Экологические проблемы добычи и транспортировки нефти. Основным источником углеводородного сырья и основным энергоносителем в России является нефть. Предприятия топливно-энергетического комплекса России, в том числе по добыче и транспортировке нефти, несмотря на снижение объемов производства, по сравнению с 1990 г, остаются крупнейшим в промышленности источником загрязнения окружающей среды.
Экологические проблемы начинаются уже на стадии добычи нефтяного сырья и его транспортировки к потребителю. Ежегодно происходит более 60 крупных аварий и около 20 тыс. случаев, сопровождающихся значительными разливами нефти, попаданием ее в водоемы, гибелью людей, большими материальными потерями Наиболее эффективна и экономична транспортировка нефти и газа с места их добычи по трубопроводам. Трубопроводный транспорт включает в себя комплекс различных сооружений трубопроводы, компрессорные, насосные станции и т.д. 99,5 всего добываемого в России черного золота доставляется с их помощью потребителю.
Сеть магистральных нефтепроводов общей протяженностью более 46 тыс. км раскинулась по стране от Восточной Сибири до западных границ страны, от Ямала до Черного моря. Действующая сегодня система трубопроводного транспорта начала создаваться в послевоенные годы. Учитывая, что амортизационный срок эксплуатации стальных артерий составляет 33 года, то окажется, что к 2005 году возраст более 40 нефтепроводов превысит этот срок. Средняя дальность перекачки нефти в нашей стране составляет до 1500 км. Нефть транспортируется по трубопроводам диаметром 300 1200 мм. С годами трубная сталь и изоляционное покрытие стареют, дают о себе знать заводские дефекты труб, коррозия металла.
К числу наиболее серьезных аварий последнего времени относится прорыв нефтепровода Туймазы-Омск-Новосибирск 1996 год, во время которого в реку Белая вылилось около 1000 т нефти.
Авария на насосной станции нефтепровода Самара-Лисичанск 1995 год повлекла за собой разлив 2000 т нефти. Ежегодно в России происходит около 700 инцидентов на нефтепроводах, в основном в Западной Сибири. По данным специалистов, абсолютное большинство 89-96 аварийных разливов нефти вызывают сильные и необратимые повреждения природных биоценозов. По технике оснащения и обновлению устаревшего низкоэффективного оборудования нефтяное машиностроение в настоящее время является наиболее отсталой отраслью.
Нефтепромысловое и буровое оборудование работает в чрезвычайно тяжелых условиях, осложняемых действием на исполнительные механизмы высоких статических, динамических, знакопеременных нагрузок, присутствием абразива и агрессивной жидкости под высоким давлением. Для работы в таких условиях необходимо создавать или выбирать из числа имеющихся стали и конструкционные материалы с учетом всего перечня факторов, негативно влияющих на статическую, длительную прочность, износостойкость и коррозионную стойкость рабочих поверхностей машин и инструмента. Особо следует обратить внимание на проблему обновления нефтепромыслового оборудования, устаревших станков-качалок.
Низкий коэффициент нефтеотдачи пласта в значительной мере определяется явно недостаточной эффективностью работы станков-качалок. Помимо сугубо теоретических аспектов в проблеме повышения нефтеотдачи большое значение имеет техническое обеспечение технологии этого процесса.
При современном уровне развития насосостроения и иных перекачивающих средств могут быть найдены принципиально новые решения задачи отбора нефти из пласта с более высокой результативностью. Проблема перекачивания многофазных сред всегда была в поле зрения насосостроителей, но и по сей день она остается сложной в теоретическом и практическом плане. Потребность в надежном насосном оборудовании для перемещения пенообразующих, парогазонасыщенных жидкостей имеется в целом ряде отраслей нефтедобывающей и перерабатывающей промышленности. Особенно актуален этот вопрос для подъема и транспортирования сырой нефти, которая является технической газожидкостной смесью.
Со всей остротой проблема отсутствия эффективного оборудования встала после открытия на северном шельфе ряда новых нефтяных месторождений с повышенным газосодержанием. Возможность транспортирования добываемых углеводородов нефти, газа и газоконденсата в места с более благоприятными условиями для переработки позволяет сосредоточить на промысле оборудование, необходимое лишь для добычи.
Перевод переработки сырья на побережье центральную платформу или базу способствует ускорению разработки глубоких горизонтов, сложных скважин и глубоководных морских месторождений. Применительно к материковой добыче такая мера позволяет вести работы на удаленных участках, расположенных в промышленно неразвитых районах. Экологические преимущества перекачки двухфазных потоков особенно наглядны при наличии газового конденсата.
Последний подается по трубопроводу в небольших количествах, и это обстоятельство приводит к нецелесообразности существования раздельных систем транспорта вследствие повышенных расходов. Передачу двухфазных потоков можно применить также для подачи небольших количеств попутного газа, добываемого на малых месторождениях, где нефть имеет низкий и средний газовый фактор, что также не оправдывает содержание раздельных систем. Создание и внедрение многофазных насосов позволяет успешно решать вышеуказанные задачи без проблем осуществляя перекачку нефти с газовой фазой. Соответственно отпадает необходимость применения устройств, регулирующих поток нефти, а также сепараторных и газоперекачивающих станций.
Применение многофазных насосов можно рекомендовать и в случаях, когда на скважине ожидаются непредвиденные условия пик давления или внезапный приток жидкости. Экологическая безопасность и экономическая эффективность добычи нефти при использовании многофазных насосов значительно повышается по сравнению с традиционной технологией благодаря возможности утилизации полученного газа, ибо в настоящее время попутный газ из скважины сжигают, а это ценное сырье для химической промышленности и высококалорийное топливо. 5.4.