилярни сили. Скоростта на движение на маслото зависи от неговите свойства, почвата и съотношението на масло, въздух и вода в многофазна движеща се система. В този случай видът на петрола, неговото количество и естеството на замърсяването с нефт са от първостепенно значение. Колкото по-нисък е делът на петрола в такава система, толкова по-трудно е неговото филтриране (миграция) в почвата. В хода на тези процеси насищането на почвата с масло (при липса на нови входове) непрекъснато намалява. Когато съдържанието в почвата е 10-12% (нивото на остатъчно насищане), маслото става неподвижно.

Движението също спира, когато маслото достигне нивото на подпочвените води. Нефтът започва да се движи по посока на наклона на повърхността на подпочвените води. За да се предотврати миграцията на разлятото масло, се пробиват редица кладенци и се възстановяват замърсени подпочвени води. В някои случаи по пътя на движението на подпочвените води се поставя водоустойчива преграда (гумени хидроизолационни мембрани). Маслото, натрупано близо до бариерата, се отстранява с помощта на специално оборудване.

Проявлението на капилярните сили е добре проследено със значителна пропускливост и порьозност на почвата. Пясъците и чакълите например са благоприятни за миграцията на петрол; глините и илите са неблагоприятни.
В скалите петролът се движи главно по пукнатини.

Оцеляване на растенията в замърсени с масло почви зависи от дълбочината на проникване на корените. Замърсяването с нефт унищожава структура на почвата, променя физико-химичните си свойства: водопропускливостта рязко намалява, съотношението между въглерод и азот (поради въглеродния нефт) се увеличава, което води до влошаване на азотния режим, нарушаване на храненето на корените на растенията.

Първоначално относително ниското замърсяване на почвата с масло намалява брой микроорганизми. Възстановяването на броя на микроорганизмите се наблюдава след 6 месеца. По това време компонентите на маслото се използват от микроорганизмите като храна. Интензивният растеж на микроорганизми обаче изчерпва почвата в азотни и фосфорни съединения и в бъдеще може да играе ролята на ограничаващ фактор, като се има предвид, че азотният дефицит се забелязва от самото начало в почвите, замърсени с нефт. Замърсяването на почвата с масло може да бъде вредно въздействие върху човек чрез хранителни вериги.

Влошаването на хидрогеоложкия режим на територията, нарушаването на структурата и състава на почвата поставя необходимостта от навременна рекултивация (възстановяване) на нарушени земи и тяхното участие в икономическата циркулация.

При проучването, добива, събирането, преработката и транспортирането на нефт и газ се заема огромна територия за множество съоръжения за нефтени находища: кладенци, технологични резервоари, резервоари, електропроводи, пречиствателни съоръжения, компресори, пунктове за събиране на нефт, пречистване на нефт и газ инсталации, помпени станции, помпени станции ... Поради тази причина балансът на петролната индустрия има повече земя, отколкото другите министерства на добива.

За мелиорацията са създадени специални механизирани колони с необходимото оборудване и оборудване. В предприятията от индустрията се предвижда да се увеличи коефициентът на развитие на териториите на петролните полета, да се използват еднотръбни системи за събиране и транспортиране на нефт, газ и произведена вода, групиране на кладенци в клъстери и използване на насочено сондаж, полагане на нефтопромыслови тръбопроводи и комуникации със същото предназначение успоредно в един изкоп.

За да се предотврати замърсяването на почвата по време на проектирането на петролни съоръжения, се предвижда:

- пълно запечатване на системи за събиране, разделяне и пречистване на нефт и газ;

- автоматично изключване на кладенци с прекъсващи устройства при прекъсване на поточната линия;

- покритие с подсилена изолация за магистрални нефтопроводи със 100% просветление на фугите при пресичане през изкуствени и естествени бариери;

- използване на затворени дренажни системи за отпадъчни води от промишлени бури и фекалии;

- пълно използване на резервоарни и полеви отпадъчни води за инжектиране в продуктивни формации и поддържане на налягането в резервоара;

- вътрешно антикорозионно покритие на тръбопроводи, изпомпващи пластова вода.

Саниране на копаене земя в съоръженията на петролната промишленост се извършва в строго съответствие с одобрените проекти за изграждане на конкретно съоръжение (тръбопровод, пречиствателна станция и др.). Разходите за рекултивация са включени в консолидираната оценка на строителните разходи.

IN проект за рекултивация на земя по трасето на тръбопровода определени са границите на нарушените земи; ширина на зоната за рекултивация в рамките на правото на път; дебелината на отстранения плодороден почвен слой за всяка площадка; местоположението на сметището за временно съхранение на отстранения плодороден почвен слой; методи за отстраняване, транспортиране и прилагане на плодородния почвен слой; обеми и методи за товарене, разтоварване и отстраняване на излишната минерална почва на определеното място; методи за уплътняване на разхлабена минерална почва и плодороден почвен слой след запълване на тръбопровода.

Плодородният почвен слой се отстранява и премества на сметището с булдозери с дебелина на слоя повече от 20 см. Обикновено плодородният слой се отстранява до ширината на изкопа отгоре (+ 0,5 м в двете посоки). След това минералната почва се отстранява с багер и се сгъва по протежение на изкопа. Първо върху положения тръбопровод се изсипва минерална почва, след това равномерно плодороден слой, който след свиване се търкаля с трактор върху гъсеница.

На площи, отредени за сондажни платформи, всички мелиоративни работи се извършват в съответствие с графика, съгласуван с графика на движение на сондажните платформи. Изготвя се проектна документация за работа по всеки кладенец.

Първо, плодородният почвен слой се отстранява върху парцелите и се съхранява на купчини, обикновено в парцела. За да се предотврати въздушната и водната ерозия, повърхността на купчините се засява с многогодишни треви. За съхранение на почвата се избират повишени площи, където повърхностните води не застояват и подземните води не изпъкват. При рекултивация на промишлените площадки на сондажни машини първо се запълва долният почвен слой, а след това горният. Дебелината на плодородния слой, който трябва да бъде създаден, трябва да бъде най-малко 50-70 см. Освен това площадките се изравняват, оранта и брануването на площадката се извършва с въвеждането на органични торове.

Основната и отнемаща време задача на рекултивация на земи, освободени от сондажни платформи - отстраняване на остатъци от резници, сондажни течности, отпадъчни води и др. По време на сондажа отпадъците обикновено се съхраняват в земни обори със земен насип. Дълбочината на оборите обикновено е 4-5 м, капацитетът е около 3000 м 3 (три обора в проучване и два в производствени зони). Хамбарите са свързани с чакълести екрани или отводнителни тръби. Около мястото на сондажа е изградена пръстеновидна бетонна канавка с дренажи в обора и са изградени дренажни канавки за оттичане на дъждовна вода.

Останките от сондажни течности в земните ями не изсъхват в продължение на няколко години. Това означава, че засипването на хамбари като метод за рекултивация на земя е неприемливо в този случай. Изследвани са няколко метода за отстраняване на опасни сондажни отпадъци: естествено изпаряване, термична и химическа обработка, инжектиране в абсорбиращи образувания, "изстискване" в тесни траншеи, отстраняване в полетата на изпаряване.

Високата ефективност беше отбелязана при последните два метода.

Стискане в тесни окопи съдържанието на хамбарите се използва доста широко. Методът е следният: в близост до земната плевня те изкопават няколко окопа с дълбочина до 5 м, а след това унищожават джъмперите между окопите и плевнята, след като запълват окопите с дренажи, те се покриват с пръст. В земната плевня остава дебела утайка, която не се влива в окопите. След изсъхване се покрива с пръст. След запълване земята на хамбарите не се втвърдява в продължение на няколко години и тази област е практически неподходяща за селскостопанска употреба. Естествено, "изстискването" на съдържанието на плевнята в окопи може да се използва в онези райони, където геоложките условия позволяват.

Отстраняване в полетата за изпаряване включва създаването на специално облицовани или бетонирани хамбари с капацитет 15-20 хиляди m 3. В продължение на две години в тях се утаяват отпадъчни води. След утаяване пречистената вода се изпомпва и използва за различни технологични нужди, а плевнята се покрива с пръст. Този метод е икономически целесъобразно да се използва, когато разстоянието до изпарителните полета не надвишава 30 км. В същото време само течната част от отпадъците се извежда в изпарителните полета, а останалата мръсотия се изстисква в тесни траншеи.

Опитите да се използват други от изброените методи за отстраняване на отпадъчни води от земни обори са неуспешни.

Метод на естествено изпаряване поне част от течните отпадъци, пълнещи утайката, са прости и достъпни, но неприемливи поради прекомерната им продължителност. Може да се препоръча само за предварително изсушаване на хамбарите.

Термична обработка на отпадъчни води (изгарянето на съдържанието на земни обори с помощта на специални инсталации) все още е икономически неизгодно. Производителността на този метод не е достатъчно висока (8-10 m 3/h се изпарява), а разходът на гориво е голям.

Инжектиране в абсорбиращи хоризонти - един от най-надеждните методи за намаляване на замърсяването на околната среда от сондажни отпадъци. Използването му е особено рационално при клъстерно сондиране, когато много кладенци са разположени на една площадка и има изведен от експлоатация кладенец, подходящ за инжектиране на отпадъци. Отпадъците могат да се изпомпват в дълбокопоглъщащи хоризонти, сигурно изолирани от повърхността и сладководните хоризонти. Дълбочина на погребване на отпадъци - не по-малко от 800 м. Впръскването на течни отпадъци предвижда специална система за тяхното събиране и натрупване, която представлява двусекционни ями. В първия участък (утайка) се утаява значителна част от механични примеси. След това течните отпадъци се вливат във втория участък (езерцето за съхранение), от който се изпомпват във абсорбиращите слоеве. Въпреки надеждността и икономическата осъществимост, този метод се използва в изключително ограничен мащаб.

След отстраняване на дренажите, регенерираната зона се почиства от строителни отпадъци и метални предмети, разорава се до дълбочина, на която след покриване с плодородна почва дебелината на почистения слой ще бъде най-малко 0,7 м. След това площта се прехвърля в ползвател на земя съгласно акта.