Введение к работе
Актуальность проблемы. Освоение нефтяных месторождений приводит к существенному воздействию на природные компоненты, приводя к техногенным изменениям окружающей среды и формированию на территориях месторождений и сопредельных с ними территориях особых природно-техногенных экосистем. В окружающие наземные экосистемы поступают нефтяные загрязнения, а также поверхностные и грунтовые стоки, содержащие соли и нефтепродукты, что приводит к сокращению полезных земельных ресурсов на длительные сроки.
Сегодняшние негативные проблемы добычи нефти на Кубани – это, главным образом, утечки технической жидкости с площадок нефтепромысловых объектов, которые вместе с поверхностным и грунтовым стоком поступают в природные водотоки. Происходит загрязнение подземных вод вследствие утечек углеводородного сырья в процессе добычи нефти. Загрязнение поверхностных, почвенных и грунтовых вод происходит также при авариях на промысловых и магистральных трубопроводах, что приводит к поступлению нефтесодержащей жидкости в наземные экосистемы.
Поэтому актуальным является изучение нефтяных загрязнений (НЗ) верхней части геологической среды (почвы, породы зоны аэрации, грунтовые воды верхних горизонтов), которые происходят в результате поверхностных разливов нефти и нефтепродуктов. К категории косвенных сбросов НЗ в окружающую среду следует отнести миграцию их от шламонакопителей отходов нефтегазового комплекса.
В связи с вышеизложенным весьма актуальной является разработка комплексного анализа влияния НЗ на окружающую среду Краснодарского края и усовершенствование технологических способов их обезвреживания и утилизации.
Цель работы. Совершенствование технологии обезвреживания нефтешламов и очистки нефтесодержащих вод нефтяных месторождений Краснодарского края на основе комплексного анализа загрязнений.
Для достижения цели исследования были поставлены следующие задачи:
-
Анализ загрязнений в местах разливов нефти и накопления нефтешламов.
-
Разработка технологии доочистки сточных пластовых вод.
-
Снижение минерализации сточных пластовых вод и их использование для повышения нефтеотдачи истощенных коллекторов.
-
Сравнительная характеристика компонентного состава нефтешламов месторождений Краснодарского края.
-
Совершенствование технологии утилизации нефтешламов термическим методом.
Научная новизна
-
Впервые осуществлен систематический мониторинг нефтяных загрязнений южной зоны Азово-Черноморской нефтегазовой области.
-
Показано, что метод электрокоагуляционной очистки сточных пластовых вод можно эффективно использовать при доочистке различных видов вод загрязненных нефтепродуктами и сточных пластовых вод нефтяных месторождений Краснодарского края.
-
Показано, что этот метод можно использовать также при деминерализации сточных пластовых вод.
-
Впервые проведена сравнительная характеристика компонентного состава нефтяных шламов месторождений Краснодарского края, что является основой для разработки и совершенствования технологии их переработки и утилизации термическим методом.
-
Предложен эколого-экономический подход утилизации нефтешламов.
Практическая значимость и реализация результатов работы
По результатам работы доказана технологическая целесообразность доочистки нефтесодержащих сточных вод резервуарного парка «Бугундырь» ООО «РН-Краснодарнефтегаз», их деминерализация в указанном процессе, что можно использовать для повышения нефтеотдачи нефтяных месторождений.
Усовершенствованный способ термической переработки и утилизации нефтешламов открывает перспективу практического использования продуктов обжига.
Создана экспериментальная опытно-промышленная установка для очистки сточных пластовых вод и других НЗ электрокоагуляционным методом. Результаты работы реализованы на предприятиях ООО «Агентство «Ртутная безопасность» и ООО «Современные технологии».
Обоснованность и достоверность результатов, научных положений и выводов, содержащихся в диссертационной работе, подтверждается согласованностью полученных результатов с известными теоретическими и экспериментальными данными. Достоверность экспериментальных данных обеспечивается использованием современных средств измерений и стандартных методик проведения исследований, а также методов статистической обработки данных.
Личный вклад автора заключается в выполнении основного объема теоретических и экспериментальных исследований, изложенных в диссертационной работе, включая постановку цели и задач исследования, выборе методик экспериментов, непосредственном участии в их проведении, анализе и обобщении экспериментальных результатов, формулировании обоснованных выводов, при составлении материалов публикаций и докладов.
Основные положения, выносимые на защиту
-
Результаты комплексной оценки воздействия нефтяных загрязнений нефтедобывающих предприятий (НДП) на почву и природные воды южной зоны Азово-Черноморской нефтегазовой области Краснодарского края.
-
Разработка экспериментальной установки деминерализации и доочистки сточных пластовых вод электрокоагуляционным методом и применения их для повышения нефтеотдачи на нефтяных месторождениях.
-
Результаты исследования компонентного состава нефтяных шламов месторождений Краснодарского края.
-
Совершенствование технологии переработки нефтяных шламов Краснодарского края на основе современных экологически чистых и экономически выгодных подходов.
Апробация работы. Основные положения диссертационной работы доложены и обсуждены на VI Международной конференции по новым технологиям и приложениям современных физико-химических методов для изучения окружающей среды (Ростов-на-Дону, 2011); Всероссийской молодежной конференции «Химия под знаком сигма: исследования, инновации, технологии» (Казань, 2012); XI Международном семинаре по магнитному резонансу (спектроскопия, томография и экология) (Ростов-на-Дону, 2013).
Публикации результатов работы. По материалам диссертационной работы опубликовано 8 научных работ, в том числе 5 статей, 4 из которых в рецензируемых журналах, входящих в перечень ВАК при Минобрнауки России, 3 тезиса докладов на международных и всероссийских конференциях.
Структура и объем работы. Диссертационная работа состоит из введения, четырех глав, выводов, списка использованной литературы и приложения. Основная часть работы изложена на 159 страницах, содержит 32 рисунка, 16 таблиц. Список литературы включает 184 наименования, в том числе 25 – зарубежных источников.
