Оглавление

ВВЕДЕНИЕ        2

1. Теоретическая часть        3

1.1  ОПИСАНИЕ РЕЛЬЕФА НИЖНЕВАРТОВСКОГО РАЙОНА        3

1.2 ЧТО ТАКОЕ НЕФТЬ?        3

1.3 ТЕХНИКА, ИСПОЛЬЗУЕМАЯ ДЛЯ ДОБЫЧИ НЕФТЯННЫХ ПРОДУКТОВ        4

1.4 МЕТОДЫ ДОБЫЧИ НЕФТИ        4

2. Практическая часть        5

ЗАКЛЮЧЕНИЕ        8

СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ        9

ВВЕДЕНИЕ

Добыча полезных ископаемых является одной из самых вредных деятельностей человека, которая с нарастающим темпом убивает окружающую среду и может вызывать последствия на разных уровнях: вода, воздух, почва и все живые организмы. Одним из главных элементов нефтедобывающего процесса является бурение. Разведочное бурение поисковых нефтяных месторождений, а также эксплуатация скважин негативно влияют на почву и рельеф в целом. При сооружении скважин потенциальными загрязняющими веществами являются: промывочные жидкости и тампонажные растворы; буровые сточные воды и буровой шлам; пластовые флюиды; горюче-смазочные материалы и другие отходы сооружения скважин. На территории России вредному экологическому воздействию подвержены тысячи квадратных километров нефтеносных площадей. Воздействие комплекса технических сооружений приводит к разнообразным нарушениям компонентов природных ландшафтов, и, в конечном счете, может создать на территории нефтегазового предприятия кризисные экологические ситуации. Россию можно наречь кладбищем черного золота. Масштаб этого «кладбища» поражает: в стране брошена четверть из всех имеющихся нефтяных скважин. На сегодняшний день извлечение нефти на российских месторождениях составляет 28%. Это значит, что 70% запасов остается в недрах. Это коснулось и Нижневартовского района ХМАО-Югры.

           По полученным данным, это может выражаться на изменения рельефа Нижневартовского района. Механические нарушения почвенного покрова вызывают эрозию почвы.

1. Теоретическая часть

1.1  ОПИСАНИЕ РЕЛЬЕФА НИЖНЕВАРТОВСКОГО РАЙОНА

         Территория представляет собой озерно-аллювиальную равнину, сложенную с поверхности преимущественно среднесуглинистыми покровными отложениями, представленными озерно-слоистыми глинами, легкосуглинистыми алевролитами и песчаными толщами. В долинах рек отмечается наличие обширных песчаных плесов. Рельеф местности слабо пересеченный и представляет собой слаборасчленную моренную равнину с пологими положительными и отрицательными формами рельефа, в значительной степени разрушенными денудационными процессами. Абсолютные отметки составляют в среднем +81÷93 с понижениями в области речных долин до +45÷70 м. Район Самотлорского месторождения входит в состав южной геокриологической зоны, для которой характерно островное развитие реликтовой мерзлоты. Мерзлыми породами в районе являются песчаные и песчано-глинистые отложения тавдинской и атлымской свит. Глубина их залегания на водоразделах 120-130 м, толщина 20-70 м. В районе Самотлорского месторождения многолетнемерзлые породы были вскрыты в интервале от 60 до 150 м. На северо-востоке Нижневартовского района кровля мерзлых пород спускается до 335 м. Под поймами крупных рек, а иногда под первой надпойменной террасой мерзлые породы полностью отсутствуют.

1.2 ЧТО ТАКОЕ НЕФТЬ?   

              Нефть - это маслянистая жидкость темного красно-коричневого, иногда почти черного, цвета. Наибольшую часть веществ (80-90%) составляют углеводороды, то есть органические вещества, состоящие из атомов углерода и водорода. Нефть содержит порядка 500 углеводородных соединений - парафиновых (алканов), составляющих половину всех углеводородов нефти, нафтеновых (цикланов) и ароматических (бензол и его производные). Имеются в нефти и высокомолекулярные соединения в виде смол и асфальтовых веществ. Суммарное содержание углерода и водорода в нефти - около 97—98% (по весу), в том числе углерода 83—87% и водорода 11-14%.

            В зависимости от количества атомов углерода и водорода в молекуле углеводороды могут быть газами, жидкостями или твердыми веществами. Кроме углеводородной части, в нефти содержатся небольшая не углеводородная часть - соединения серы, азота и кислорода. Серы в нефти бывает довольно много – до 5%, и она приносит немало хлопот нефтяникам, вызывая коррозию металлов.

1.3 ТЕХНИКА, ИСПОЛЬЗУЕМАЯ ДЛЯ ДОБЫЧИ НЕФТЯННЫХ ПРОДУКТОВ

             Добыча нефти осуществляется через скважины, которые перед этим нужно пробурить. Это делается с помощью буровых установок, которые выглядят как «нефтяные вышки». Эти вышки не используются для добычи нефти (рис 1, 2.). Они предназначены только для бурения. Когда бурение скважины закончено, буровая установка переезжает на новое место и приступает к бурению новой скважины. Бурение одной скважины может занимать от нескольких дней до нескольких месяцев. Пробурённая скважина — это не просто дырка в земле, её обсаживают изнутри стальными трубами, чтобы порода не осыпалась внутрь и не завалила скважину. Один из типовых внутренних диаметров этой обсадной колонны — 146 миллиметров. Длина скважины может достигать 2—3 километров и более. Длина скважины, таким образом, превосходит её диаметр в десятки тысяч раз. Примерно такими же пропорциями обладает, например, отрезок обычной нити длиной 2—3 метра.

1.4 МЕТОДЫ ДОБЫЧИ НЕФТИ

       Метод добычи нефти зависит от величины давления в пласте и способе его поддержания. Можно выделить три метода:

    Первичный — нефть фонтанирует из скважины за счет высокого давления в нефтеносном пласте и не требует создания дополнительного искусственного нагнетания давления, коэффициент извлечение нефти 5-15%;

    Вторичный — когда естественное давление в скважине падает и подъем нефти не возможен без дополнительного нагнетания давления за счет ввода в пласт воды или природного/попутного газа, коэффициент извлечение нефти 35-45%;

    Третичный — увеличение извлечения нефти из пласта после снижения ее добычи вторичными методами, коэффициент извлечение нефти 40 — 60%.     Закачка воды применяется чаще, чем закачка газа, так как она, как правило, более эффективна. Воду в пласт закачивают для поддержания пластового давления, чтобы ускорить процесс извлечения нефти из пласта. Плотность нефти (730—1040 кг/м³) и воды (0,9982 г/см³) разная, вода выталкивает нефть под давлением (рис 3). В свою очередь к механизированному можно отнести газлифтный и насосный методы подъёма. Если нефть из недр выдавливается на землю только под воздействием природной энергии нефтеносного пласта, то способ добычи называют фонтанным.

2. Практическая часть

          Нефтяные залежи – своего рода закрытые банки, которые находятся под давлением газовой «шапки», когда пробуривается скважина, нефть начинает бить фонтаном. Но давление постепенно падает. Когда нефть перестаёт фонтанировать, ставятся нефтекачалки. Затем давление опять падает и используется вторичный метод: бурятся новые скважины или используется часть старых, в которые закачивают воду. Водный поршень начинает вновь поднимать нефть. Когда же и этот метод себя исчерпывает, нефтяники сворачивают работы и уходят на новые «жирные» месторождения. Однако в нефтяных пластах остаётся ещё немало «чёрного золота». Добыть его можно так называемыми третичными методами. Их особенностью является применение «агентов», чья вытесняющая способность больше, чем у воды. Однако нефтяникам делать это непросто, да и дорого. Поэтому миллионы тонн «чёрного золота» остаются спать в пробуренных скважинах. Огромное количество нефтяных скважин пробурили ещё во времена СССР. Всего к категории опасных отнесено более 700 скважин.

             Например, 90% работающих на Самотлорском месторождении скважин были зацементированы в 1980-х и начале 1990-х годов. Поэтому везде качество цемента очень плохое. Основные районы по добычи нефти в России относятся Западная Сибирь, Северный Кавказ, Прикаспийская низменность, остров Сахалин, шельфы северных морей (рис 4.).

           Изучив работу академиков Селякова Вячеслава и Царевского Льва предо мной стала более ясная картина нынешнего века.

           Основными причинами брошенных скважин является:

1. Кризис
2. Не продуктивность (понижение % добычи нефти);
3. Освоение нефтедобычи в труднодоступных районах (почва, климат);
4. Экологические ограничения;
5. Дорогое содержание скважины в рабочем состоянии;
6. Создание новой скважины дешевле восстановления старой
7. Отсутствие новых технологий;

                 На основании этих причин руководители нефтяных предприятий цементируют старые скважины на долгие года. Перед Вами количество брошенных нефтяных скважин (%) по данным Росприроднадзора и Федерального агентства по недропользованию.

            Западная Сибирь (35%), Северный Кавказ (24%), Прикаспийская низменность (28%), остров Сахалин (16%), шельфы северных морей (7%).

            Коммерческая добыча нефти впервые началась во второй половине девятнадцатого века, на протяжении веков нефть добывалась людьми, которые жили в разных уголках мира, где нефть просачивалась на поверхность. Позже стали устанавливать первые нефтяные скважины. Отсутствие специалистов и обеспечения техникой приводило к разному виду аварий на месте нефтедобычи. На данный момент ряд стран всячески борется с причиненным уроном. В список этих стран попали США, Бразилия, Нигерия, Саудовская Аравия, Россия (рис 5,6,7).

            Самотлорское нефтяное месторождение расположено в Нижневартовском районе, было открыто в 1965 году (рис 8). Залежи нефти на глубине 1,6—2,6 км. В момент открытия месторождения не существовало современных технологий, поэтому использовался фронтальный способ добычи нефти. Закачка воды более эффективна. Сегодня разработка месторождений нефти с заводнением — это стандартная технология. Она применяется повсеместно уже несколько десятилетий. Воду в пласт закачивают обычно солёную; берут её в основном из довольно глубоких водонасыщенных пластов, откуда её добывают специальными водозаборными насосами . Не смотря на заболоченность Нижневартовского района, почвы сложены пластами глины и песка. Для нашей территории избыток воды не приносит пользы. Установка буровой скважины производится с постоянными авариями, ремонт погружных насосов дорогостоящий. В момент кризиса и нехватки специалистов много скважин сейчас находится в «ожидающем» режиме. Восполняемая пустоты вода, имеет свойства передвигаться по слоям (рис 9,10) и подземным грунтовым водам. Существует русская пословица «Вода и камень точит». С которым, я полностью соглашусь. Вода всегда найдет свое место. При добыче нефти на местности находятся больная техника, которые проминают землю, а так же погружные насосы, которые имеют не только вес, но и механически воздействуют на почву. Экологический баланс в этих местах формировался очень сложно и может быть легко разрушен.

ЗАКЛЮЧЕНИЕ

       Добыча полезных ископаемых является неотъемлемой частью бюджетной сферы Ханты-Мансийского Автономного округа. Не смотря на молодой возраст развития нефтедобычи, большинство малых компаний прекратили свое существование. Ремонт и эксплуатация оборудования приносит большие расходы крупным компаниям. Безответственность предпринимателей и чиновников принесет в будущем глобальные проблемы, которые коснутся не только человека (коренное население) но и окружающую среду в частности литосферу.  

       В результате полученных и обработанных данных мною был составлен список видов эрозии почвы на будущее, которые будут ожидать нас после нефтедобычи.

1.        Возникновение пустот

2.        Провалы грунта

3.        Смещение пластов

4.        Заболачивание

Моя гипотеза верна!

СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ

1. Барабанщиков Д. А., Сердюкова А. Ф. Экологические проблемы нефтяной промышленности России // Молодой ученый. — 2016. — №26. — С. 727-731.
2. Медведев В.С. Топливный комплекс России: мифы и реальность. // Нефтяное хозяйство. 2001. № 3. С.39
3. Мурзакаев Ф.Г. Химизация нефтегазодобывающей промышленности и охрана окружающей среды. / - М. 1999. С.35
4. Мухарлямова Н.В., Толстолыткин И.П., Коровин К.В. (АУ «НАЦ РН им. В.И. Шпильмана») Развитие нефтяной отрасли Ханты-Мансийского автономного округа – Югры в современных условиях/ выпуск №27 «Аналитический обзор». -2016
5. Таргулян О.Ю. Тёмные страницы «чёрного золота»: Экологические аспекты деятельности нефтяных компаний в России. М.: ОМННО «Совет Гринпис», 2002. С. 22-23.

Интернет-  ресурсы:

https://studfiles.net/preview/5336648/

https://neftegaz.ru/analisis/view/6478-Territoriya-broshennyh-sokrovisch

https://moluch.ru/archive/130/35975/

https://neftegaz.ru/science/view/426-Neftyanaya-skvazhina-kak-istochnik-problem

http://studbooks.net/988183/ekologiya/vozdeystvie_neftedobyvayuschego_kompleksa_okruzhayuschuyu_prirodnuyu_sredu

https://studfiles.net/preview/5336665/page:2/

https://versia.ru/v-zabroshennyx-neftyanyx-skvazhinax-spyat-milliony-tonn-chyornogo-zolota

ПЛАН ИССЛЕДОВАНИЙ

По профессии мой отец работает в АО «Самотлорнефтегаз» - инженер-технолог цементирования и бурения скважин. Для меня были интересны вопросы, что происходит после добычи нефти? Что мы отдаем обратно взамен? Может ли она когда-нибудь закончиться? Образуется ли воздушный пузырь пустоты в Земле? Я начал читать литературу, статьи ученых, разработки докторов наук, смотреть отчеты отца. Это натолкнуло написать исследовательскую работу.

Цель исследования: дать прогноз изменения рельефа Нижневартовского района после нефтедобычи.

Задачи:

1. изучить рельеф Нижневартовского района;
2. собрать данные о нефти;
3. получить из разных источников информацию о технике добычи нефти;
4. изучить способы технологии добычи нефти;
5. провести статистический анализ причин брошенных нефтяных скважин;
6. провести динамику брошенных скважин по регионам России;
7. составить предварительный прогноз изменения рельефа Нижневартовского района;

Объект исследования: рельеф Нижневартовского района

Предмет исследования: рельеф Нижневартовского района после нефтедобычи

Гипотеза: в связи с неправильным использованием нефтяного оборудования и нефтедобычи на территории Нижневартовского района увеличиться количество эрозии почвы.

Методы исследования: теоретический, эмпирический (наблюдение, описание, сравнение).

        Для выполнения исследовательской работы потребовалось изучить книги: Барабанщикова Д. А., Сердюковой А. Ф., Мурзакаева Ф.Г., Мухарлямова Н.В. Обратитьсяза данными АО «Самотлорнефтегаз», Росприроднадзор и Федеральное агентство по недропользованию.