Несомненная экономическая выгода, которую несет в себе развитие нефтегазового комплекса, тем не менее, не снимает актуальную эколого-социальную проблему - утилизации и захоронения нефтепромысловых отходов. Несмотря на то, что вопросам обеспечения экологической безопасности, связанной с размещением и захоронением отходов уделяется большое внимание на государственном уровне, компаниями-операторами и в научных институтах, тем не менее, с каждым годом количество нефтепромысловых отходов растет, занимая все большие площади под захоронения, требуя новых подходов и организационно-технологических решений. При всем многообразии характеристик нефтепромысловых отходов, их можно разделить на следующие основные группы: • Шламы очистки трубопроводов и емкостей от нефти и нефтепродуктов; • Кислые и соляные жидкие и пастообразные нефтесодержащие отходы, образующиеся при промывке разведочных и эксплуатационных скважин, освоения месторождения, работы бригад капитального ремонта скважин и очистки призабойной зоны; • Жидкие и пастообразные отходы с низким содержанием нефтепродуктов, образующиеся в процессе эксплуатации установок подготовки нефти и установок очистки ливневых сточных вод; • Отходы ликвидации аварийных разливов нефти; • Тара из-под химреагентов; • Отходы, образование которых связано с жизнедеятельностью персонала - мусор бытовых помещений и пищевые отходы (ТБО), медицинские отходы, отходы (осадки) водоподготовки и установок очистки хозяйственно-фекальных сточных вод; • Отходы автотранспортных подразделений - промасленная ветошь, отработанные масляные и топливные фильтры, накладки тормозных колодок, отходы отработанных аккумуляторов; • Золы, шлаки и пыль от топочных установок; • Строительные отходы (отходы лакокрасочных средств и растворителей, древесные отходы, отходы искусственных инертных материалов, сварочные отходы); • Металлолом; • Ртутные лампы.
Основная доля нефтепромысловых отходов представляет собой обводненный нефтешлам различного состава. В упрощенном виде нефтешламы представляют собой многокомпонентные устойчивые агрегативные физико-химические системы, состоящие главным образом, из нефтепродуктов, воды и минеральных добавок (песок, глина, окислы металлов и т.д.). Нефтешламы в зависимости от условий образования подразделяются на буровые, резервуарные, грунтовые и технологические осадки. Отходы бурения представляют собой отработанный буровой раствор и выбуренный шлам (измельченная горная порода). В состав буровых растворов входят различные, в т. ч. токсичные компоненты, содержащие тяжелые металлы (ртуть, свинец, кадмий, медь, цинк, железо, никель, мышьяк), биоциды, синтетические поверхностно-активные вещества (СПАВ). Буровые сточные воды характеризуются содержанием металлов (Al, As, Ba, Cd, Cr, Cu, Fe, Hg, Mn, Ni, Pb, Zn, K, Na), нефтепродуктов и взвешенных веществ, а также значительной величиной соленасыщения. В соответствии с результатами биотестирования буровые сточные воды после установок обезвоживания оказывают острое токсическое действие на биоту. При прохождении твердых горных пород в состав бурового раствора практически всегда добавляются смазочные вещества на углеводородной основе. А бурение наклонных скважин требует применения синтетических буровых растворов, либо растворов на нефтяной основе - в обоих случаях их токсичность очень высока. Вследствие контакта с буровым раствором токсичность приобретает и выбуренный шлам. Ориентировоч-ный объем бурового раствора при работе на море составляет 60000 м куб. и 15000 м куб. шлама с одной платформы в год и приблизительно 600 м куб. пластовой воды в сутки (с учетом полного срока освоения месторождения). На отдельных платформах объем сбрасываемой пластовой воды может достигать 20000 м куб. в сутки. Технологические осадки представляют собой сильно обводненные суспензии с низким содержанием нефтепродуктов и образуются в процессе работы установок подготовки нефти и очистки ливневых сточных вод. Ориентировочный объем образования обводненных технологических осадков варьируется от 3до 10 тыс. куб. м в год на одном нефтепромысле. Грунтовые нефтешламы образуются в результате проливов нефтепродуктов на почву в процессе производственных операций, либо при аварийных ситуациях. Нефтешламы резервуарного типа образуются при хранении и перевозке нефтепродуктов в емкостях разной конструкции и характеризуются высоким содержанием углеводородов. Ориентировочный объем образования нефтешламов варьируется от 50 до 100 куб. м на одну чистку резервуара, объемом 50000 м куб. Главной причиной образования резервуарных нефтешламов является физико-химическое взаимодействие нефтепродуктов в объеме конкретного нефтеприемного устройства с влагой, кислородом воздуха и механическими примесями, а также с материалом стенок резервуара. В результате таких процессов происходит частичное окисление исходных нефтепродуктов с образованием смолоподобных соединений и ржавление стенок резервуара. Попадание в объем нефтепродукта влаги и механических загрязнений приводит к образованию водно-масляных эмульсий и минеральных дисперсий. По результатам многих исследований в нефтешламах резервуарного типа соотношение нефтепродуктов, воды и механических примесей (частицы песка, глины, ржавчины и т.д.) колеблется в очень широких пределах: углеводороды составляют 5-90%, вода 1-50%, твердые примеси 1-70%. Как следствие, столь значительного изменения состава нефтешламов диапазон изменения их физико-химических характеристик тоже очень широк. Плотность нефтешламов колеблется в пределах 600-2000 кг/м3, температура застывания от -3оС до +80оС. Темпера-тура вспышки лежит в диапазоне от 35 до 120оС. При длительном хранении резервуарные нефтешламы со временем разделяются на несколько слоев с характерными для каждого из них свойствами. Выбор метода переработки и обезвреживания нефтяных шламов, в основном, зависит от количества содержащихся в шламе нефтепродуктов. В качестве основных методов обезвреживания и утилизации нефтешламов используются: • термические - сжигание в открытых амбарах, печах различных типов, получение битуминозных остатков; • физические - захоронение в специальных могильниках, разделение в центробежном поле, вакуумное фильтрование и фильтрование под давлением; • химические - экстрагирование с помощью растворителей, отвердение с применением (цемент, жид-кое стекло, глина) и органических (эпоксидные и полистирольные смолы, полиуретаны и др.) добавок; • физико-химические - применение специально подобранных реагентов, изменяющих физико-химические свойства, с последующей обработкой на специальном оборудовании; • биологические - микробиологическое разложение в почве непосредственно в местах хранения, биотермическое разложение.
|
