Аварийные ситуации

Аварии, разливы нефти и утечки газов сопровождают все этапы деятельности нефтяных и газовых месторождений. По оценкам специалистов 1—3% добываемой в России нефти теряется в результате аварийных разливов и выбросов.

Потери нефти при бурении и эксплуатации скважин минимальны по сравнению со всеми остальными источниками нефтяных разливов и составляют от двух до семи случаев на 1 000 скважин.

Аварии при буровых работах бывают двух типов: неожиданные залповые выбросы жидких и газообразных углеводородов из скважины при вскрытии зон с аномально высоким пластовым давлением; технологические выбросы, которые достаточно быстро удается ликвидировать. Такие аварии не привлекают к себе внимания, однако их экологическая опасность и риск последствий достаточно значимы в силу регулярности подобных ситуаций.

Аварии на трубопроводах возникают в основном из-за коррозионных разрушений, размывов дна и механических воздействий. К настоящему времени па морском шельфе уложено более 100 тыс. км подводных трубопроводов для перекачки нефти и других углеводородов. Вероятность аварий на трубопроводах оценивают по средней величине разовых утечек (около 800 т) и суммарных потерь нефти (около 50 тыс. т /год). Аварийность трубопроводов обычно снижается с увеличением их диаметра и возрастает по мере старения.

Аварии при танкерных перевозках нефти до сих пор остаются одним из основных источников экологического риска. Вероятность аварии и разлива с транспортного танкера оценивается как функция пройденного расстояния. Нефтяные разливы принято подразделять на три категории в зависимости от объемов утечки нефти: «малые» (менее 7 т), «средние» (7—700 т) и «большие» (более 700 т). Анализ причин «средних» разливов показывает, что около 35 % из них происходит в процессе погрузочно-разгрузочных операций. Основная доля (83 %) «больших» разливов связана с авариями в результате столкновения судов и посадки их на мель.

С экологической точки зрения различают два типа сценария нефтяных разливов. Один из них включает разливы, которые начинаются и завершаются в открытом море без соприкосновения с береговой линией. Их последствия носят локальный и быстро обратимый характер. Другой и наиболее опасный вид разлива предполагает вынос нефтяного поля на берег и длительные экологические нарушения в прибрежной и литоральной зонах. При переходе от открытых каменистых берегов к песчано-гравийным пляжам и закрытым бухтам устойчивость нефти и ее вредное воздействие возрастают. Птицы и ластоногие в наибольшей степени страдают от нефтяных разливов, реальные потери несет рыболовство.

Методы борьбы с нефтяными разливами. Среди современных способов ликвидации последствий нефтяных разливов выделяют три основные группы технических методов и средств: физические (механические) способы локализации, сбора и удаления нефти с поверхности моря и на берегу; химические методы диспергирования пленочной нефти для ускорения процессов ее рассеивания и разложения под действием природных факторов; микробиологические методы разрушения нефти.

На практике обычно применяют комбинации разных методов и сред. Предпочтение отдают механическим методам.

Механические методы включают: боновые заграждения, которые чаще всего используют для локализации нефтяного пятна; суда-нефтесборщики (скиммеры) самых разных конструкций для очистки портовых акваторий и сбора нефти; землеройную технику для сбора и удаления загрязненного нефтью грунта на берегу и донных отложений на мелководье.

Преимущество механических методов состоит в возможности их быстрого и многократного использования и утилизации собранной нефти, а также в минимальных побочных нарушениях природы.

Одним из методов уничтожения морских нефтяных разливов является сжигание нефти на поверхности моря. При благоприятных условиях удается достичь полноты сжигания до 80 — 90 %. Главные трудности при этом связаны с начальной стадией поджога нефти и поддержания ее горения на поверхности моря.

Химические методы. Химические препараты, которые применяют для борьбы с последствиями разливов нефти, подразделяют на несколько групп: эмульгаторы — для создания нефтяных эмульсий в целях рассеивания (диспергирования) нефти и ускорения ее разложения; диэмульгаторы — для разрушения устойчивых эмульсий типа «вода в нефти»; плавающие сорбенты — для поглощения и сбора нефти с морской поверхности; отвердители — для придания нефти твердой и желеобразной консистенции; препараты для поджигания нефти на поверхности моря; моющие средства — для смывания нефтяных пленок и покрытий с береговых структур; осаждающие агенты — для затопления нефти на дне моря; биологические и микробиологические средства — для ускорения процессов разрушения нефти за счет жизнедеятельности водных организмов.

Лидирующее место в этом списке занимают диспергирующие агенты (диспергенты), которые представляют собой смесь растворителей и поверхностно-активных веществ (ПАВ). Благодаря особенностям химической структуры и способности понижать поверхностное натяжение на границе раздела нефти с водой, ПАВ стабилизирует нефтяные капли в воде и таким образом эмульгирует (рассеивает) нефть. При этом устраняется возможность образования нефтяных пленок на поверхности моря и резко ускоряются процессы биологического (микробного) разложения.

Среди факторов, которые надо учитывать при использовании химических средств для борьбы с разливами нефти, особое место занимают токсические свойства диспергентов и других препаратов. В ходе исследовательских работ удалось создать относительно безвредные и нетоксичные диспергенты, среди которых наибольшее распространение получили три препарата — «Корексит-7664», «Корексит-9527», «ВР-1100Х». Эти препараты значительно (на два- три порядка) менее токсичны, чем нефть, для диспергирования которой они применяются.