Почва нефть результат чего

Влияние нефти и нефтепродуктов на почву

В почвах нефть и нефтепродукты находятся в следующих формах:

в пористой среде — в парообразном и жидком легко подвижном состоянии, в свободной или растворенной водной или водноэмульсионной фазе;
в пористой среде и трещинах — в свободном неподвижном состоянии, играя роль вязкого или твердого цемента между частицами и агрегатами почвы;
в сорбированном состоянии — на частицах горной породы или почвы (в том числе на частицах органических веществ);
в поверхностном слое почвы или грунта — в виде плотной органо-минеральной массы.

Как свободные, так и малоподвижные связанные формы нефтепродуктов легко отдают летучие фракции в атмосферу, а растворимые соединения — в воду. Этот процесс полностью не прекращается со временем, так как микробиологические процессы трансформации углеводородов приводят частично к образованию летучих и воднорастворимых продуктов их метаболизма. По соотношению тяжелых и легких фракций нефти и содержанию парафина можно судить о скорости испарения, вымывания, опасности цементации почв.

Пропитывание нефтью почвенной массы приводит к изменениям в химическом составе, свойствах и структуре почв. Прежде всего это сказывается на гумусовом горизонте: количество углерода в нем резко увеличивается, но ухудшается свойство почв как питательного субстрата для растений. Гидрофобные частицы нефти затрудняют поступление влаги к корням растений, что приводит к физиологическим изменениям последних. Продукты трансформации нефти резко изменяют состав почвенного гумуса. На первых стадиях загрязнения это относится в основном к липидным и кислым компонентам. На дальнейших этапах за счет углерода нефти увеличивается содержание нерастворимого гумина. В почвенном профиле возможно изменение окислительно-восстановительных условий, увеличение подвижности гумусовых компонентов и ряда микроэлементов.

Все вещества, входящие в состав нефти и нефтепродуктов, являются токсичными, нередко канцерогенными.

Загрязнение нефтью приводит к резкому нарушению в почвенном микробиоценозе. Комплекс почвенных микроорганизмов отвечает на нефтяное загрязнение после кратковременного ингибирования повышением своей численности и усилением активности. Прежде всего это относится к углеводородоокисляющим микроорганизмам, количество которых резко возрастает по сравнению с незагрязненными почвами. Сообщество микроорганизмов в почве принимает неустойчивый характер. По мере разложения нефти в почве общее содержание микроорганизмов приближается к фоновым значениям, но количество нефтеокисляющих бактерий (например, в почвах южной тайги до 10—20 лет) значительно превышает те же группы в незагрязненных почвах.

Нефтяное загрязнение подавляет фотосинтетическую активность растительных организмов. Это сказывается прежде всего на развитии почвенных водорослей. В зависимости от дозы нефти, попавшей в почву, и сохранности почвенного и растительного покрова наблюдаются различные реакции почвенных водорослей: от частичного угнетения и замены одних группировок другими до выпадения отдельных групп или полной гибели всей популяции. Индикационным признаком экстремальных условий, находящихся на грани зон толерантности и резистентности, является изменение видового состава водорослей. Динамика и степень самоочищения в пределах зоны толерантности отражаются в численности водорослей.

Загрязнение почв нефтью и нефтепродуктами оказывает длительное отрицательное воздействие на почвенных животных, вызывая их массовое удаление. Отрицательное действие загрязнения осуществляется в результате прямого контакта с нефтью и через изменение свойств загрязненных почв.

Действие различных фракций нефти на живые организмы различно. Легкие фракции нефти и нефтепродуктов, богатые бензином, обладают повышенной токсичностью для живых организмов. Летучие фракции проявляют эффект сразу после контакта с почвой и ее обитателями. В то же время действие этих фракций кратковременно. Они быстрее испаряется и ее воздействие на природную среду относительно кратковременно. Их испаряемость способствует быстрому самоочищению компонентов природной среды.

Легкие нефтепродукты в значительной степени разлагаются и испаряются еще на поверхности почвы, легко смываются водными потоками. Путем испарения из почвы удаляется от 20 до 40 % легких фракций нефти.

Эффект тяжелых фракций проявляется позже. Тяжелые фракции нефти малоподвижны и могут создавать устойчивый очаг загрязнения, очищение природной среды от них протекает с трудом. Тяжелые нефти, содержащие значительное количество смол, асфальтенов и тяжелых металлов, оказывают не только токсичное воздействие на организмы, но и значительно изменяют воднофизические свойства почв. Они ухудшают водно-физические свойства почв из-за цементации порового почвенного пространства. Попадание парафиновой нефти в почву ведет к нарушению влагообмена почвы на долгий срок. Они опасны для почвы, так как, имея низкую температуру застывания, они прочно закупоривают поры и каналы почвы, по которым происходит обмен веществ между почвой и сопредельными средами.

В процессе трансформации и перераспределения загрязняющих веществ создаются гидро-атмо-лито-биогеохимические аномалии со сменой сочетаний различных веществ и геохимических обстановок.

Очень токсичны ароматические углеводороды ПАУ, среди которых много канцерогенов. Высокотоксичны метановые углеводороды, особенно нормальные алканы с короткой углеродной цепью, составляющие основу легких фракций нефти. Их летучесть способствует быстрому испарению этих компонентов нефти.

Значительное влияние на вязкость нефти оказывают твердые метановые углеводороды (парафины), содержание которых в нефти может достигать 15—20 %. Твердые парафины плохо разрушаются.

Отрицательное влияние смолисто-асфальтеновых компонентов обусловлено их вязкостью и плотностью, которые ведут к изменению физико-химических свойств почв и иногда — к их цементации. Влиять могут и присутствующие в составе нефти микроэлементы, вызывающие повышение не только их общего содержания в почве, но и содержания подвижных соединений этих элементов (As, Co, Cu, Pb, Hg, Ni, V, Fe, Mn).

Большое значение для почв имеют высокоминерализованные пластовые воды, влияющие на почвообразование. В почвах устанавливается щелочная реакция, изменяющая ход различных процессов, прежде всего гумусообразования. Высокая доля ионов натрия меняет состав обменных катионов, что оказывает влияние на физические свойства почвы, способствует их оглеению. По наблюдениям Н. П. Солнцевой (1998), в северотаежных условиях дерново-подзолистая почва уже через год после нефтяного загрязнения трансформируется в техногенный битуминозный солончак, через 4 года почва классифицируется как битуминозный солончаковатый солонец, через 15 лет — как битуминозный солонец, а через 20 лет — как битуминозный осолодевающий солонец.

Если вы нашли ошибку, пожалуйста, выделите фрагмент текста и нажмите Ctrl+Enter.

Источник

Почву России сегодня используют как нефть

— Правительство России поставило задачу к 2024 году нарастить объем производство зерна до 141 млн тонн. Но для достижения этих показателей нужен другой уровень интенсификации и модернизации производства.

На сегодняшний день мы можем производить 120 млн тонн зерна, мы вышли на этот уровень с помощью удобрений, пестицидов и новых технологий. А если мы ставим задачу нарастить объем в 141 млн тонн, и к тому же еще и сохранить почву, и получить оптимальную рентабельность, то нам нужна модернизация, то есть переход на новые наукоемкие интенсивные агротехнологии.

— Что такое интенсивные технологии?

— Сегодня мы имеем окупаемость минеральных удобрений в России примерно 5 кг зерна за 1 кг действующего вещества. А в мировой практике в среднем около 10 кг, то есть в два раза больше. Теперь поставлена аналогичная задача в России — обеспечить окупаемость более 10 кг зерна/1 кг удобрения.

Как этого добиться? Дело в том, что при существующей низкой эффективности удобрений, значительная их часть не просто недостаточно реализуется урожаем, а еще и попадает в окружающую среду. Представьте себе, нам нужно вдвое повысить эффективность удобрений, чтобы получать более дешёвое зерно и обеспечить экологическую безопасность окружающей среды. И без удобрений не может быть речи о повышения урожайности.

— Каковы риски экстенсивного способа ведения сельского хозяйства?

— В России господствует экстенсивное земледелие за счет эксплуатации естественного плодородия почв. Поэтому зерно, которое мы получаем за счет почвы, изымая из нее питательные элементы, равносильно тому, что мы вывозим на Запад сырье в виде нефти. То есть, не за счет интеллектуального труда, добавленной стоимости, а за счет эксплуатации природных ресурсов. И вот это самая большая опасность сегодня.

Мы несём урон, прежде всего от деградации почвы. Когда из почвы выносятся элементы питания, и создается дефицит, то есть их недостаток, то в почве начинаются процессы деградации. Сокращается производство органического вещества в почве, ухудшается структура, начинается разрушение почвы, усиливается эрозия. Вот причина всех сегодняшних неприятностей. Это связано с тем, что у нас на значительной территории продолжается экстенсивное земледелие. В мире его уже практически нигде нет. Даже на Африку ссылаться не приходиться. Уже редки страны, где ведется земледелие в расчете на естественное плодородие почвы. Видите, как все непросто.

Поэтому сегодня необходимо добиться освоения технологий, которые одновременно и безопасны в экологическом отношении, и эффективны.

Но дело в том, что государство не готово к модернизации земледелия. Государство разрешило приватизировать учебные хозяйства. Значит, вузы лишились базы для подготовки специалистов. Здесь нужны кардинальные меры, поскольку сельскохозяйственное образование не отвечает рассматриваемым задачам. Большинство сельскохозяйственный вузов не могут готовить полноценных агрономов-технологов уже потому, что не располагают соответствующей учебной базой, особенно современными технологическими средствами и оборудованием. Большинство учебных хозяйств находятся в полуразрушенном состоянии. Не менее важна задача совершенствования образовательных программ. Они должны быть ориентированы не только на приобретение знаний (традиционная установка), но и обретение профессиональных умений и навыков.

В то же время произошла реформа науки, реформа с большими ошибками. По сути, отделение сельскохозяйственных наук сегодня полностью утратило координацию научных учреждений, которые работают в России. И эти задачи разобщены, рассыпаны.

— Вы назвали трудности на пути модернизации сельского хозяйства. Какие меры необходимо принять, как государство может помочь?

— Тут как раз задача в том, чтобы в этот процесс включился бизнес. Государство не может сегодня обеспечивать технологии. Во всем мире научное и образовательное обеспечение технологий лежит на плечах бизнеса. Присутствует только 10-20% государственного участия в научном обеспечении, остальное делает бизнес. А у нас прежняя, советская система. И государство по инерции обеспечивает бизнес. Это первое.

Сегодняшние компании должны обеспечивать создание таких центров вместо утраченных опытных и учебных хозяйств. Это первая и главная задача. Укрепить базу сельскохозяйственных вузов, то есть участвовать в учебном процессе.

Задача предстоящего заседания Совета ТПП РФ по АПК – понять, что же нужно сделать, как же нужно интегрировать усилия государства и бизнеса. Здесь заключается самая главная проблема. Это естественный процесс. Рынок работает. Но рынок работает только в отношении прибыли, он регулирует отношения прибыли. Все остальное – экологические и др. проблемы – рынка не касается. И рынок регулирует сиюминутные отношения прибыли, а что будет дальше – это его не интересует.

Необходимо найти золотую середину, где государство обеспечивало бы стратегическое планирование, о котором мы говорим, но которое так и не реализуется, а компании обеспечивали бы развитие этих проблем. И государство бы создало условия для того, чтобы компании могли реализовать свои возможности. Эта задача сейчас самая главная.

— При существующей финансово-экономической политике возможно модернизировать сельское хозяйство?

— Для этого нужно, чтобы государство скорректировало экономический курс. Главные препятствия — упрощенчество и шаблоны, порождаемые диким рынком, некомпетентностью чиновников при отстраненности науки и отсутствии внятной государственной аграрной политики.
Полагаться на дикий рынок бессмысленно. Уже всем очевидно, что это невозможно. Но государство продолжает оставаться на этих позициях, ничего не происходит, нет корректировки экономического курса.

— Московский экономический форум выступает за смену экономического курса Правительства РФ. Но вот уже 20 лет финансово-экономический курс страны определяется «командой либералов» — Герман Греф, Эльвира Набиуллина, Алексей Кудрин, Антон Силуанов и др. Как вы оцениваете их экономическую стратегию? Ваша оценка Гайдаровского форума?

— Гайдаровский форум стоит на чисто либеральных позициях экономики. То есть, по сути, этими людьми была провозглашена голая рыночная экономика. И за эти годы провалилась и наша экономика, и наша жизнь.

Поэтому всем очевидно, что назрела необходимость скорректировать экономический курс страны в сторону регулирования рынка.

Президент РФ до сих пор не решается осуществлять эту трансформацию или корректировку этого курса. Ведь что такое либеральная экономика, что такое рынок? Он регулирует только отношения прибыли, причем сиюминутной прибыли. Поэтому рынок и несостоятелен в чистом виде, без регулирования.

Сергей Глазьев и многие другие экономисты высказывали пожелания Президенту РФ по изменению финансово-экономической политики. Но пока, все стоит на месте.

Кстати, вопросы, которые обсуждаются на Московском экономическом форуме – я поддерживаю. Ведь там очень много раз говорилось о том, как и что нужно делать, чтобы регулировать рынок.

Главное, что нужно сделать – это найти общий язык Правительству РФ и бизнесу. Решение этих проблем является условием оптимизации экономики в стране.

Источник: Пресс-служба Московского экономического форума

Кирюшин В.И. завтра выступит заседании Совета ТПП России по промышленному развитию и конкурентоспособности экономики России по теме: «О слаженном взаимодействии предприятий промышленности, АПК и Правительства Российской Федерации в целях реализации потенциала АПК», где участники обсудят текущее состояние АПК.

Источник

Как происходит рекультивация земель, загрязненных нефтью и нефтепродуктами?

Наибольший вред экологии наносит загрязнение почв нефтью и нефтепродуктами.

Попавшая в почву нефть спускается во внутренние её слои под действием гравитации, а также расползается вширь под влиянием капиллярных и поверхностных сил.

Скорость такого распространения зависит от свойств нефтепродукта, состава грунта и соотношений в нем воды, воздуха и нефти. Главным при этом является тип нефтепродукта, его количество и характер нефтяного загрязнения. Чем меньше доля нефтепродукта, тем сложнее ему мигрировать в грунте.

В ходе описанных выше естественных процессов нефтенасыщенность грунта (если нет дополнительных поступлений нефти) постепенно падает. При концентрации в грунте на уровне 10-ти – 12-ти процентов (так называемый остаточный уровень насыщения) миграция в нем нефти прекращается. Также движение вглубь останавливается в момент, когда нефтепродукты опускаются до уровня грунтовых вод. На этом уровне она начинает двигаться в сторону уклона таких вод, распространяясь по их течению.

Чтобы предотвратить такую миграцию, бурятся несколько скважин, через которое на поверхность выкачиваются зараженные нефтью грунтовые воды. Иногда на пути их движения ставят водонепроницаемые барьеры, возле которых нефть скапливается, и её можно удалить с помощью специализированного оборудования.

На горизонтальное распространение нефтяного заражения сильно влияет проницаемость грунта и его пористость. К примеру, песок и гравий для миграции нефтепродуктов благоприятны, а глинистые и заиленные почвы – нет. В горных породах загрязнение распространяется, как правило, по трещинам.

ПДК (предельно допустимая концентрация) такого загрязнения почвы составляет 0,1 миллиграмм на килограмм. Однако, суммарные ПДК на все виды нефтепродуктов не нормируются. Существуют отдельные ПДК для каждого вида углеводородов (например, для бензола или толуола – 0,3 миллиграмма на килограмм),

Определение нефтепродуктов в почвах регламентировано ПНД Ф за номером 16.1:2.2.22-98.

Расшифровывается ПНД Ф как природоохранный нормативный документ федерального значения.

Последствия нефтяных загрязнений

Выживаемость флоры на загрязненных нефтепродуктами почвах находится в прямой зависимости от глубины залегания её корней. Загрязнения такого рода нарушают почвенную структуру, меняет ее физические и химические параметры, такие, как водопроницаемость и баланс углерода и азота, что вызывает резкое ухудшение азотного режима, вследствие чего нарушается питание корней растений.

Изначально первичное слабое нефтяное загрязнение почвы уменьшает количество находящихся в ней микроорганизмов, однако, со временем (примерно через полгода) их численность восстанавливается. Все это время микроорганизмы используют нефтяные компоненты в качестве источника пищи. Однако такой интенсивный рост бактерий приводит к обеднению почвы (снижению уровня концентрации соединений азота и фосфора). Если учесть тот факт, что загрязненная нефтью почва и так бедна азотом, то со временем это может стать лимитирующим фактором.

Читать также: Как случился и как ликвидировали разлив нефти в Мексиканском заливе?

На человека такое загрязнение вредно воздействует посредством пищевых цепочек.

Рекультивация нефтезараженных земель

Поскольку такие загрязнения ухудшают гидрогеологический режим зараженных территорий, а также нарушают состав и структуру почв, возникает острая необходимость в их своевременном восстановлении (рекультивации) с последующим вовлечением в хозяйственный оборот.

Для разведки, добычи, выкачивания, подготовки и последующей транспортировки нефти необходимы громадные территории, на которых располагаются многочисленные скважины, технологические резервуары, линии электропередач, компрессоры, очистные сооружения, пункты нефтесбора, установки для подготовки нефти к транспортировке, насосные и нефтеперекачивающие станции, трубопроводы и так далее. На балансе нефтяной отрасли находится больше земель, чем в других добывающих отраслях.

Для рекультивации существуют специальные механизированные колонны, оборудованные необходимым инвентарем и техникой.

На нефтяных предприятиях постоянно работают над увеличением коэффициента застройки территорий нефтяных промыслов, над использованием для сбора и транспортировки сырья однотрубных систем, над кустовым группированием скважин и над использованием бурения наклонного направления. Также ведутся работы по параллельной прокладке нефтепродуктопроводов и коммуникаций одного и того же назначения в одной траншее.

Чтобы предотвратить появление нефтяных почвенных загрязнений, на стадии проекта на объектах нефтепромысла обязательно предусматривают:

полную герметичность систем сбора, сепарирования и подготовки нефти;
автоматизацию отключения скважин при их прорыве промывке с помощью специальных отсекателей;
усиленной изолирование магистральных трубопроводов;
стопроцентное просвечивание всех стыков на переходах через преграды искусственного и естественного характера;
применение бессточных канализационных, ливневых и фекальных систем;
максимальную полноту использования промысловых и пластовых сточных вод, с целью их закачивания в нефтеносные пласты для поддержания в них необходимого уровня давления;
внутреннюю антикоррозионную защиту трубопроводов, посредством которых перекачивается пластовая вода.

Рекультивация земель на нефтяных отраслевых объектах предусматривается на стадии проекта, разрабатываемого для строительства каждого такого конкретного объекта, а её стоимость обязательно включается в сводную строительную смету.

В проектах на рекультивацию земель, расположенных вдоль трассы трубопровода, определяются:

границы пораженных земель;
ширина рекультивируемой зоны (в границах полосы отвода);
толщина плодородного почвенного слоя, снимаемая на каждом участке;
места временного хранения такого снятого почвенного слоя;
методы, применяемые при снятии, транспортировке и обратном нанесении плодородного почвенного слоя;
количества и способы погрузки и разгрузки, а также вывоза излишков грунта;
способы, применяемые при уплотнении разрыхленных грунтов и плодородного почвенного слоя, которое проводится по окончании засыпки трубопровода.

Работы по рекультивации земли

Основные требования к рекультивации нефтезараженных земель

При прокладке трубопроводов, плодородный почвенный слой снимают и перемещают в отвалы с помощью бульдозеров, если его толщина больше 20-и сантиметров. Как правило, этот слой снимается поверху на всю ширину траншеи (плюс полметра в каждую сторону). После чего грунт вынимается с помощью экскаватора и складируется вдоль траншеи. После укладки трубопровода он сначала засыпается вынутым ранее грунтом, а затем равномерно укладывают сверху плодородный слой почвы. Дождавшись усадки, его прокатывают гусеничными тракторами.

Читать также: Каким веществом является пластовая нефть?

На участках для размещения установок для бурения, все рекультивационные работы выполняют в строгом соответствии с заранее разработанным план-графиком, который согласуется с графиком работы буровых станков. На рекультивацию территории каждой скважины составляется отдельная проектная документация.

Порядок работ таков: сперва на участке снимается плодородный слой, который складируется в буртах (как правило, в пределах самого участка); поверхность таких буртов засевается многолетними травянистыми растениями (чтобы предотвратить водную и воздушную эрозию); местами хранения почвенных земель выбираются возвышенности, на которых не происходит застаивания поверхностных вод, и на которых не поднимаются к поверхности грунтовые воды; во время рекультивации таких буровых площадок вначале засыпается нижний почвенный слой, а после него – верхний.

Толщина плодородного слоя, насыпаемого при рекультивации, должна составлять не меньше 50-ти – 70-ти сантиметров. После его нанесения площадку выравнивают, вспахивают и боронуют, а затем вносят органические удобрения.

Самой важной и трудоемкой задачей при проведении рекультивации освобожденных от буровых установок земель, является очистка почвы от остатков вынутой в процессе бурения породы, а также от загрязняющего её бурового раствора и прочих стоков.

Отходы, полученные при бурении, хранят, как правило, в земляных амбарах с обваловкой. Глубина таких амбаров обычно составляет от 4-х до 5-ти метров, а их емкость – примерно 3 тысячи кубометров. Как правило, создают три таких амбара на разведочных площадях и два – на эксплуатационных. Между собой амбары соединяются с помощью либо гравийных фильтров, либо при помощи дренажных труб.

Вокруг буровой площадки возводится кольцевая бетонированная канава, из которой делаются стоки в амбар, а также в ней устраиваются дренажные отводы для дождевых стоков.

Поскольку в земляных амбарах остатки буровых растворов не высыхают несколько лет, то их засыпка в качестве меры рекультивации неприемлема.

Специалистами было опробовано несколько методов удаления представляющих опасность буровых стоков:

Источник

Энергия недр

Нефтяные месторождения — уникальное хранилище энергии, образованной и накопленной на протяжении миллионов лет в недрах нашей планеты. В этом материале — о том, какой путь проделала нефть, прежде чем там оказаться, из чего она состоит и какими свойствами обладает

Две гипотезы

У ученых до сих пор нет единого мнения о том, как образовалась нефть. Существуют две принципиально разные теории происхождения нефти. Согласно первой — органической, или
биогенной, — из останков древних организмов и растений, которые на протяжении миллионов лет осаждались на дне морей или захоронялись в континентальных условиях. Затем перерабатывались сообществами микроорганизмов
и преобразовывались под действием температуры и давлений в результате тектонического опускания вглубь недр, формируя богатые органическим веществом нефтематеринские породы.

Необходимые условия для превращения органики в нефть возникают на глубине 1,5–6 км в так называемом нефтяном окне — при температуре от 70 до 190°C.
В верхней его части температура недостаточно высока — и нефть получается «тяжелой»: вязкой, густой, с высоким содержанием смол и асфальтенов. Внизу же температура пластов поднимается настолько,
что молекулы органического вещества дробятся на самые простые углеводороды — образуется природный газ. Затем под воздействием различных сил, в том числе градиента

Градиент давления
характеризует степень изменения давления в пространстве, в данном случае — в зависимости от глубины пласта

давления, углеводороды мигрируют из нефтематеринского пласта в выше- или нижележащие породы.

60 млн лет может занимать природный процесс образования нефти из органических останков

Природный процесс образования нефти из органических останков занимает в среднем от 10 до 60 млн лет, но если для органического вещества искусственно создать соответствующий температурный режим, то на его переход
в растворимое состояние с образованием всех основных классов углеводородов достаточно часа. Подобные опыты сторонники органической гипотезы толкуют в свою пользу: преобразование органики в нефть
налицо. В пользу биогенного происхождения нефти есть и другие аргументы. Так, большинство промышленных скоплений нефти связано с осадочными породами. Мало того — живая материя
и нефть сходны по элементному и изотопному составу. В частности, в большинстве нефтяных месторождений обнаруживаются биомаркеры, такие как порфирины — пигменты хлорофилла, широко распространенные в живой природе.
Еще более убедительным можно считать совпадение изотопного состава углерода биомаркеров и других углеводородов нефти.

Состав и свойства нефти

ХАРАКТЕРИСТИКИ НЕФТИ МОГУТ ЗНАЧИТЕЛЬНО РАЗЛИЧАТЬСЯ ДЛЯ РАЗНЫХ МЕСТОРОЖДЕНИЙ

Основные химические элементы, из которых состоит нефть: углерод — 83–87%, водород — 12–14% и сера — до 7%. Последняя обычно присутствует в виде сероводорода или меркаптанов,
которые могут вызывать коррозию оборудования. Также в нефтях присутствует до 1,7% азота и до 3,5% кислорода в виде разнообразных соединений. В очень небольших количествах в нефтях содержатся
редкие металлы (например, V, Ni и др.).

От месторождения к месторождению характеристики и состав нефти могут различаться очень значительно. Ее плотность колеблется от 0,77 до 1,1 г/см³. Чаще всего встречаются нефти с плотностью 0,82–0,92
г/см³.Температура кипения варьирует от 30 до 600°C в зависимости от химического состава. На этом свойстве основана разгонка нефтей на фракции. Вязкость сильно меняется в зависимости от температуры. Поверхностное натяжение
может быть различным, но всегда меньше, чем у воды: это свойство используется для вытеснения нефти водой из пор пород-коллекторов.

Большинство ученых сегодня объясняют происхождение нефти биогенной теорией. Однако и неорганики приводят ряд аргументов в пользу своей точки зрения. Есть различные версии возможного
неорганического происхождения нефти в недрах земли и других космических тел, но все они опираются на одни и те же факты. Во-первых, многие, хотя и не все месторождения связаны
с зонами разломов. Через эти разломы, по мнению сторонников неорганической концепции, нефть и поднимается с больших глубин ближе к поверхности Земли. Во-вторых, месторождения бывают не только
в осадочных, но также в магматических и метаморфических горных породах (впрочем, они могли оказаться там и в результате миграции). Кроме того, углеводороды встречаются в веществе, извергающемся из вулканов.
Наконец, третий, наиболее весомый аргумент в пользу неорганической теории состоит в том, что углеводороды есть не только на Земле, но и в метеоритах, хвостах комет, в атмосфере других
планет и в рассеянном космическом веществе. Так, присутствие метана отмечено на Юпитере, Сатурне, Уране и Нептуне. На Титане, спутнике Сатурна, обнаружены реки и озера, состоящие из смеси
метана, этана, пропана, этилена и ацетилена. Если на других планетах Солнечной системы эти вещества могут образовываться без участия биологических объектов, почему это
невозможно на Земле?

С точки зрения современных сторонников неорганической, или минеральной, гипотезы, углеводороды образуются из содержащихся в мантии Земли воды и углекислого газа в присутствии закисных соединений металлов на глубинах
100–200 км. Высокое давление в недрах земли препятствует термической деструкции сложных молекул углеводородов. В свою очередь сторонники органики не отрицают, что простые углеводороды,
например метан, могут иметь и неорганическое происхождение. Опыты, направленные на подтверждение абиогенной теории, показали, что получаемые углеводороды могут содержать не более пяти атомов
углерода, а нефть представляет собой смесь более тяжелых соединений. Этому противоречию объяснений пока нет.

Этапы образования нефти

СТАДИИ ОБРАЗОВАНИЯ ОСАДОЧНЫХ ПОРОД И ПРЕОБРАЗОВАНИЯ НЕФТИ

осадконакопление (седиментогенез) — в процессе накопления осадка остатки живых организмов выпадают на дно водных бассейнов или захороняются в континентальной обстановке;
биохимическая (диагенез) — происходит уплотнение, обезвоживание осадка и биохимические процессы в условиях ограниченного доступа кислорода;
протокатагенез — опускание пласта органических остатков на глубину до 1,5–2 км при медленном подъеме температуры и давления;
мезокатагенез, или главная фаза нефтеобразования (ГФ Н), — опускание пласта органических остатков на глубину до 3–4 км при подъеме температуры до 150°C. При этом органические
вещества подвергаются термокаталитической деструкции, в результате чего образуются битуминозные вещества, составляющие основную массу микронефти. Далее происходит «отжим» нефти за счет перепада давления
и эмиграционный вынос микронефти в пласты-коллекторы, а по ним — в ловушки;
апокатагенез керогена, или главная фаза газообразования (ГФГ ), — опускание пласта органических остатков на глубину (как правило, более 4,5 км) при подъеме температуры до 180—250°C. При этом органическое вещество теряет нефтегенерирующий потенциал и генерирует газ.

В ловушке

Помимо чисто научного интереса гипотезы, объясняющие происхождение нефти и газа, имеют еще и политическое звучание. Действительно, раз уж нефть может получаться из неорганических веществ и темпы
ее образования не десятки миллионов лет, как предполагает биогенная концепция, а во много тысяч раз выше, значит, проблема скорого исчерпания запасов становится как минимум
не столь однозначной. Однако для нефтяников вопрос о том, откуда берется нефть, принципиален скорее с той точки зрения, может ли теория предсказать, где именно
нужно искать месторождения. С этой задачей органики справляются лучше.

В сугубо прагматическом отношении для добычи важно знать даже не то, где нефть зародилась, а где она находится сейчас и откуда ее можно извлечь. Дело в том,
что в земной коре большая часть нефти не остается в материнской породе, а перемещается и скапливается в особых геологических объектах, называемых ловушками. Даже если предположить, что
нефть имеет неорганическое происхождение, ловушки для нее все равно за редким исключением находятся в осадочных бассейнах.

Под действием различных факторов углеводороды отжимаются из нефтематеринских пород в породы-коллекторы, способные вмещать флюиды (нефть, природный газ, воду). Таким образом, нефтяное месторождение — вовсе
не подземное «озеро», заполненное жидкостью, а достаточно плотная структура. Коллекторы характеризуются пористостью (долей содержащихся в них пустот) и проницаемостью (способностью пропускать через себя флюид).
Для эффективного извлечения нефти из коллектора важно благоприятное сочетание обоих этих параметров.

Типы коллекторов

БОЛЬШАЯ ЧАСТЬ ЗАПАСОВ НЕФТИ СОДЕРЖИТСЯ В ДВУХ ТИПАХ КОЛЛЕКТОРОВ

Терригенные (пески, песчаники, алевролиты, некоторые глинистые породы и др.) состоят из обломков горных пород и минералов. Этот тип коллекторов наиболее распространен: на них приходится 58% мировых
запасов нефти и 77% газа. В качестве пустотного пространства, в котором накапливается нефть, в основном выступают поры — свободное пространство между зернами, из которых состоит коллектор.

Карбонатные (в основном известняки и доломиты) занимают второе место по распространенности (42% запасов нефти и 23% газа). Имеют сложную трещиноватую структуру. Нефть обычно содержится в кавернах,
появившихся в результате выветривания и вымывания твердой породы, а также в трещинах. Наличие трещин влияет и на фильтрационные свойства коллектора, обеспечивая проводимость жидкости.

Вулканогенные и вулканогенно-осадочные (кислые эффузивы и интрузивы, пемзы, туфы, туфопесчаники и др.) коллекторы отличаются характером пустотного пространства — в основном это трещины, — резкой изменчивостью свойств в пределах месторождений.

Глинисто-кремнисто-битуминозные отличаются значительной изменчивостью состава, неодинаковой обогащенностью органическим веществом. Промышленная нефтеносность глинисто-кремнисто-битуминозных пород установлена в баженовской (Западная Сибирь) и пиленгской (Сахалин) свитах.

Двигаясь по коллектору, флюид в какой-то момент может упереться в непроницаемый для него экран — флюидоупор. Слои такой породы называют покрышками, а вместе с коллектором они формируют
ловушки, удерживающие нефть и газ в месторождении. В классическом варианте в верхней части ловушки может присутствовать газ (он легче). Снизу залежь подстилается более плотной, чем
нефть, водой.

Классификации ловушек чрезвычайно разнообразны (часть из них см. на рис.). Наиболее простая и с точки зрения геологоразведки, и для дальнейшей добычи — антиклинальная ловушка (сводовое поднятие), перекрытая сверху
пластом флюидоупора. Такие ловушки образуются в результате изгибов пластов осадочного чехла. Однако помимо изгибов внутренние пласты претерпевают и множество других деформаций. В результате
тектонических движений, например, пластколлектор может деформироваться и потерять свою однородность. В этом случае процессы геологоразведки и добычи оказываются намного сложнее. Еще одна неприятность,
которая поджидает нефтяников со стороны ловушек, — замещение проницаемых пород, обладающих хорошими коллекторскими свойствами, например песчаников, непроницаемыми. Такие ловушки называются литологическими.

Источник

Последствия выкачивания нефти из недр Земли

Эразея Нефть — природная маслянистая горючая жидкость со специфическим запахом, состоящая в основном из сложной смеси углеводородов различной молекулярной массы и некоторых других химических соединений. Нефтеобразование — стадийный, длительный процесс образования нефти из органического вещества осадочных пород, согласно доминирующей биогенной (органической) теории происхождения нефти. Данный процесс занимает десятки и сотни миллионов лет. Нефть занимает ведущее место в мировом топливно-энергетическом балансе, однако последствия выкачивания нефти из недр Земли остаются малоизученными и непредсказуемыми.

Впервые это случилось на нефтяном месторождении Уилмингтон (Калифорния, США). Площадь нефтегазоносности 54 км2. Месторождение было открыто в 1936 г., а уже в 1938 г. стало центром нефтедобычи Калифорнии. К 1968 г. из недр было выкачано почти 160 млн. т нефти и 24 млрд. м3 газа, всего же надеются получить здесь более 400 млн. т нефти. В 1939 г. жители городов Лос-Анджелес и Лонг-Бич почувствовали довольно ощутимые сотрясения поверхности земли — началось проседание грунта. В сороковых годах интенсивность этого процесса усилилась. Наметился район оседания в виде эллиптической чаши, дно которой приходилось как раз на свод антиклинальной складки, где уровень отбора не единицу площади был максимален. В 60-х гг. амплитуда оседания достигла уже 8, 7 м. Площади, приуроченные к краям чаши оседания, испытывали растяжение. На поверхности появились горизонтальные смещения с амплитудой до 23 см, направленные к центру района. Перемещение грунта сопровождалось землетрясениями. В период с 1949 г. по 1961 г. было зафиксировано пять довольно сильных землетрясений. Земля в буквальном смысле слова уходила из-под ног. Разрушались пристани, трубопроводы, городские строения, шоссейные дороги, мосты и нефтяные скважины. На восстановительные работы потрачено 150 млн. дол. В 1951 г. скорость проседания достигла максимума — 81 см/год. Возникла угроза затопления суши.

К 1954 г. было доказано, что наиболее эффективным средством борьбы с проседанием является закачка в пласт воды (фрекинг). Это сулило также увеличение коэффициента нефтеотдачи. Первый этап работы по заводнению был начат в 1958 г., когда на южном крыле структуры стали закачивать в продуктивный пласт без малого 60 тыс. м3 воды в сутки. Через десять лет интенсивность закачки уже возросла до 122 тыс. м/сут. Проседание практически прекратилось. В настоящее время в центре чаши оно не превышает 5 см/год, а по некоторым районам зафиксирован даже подъем поверхности на 15 см. Месторождение вновь вступило в эксплуатацию, при этом на каждую тонну отобранной нефти нагнетают около 1600 л воды. Поддержание пластового давления дает в настоящее время на старых участках Уилмингтона до 70 % суточной добычи нефти. Всего на месторождении добывают 13 700 т/сут нефти.

Проседание грунта и землетрясения происходят и в старых нефтедобывающих районах России. Особенно это сильно чувствуется на Старогрозненском месторождении. Слабые землетрясения, как результат интенсивного отбора нефти из недр, ощущались здесь в 1971 г., когда произошло землетрясение интенсивностью 7 баллов в эпицентре, который был расположен в 16 км от г. Грозного. В результате пострадали жилые и административные здания не только поселка нефтяников на месторождении, но и самого города. На старых месторождениях Азербайджана — Балаханы, Сабунчи, Романы (в пригородах г. Баку) происходит оседание поверхности, что ведет к горизонтальным подвижкам. В свою очередь, это является причиной смятия и поломки обсадных труб эксплуатационных нефтяных скважин.

Гринпис — международная независимая неправительственная экологическая организация, созданная в 1971 году в Канаде, выступает категорически против добычи сланцевого газа и сланцевой нефти, которые требуют масштабного применения опасной и малоизученной технологии гидравлического разрыва пласта, или фрекинга. Технология фрекинга (от английского «fracking») позволила США вывести добычу сланцевого газа на новый уровень и стать одним из мировых лидеров в производстве газа. Но у фрекинга есть и обратная сторона. Социальные и экологические последствия широкого применения гидроразрыва пласта столь серьезны, что впору ставить вопрос: нужна ли нам революция такой ценой?

После многочисленных протестов фрекинг был запрещен в Германии, Франции, Болгарии, отдельных штатах США.

В России сланцевая нефть пока добывается в минимальных объемах, но западные корпорации с огромным интересом смотрят на богатые запасы этого сырья в нашей стране. Британская BP недавно подписала соглашение с «Роснефтью» о совместной разведке сланцевой нефти в центральной России. Британско-голландская Shell не раз говорила о намерении добывать сланцевую нефть в Западной Сибири, договор был успешно подписан и внедрение идёт полным ходом.

Но чем же опасен фрекинг? Вот лишь некоторые последствия его применения для здоровья людей и окружающей среды.

Загрязнение воды: Добыча сланцевых углеводородов методом гидравлического разрыва пласта приводит к загрязнению грунтовых вод, в том числе источников питьевой воды, токсичными химическими веществами, обладающими хронической и острой водной токсичностью, а также общей токсичностью.

При добыче газа в недра закачиваются миллионы тонн специального химического раствора, который разрушает пласты горючего сланца и высвобождает большое количество метана. Основная проблема в том, что сланцевый газ вместе с закачанными химикатами, который не удается выкачать, начинает выходить на поверхность из недр, просачиваясь через почву, загрязняя грунтовые воды и плодородный слой.

В гидроразрывных жидкостях содержится множество опасных веществ. Cписок химических добавок включает до 700 наименований: это летучие органические соединения (толуол, кумол и др.), канцерогены (бензол, окись этилена, формальдегид и т.д.), мутагены (акриламид, сополимер этиленгликоля с окисью этилена, растворитель нафта и пр.), вещества, разрушающие эндокринную систему, стойкие и биологически накапливающиеся загрязнители. В ходе добычи вода загрязняется метаном и радиоактивными веществами, которые вымываются из вмешающих пород.

Многие жители в районах бурения теряют здоровье из-за постоянного загрязнения питьевой воды метаном.

Потребление воды: фрекинг требует использования огромного количества воды, что особенно опасно для засушливых регионов, и без того страдающих от ее недостатка.
В процессе добычи миллионы литров воды смешиваются с химикатами, и затем закачиваются под давлением в породу. При однократном гидроразрыве потребление свежей воды на стандартном месторождении составляет 27 — 86 миллионов кубических метров, на этот объем воды расходуются 0,5 — 1,7 миллионов кубометров химикатов. На каждой из тысяч скважин может проводиться до 12 гидроразрывов.

Загрязнение воздуха: в результате добычи сланцевого газа воздух загрязняется метаном и другими газами. Загрязнение может быть настолько сильным, что местные жители вынуждены носить респираторы, чтобы не потерять сознание.

Загрязнение почвы: Всегда есть риск утечки токсичных жидкостей из прудов-отстойников, а также неконтролируемых фонтанных выбросов.

Землепользование: Добыча сланцевого газа приводит к разрушению ландшафта.

Площадь стандартного месторождения составляет порядка 140 — 400 квадратных километров, при этом территория, отведенная под собственно буровые площадки, занимает 2 — 5 % этой площади. На таком участке пробурят около 3000 скважин.

Сейсмическая активность: Загрязненные сточные воды утилизируют путем закачки под землю. Есть данные, что это может повысить риск землетрясений. Подобные случаи были зарегистрированы в штатах Арканзас, Оклахома и Огайо в США. В Арканзасе, который сам по себе отличается повышенной сейсмичностью, после начала освоения сланцев число подземных толчков увеличилось в несколько раз. Землетрясения, в свою очередь, повышают вероятность утечек из газовых скважин.

Изменение климата: Выбросы парниковых газов при добыче и использовании сланцевого газа и нефти значительно выше, чем при добыче обычных газа и нефти. По данным ряда исследований, вред сланцевого сырья для климата сравним с вредом от использования угля. По данным правительства США, утечка метана при добыче сланцевого газа как минимум на треть выше, чем при добыче природного газа.

Энергетика: Огромные средства, которые компании вкладывают в разработку месторождений сланцевого газа, могли бы быть направлены на развитие возобновляемых источников энергии и энергосберегающих технологий.

Последствия фрекинга для здоровья людей и окружающей среды малоизучены.

Информация о точном составе используемых при фрекинге химических веществ закрыта.

© Copyright: Эразея, 2019
Свидетельство о публикации №119101000287 Список читателей / Версия для печати / Разместить анонс / Заявить о нарушении Другие произведения автора Эразея Написать рецензию Природа не прощает использования. И даже физико-химические «замены» забираемого на воду или другие объёмы могут привести к огромным катастрофам. Но я вспоминаю как один профессор на лекции предлагал закачивать в возникающие ниши человеческие нечистоты. Обещая, что через много лет там будет (под воздействием давления и природных процессов) снова появляться нефть.

Александр Сергеевич Евланников 11.10.2019 12:28 Заявить о нарушении + добавить замечания Саш, но мы то с вами прекрасно понимаем, что Природа разумна, она ничего просто так не создаёт, не так ли?

Эразея 12.10.2019 05:32 Заявить о нарушении И думается мне, что она миллионы лет создавала нефть явно не для того, чтобы мы её выкачали и сожгли, загрязнив атмосферу планеты, нарушая природный баланс, заказав на место образовавшихся пустот дерьмо или воду с химикатами. 😂

Эразея 12.10.2019 05:33 Заявить о нарушении Это — ПРАВДА. И почему Вы и Я не руководим Странами или не входим в МИРОВОЕ правительство.

Сейчас зашел в парикмахерскую «ЦирюльнкЪ» — там среди фото Эйфелевой башни и видов Парижа висит копия портрета Наполеона Бонапарта со всеми орденами и регалиями. Спрашиваю у администратора — Зачем. Она с улыбкой отвечает — Как образец парикмахерского искусства.

Вот и я думаю — ЗАЧЕМ «нами» выбирается почва из под ног. Ведь многое можно было заполнить энергией Солнца, ветра, приливов, рек и прочих. Зачем после себя оставлять выжженую землю. Наполеон когда шёл к власти заказал для далеко идущих планов десятки гильотин.

Вот и весят портреты в разных офисах и жилищах, возбуждая амбиции единиц и готовя напасти и разрушения миллионам.

Александр Сергеевич Евланников 13.10.2019 10:56 Заявить о нарушении К власти люди рвутся по причине психического расстройства, они компенсируют комплексы неполноценности, оттого они и жадные, и близорукие, и ограниченные

Источник