Системы сбора и транспорта нефти, газа и воды на нефтяных месторождениях - это совокупность трубопроводных коммуникаций и оборудования, предназначенных для сбора продукции отдельных скважин и доставки ее до потребителя
Сбор, подготовка и транспортировка нефти от скважин по нефтепроводу и на нефтеперерабатывающие заводы, а также хранение сопровождается потерями ее от испарения и разных утечек (выбросы).
В связи с увеличением добычи и транспорта нефти стало актуальным вопросом изучения загрязнения окружающей среды при транспортировке, а также повышение эффективности транспорта углеводородов и снижение его вредного влияния при хранении и транспортировке. При больших объемах добычи нефти максимально снизить ее потери особенно важно. Потери нефти и нефтепродуктов наносят большой ущерб экономике, экологии, приводят к затратам, потере ценнейших энергоносителей. Кроме того, потери нефти при авариях, разливах и утечках загрязняют почву, грунтовые воды и водоемы, а при испарении - атмосферу.
Ориентировочные подсчеты показывают, что потери нефти при перекачке от скважины до установки нефтеперерабатывающего завода и нефтепродуктов при доставке от завода до потребителя включительно, составляют около 9% годовой добычи нефти. Из общей суммы газовых потерь, потери от испарения нефтепродуктов на нефтебазах и при транспортировке составляют примерно 2.5%
Потери углеводородов (из индивидуального источника) зависят от физико-химических свойств нефти, давления, температуры, конструкции применяемого аппарата или оборудования, климатических условий и некоторых других факторов. Эти эксплуатационные потери нефти и газа составляют порядка 60-75% общих потерь на нефтяных месторождениях и вызваны следующими причинами:
· несовершенством систем сбора и транспорта нефти;
· неисправностью устьевого оборудования скважин и перекачивающих насосов;
· низкой степенью герметизации сырьевых и товарных резервуаров и использованием последних для осуществления приемно-сдаточных операции;
· несовершенством сепарационного оборудования и процесса сепарации;
· использованием негерметичных систем подготовки нефти и воды;
· порывами нефтепродуктопроводов из-за аварий и нарушения правил их технической эксплуатации.
Таким образом, в современных системах сбора и транспорта нефти и газа, герметизация осуществляется на всем пути, начиная от скважины до центрального пункта подготовки нефти. Внедрение напорных систем сбора и герметизации технологических процессов подготовки нефти и воды позволяет уменьшить потери нефти от испарения в 2-2.5 раза.
Укрупнения пунктов подготовки нефти, когда продукция нескольких месторождений поступает на подготовку в один центральный пункт, также способствуют сокращению выбросов. При этом на центральном пункте подготовки нефти размещаются установки сепарации нефти и сооружения внешнего транспорта товарной продукции. Это позволяет осуществить жесткую технологическую связь системы сбора с установками подготовки нефти и воды и обеспечить поступление продукции скважин на эти установки, минуя сырьевые резервуары.
При транспорте нефти выбросы (потери) углеводородов возможно на нефтеперекачивающих станциях (НПС) и линейной части магистрального нефтепровода от следующих источников: неплотности запорно-регулирующая арматура резервуаров; сальниковых уплотнении насосных установок; узлы технологических задвижек; предохранительных клапанов; узел запуска скребка и других. При этом потери вследствие утечек из насосов составит 0,06% от всего перекачиваемого количество нефти. Потери из-за неплотностей запорной арматуры составляют примерно 0.02% от общего количество перекачиваемой жидкости.
Кроме эксплуатационных потерь нефти при их транспортировании по трубопроводам имеются аварийные. К ним относятся потери, происходящие при утрате герметичности резервуаров, технологических и магистральных трубопроводов. Причиной возникновения таких потерь является нарушение правил эксплуатации магистральных трубопроводов, несоблюдение строительных норм и правил их обслуживании, несоблюдением правил обращения с нефтью и нефтепродуктами, заводскими дефектами труб, износами трубопровода и стихийными бедствиями.
Для сокращения потерь нефти от испарения в резервуарах и уменьшения выделения углеводородов в атмосферу используются различные средства, в том числе: понтоны, плавающие крыши, газоуравнительные системы, диски отражатели, цвет окраски резервуаров.
В целом, для обеспечения безопасной экологической реализации развития нефтной отрасли необходимо проведение комплекса мероприятий, обеспечивающих выполнение следующих основных функции:
· проведение постоянного экологического мониторинга компонентов окружающей среды (воздух, вода, почва) по всем объектам нефтепровода;
· герметизация трубопровода на всем пути транспорта нефти;
· подземная прокладка трубопровода (заглубление на 2.0 м до верха трубы) для уменьшения негативных воздействий от его эксплуатации, а также риска аварий;
· трасса трубопровода должна быть обозначена знаками в целях избежания случайного вскрытия трубопровода;
· технологическое оборудование линейной части трубопровода, а также оборудование НПС, узлов пуска и приема скребка должно быть выбрано таким образом, чтобы минимизировать выбросы вредных веществ в атмосферу;
· сохранение герметичности системы необходимо обеспечить своевременным проведением предупредительных плановых ремонтов и профилактикой технологических трубопроводов и оборудования;
· защита трубопровода от химической коррозии с использованием усиленной антикоррозийной изоляции (эпоксидное покрытие и катодная защита);
· интерфейс с системой обнаружения утечек на трубопроводе;
· местные станции обхода автоматики в ручном режиме;
· перекрывающие задвижки, расположенные вдоль нефтепровода и с каждой стороны водных преград;
· применение понтонов, плавающие крыши, газоуравнительные системы, диски отражатели резервуаров;
· подборка цвета окраски резервуаров;
К числу основных требований, предъявляемых к системам сбора, транспортирования и подготовки нефти, газа и воды на промыслах, относятся:
1. автоматическое измерение количества нефти, газа и воды по каждой добывающей скважине;
2. обеспечение герметизированного сбора нефти, газа и воды на всем пути движения - от добывающих скважин до магистрального нефтепровода;
3. доведение нефти, газа и пластовой воды на технологических установках до норм товарной продукции;
4. автоматический учет товарной нефти и нефтяного газа и передача их товарно-транспортным организациям;
5. возможность ввода в эксплуатацию месторождения с полной утилизацией нефтяного газа до окончания строительства всего комплекса сооружений;
6. обеспечение высоких экономических показателей по капитальным затратам, снижению металлоемкости и эксплуатационных расходов;
7. надежность и маневренность эксплуатации технологических установок, и возможность полной их автоматизации.
8. изготовление оборудования технологических установок и основных узлов систем сбора нефти, газа и воды индустриальным способом в блочном и мобильном исполнении с полной автоматизацией технологических процессов.
Существует руководящий документ, который устанавливает требования, регламентирующие деятельность предприятий и организаций по охране окружающей среды и рациональному природопользованию при сборе, подготовке и трубопроводном транспорте нефти.
Правила, устанавливаемые настоящим документом, обязательны при эксплуатации, ремонте и реконструкции объектов сбора, подготовки и транспорта (промыслового, межпромыслового, магистрального) нефти. (РД 39-0147098-005-88)
А так же Нормы технологического проектирования объектов сбора, транспорта, подготовки нефти, газа и воды нефтяных месторождений (ВНТП 3-85)
Нормы содержат требования и положения, обязательные при проектировании объектов, сооружений и технологических процессов обустройства систем сбора, транспорта, подготовки нефти, нефтяного газа и пластовых вод, заводнения нефтяных пластов, газлифтной эксплуатации нефтяных скважин, водоснабжения и канализации, телемеханизации, автоматизации и механизации производственных процессов, электроснабжения, связи и сигнализации, теплоснабжения, отопления, вентиляции, кондиционирования воздуха, а также требования по охране труда и технике безопасности, охране окружающей среды на нефтяных месторождениях Министерства нефтяной промышленности.
Литература
1. Охрана окружающей среды при добыче нефти / А.П. Хаустов, М.М. Редина; Академия народного хозяйства при Правительстве Российской Федерации.- М.: Дело, 2006. – 551с.
2. https://ohranatruda.ru/ot_biblio/norma/211759/
3. https://poznayka.org/s17437t1.html
4. https://snipov.net/c_4684_snip_102116.html
5. https://vuzlit.ru/1138615/reshenie_ekologicheskih_problem_transporte_pererabotke_nefti_ohrana_okruzhayuschey_sredy_ohrana_truda_tehnika