Введение к работе
Актуальность.
Добыча нефти в нашей стране неуклонно растет. Происходит постоянное развитие существующих промыслов и активное освоение новых. Вместе с тем неуклонно возрастает число аварий и инцидентов на объектах нефтяных промыслов. Сложной технической задачей является реагирование на разливы нефти при её попадании в воды промысловых акваторий. Опасность таких аварий связана с высокой скоростью распространения нефти по поверхности акваторий и тяжестью последствий для окружающей среды. Четкое и оперативное сдерживание границ разлива нефти, а также предотвращение развития негативных процессов трансформации нефти в воде, во многом определяет масштабы ущерба, наносимого окружающей среде, и затраты на ликвидацию последствий аварии.
Оперативность и эффективность мероприятий по локализации разливов нефти и нефтепродуктов на акваториях во многом зависит от готовности организации к реагированию на разливы нефти, которая определяется наличием эффективных технологий и технических средств. В связи с этим, оптимальный выбор технологий и технических средств локализации аварийных разливов нефти и нефтепродуктов на акваториях промыслов определяет, в целом, успешность работ по ликвидации последствий разлива.
Цель работы состоит в снижении негативных последствий для населения и окружающей среды при возникновении аварий, связанных с разливами нефти и нефтепродуктов на акваториях промыслов, за счет оптимизации выбора технологий и технических средств реагирования на них.
Задачи исследования:
-
систематизировать факторы, влияющие на эффективность применения технологий и техники для локализации разливов нефти и нефтепродуктов на акваториях нефтяных промыслов;
-
проанализировать возможности применения сорбционных технологий для локализации разливов нефти и нефтепродуктов на акваториях промыслов;
-
разработать алгоритм выбора оптимальных технологии и технических средств локализации разливов нефти на акваториях промыслов, с учетом её свойств разлитой и особенностей окружающей среды;
-
разработать методику выбора технологий и технических средств локализации разливов на акваториях нефтяных промыслов;
-
выявить расчетные зависимости для определения количества сорбентов для локализации разливов нефти и нефтепродуктов с учетом толщины пятна;
6) провести экспериментальные исследования для определения достоверности полученных расчетных зависимостей.
Научная новизна работы заключается в том, что:
-
с учетом типов нефтепродуктов и условий окружающей среды определены граничные условия применения методов реагирования на разливы нефти на акваториях промыслов;
-
систематизированы факторы, обуславливающие эффективность методов, при обосновании предпочтительности выбора технологий и технических средств локализации разливов нефти на акваториях промыслов;
-
получены коэффициенты для количественного расчета нефтяных сорбентов, учитывающих снижение сорбционной способности сорбентов при сборе тонких пленок, толщиной менее 1 мм, а также плавучести сорбента при установке сорбционных барьеров на реках;
-
предложен критерий технико-экономического сравнения сорбентов, с учетом физических характеристик сорбентов и операций по их применению;
-
предложен алгоритм поэтапного выбора технологии и техники для локализации аварийных разливов нефти и нефтепродуктов на акваториях нефтяных промыслов с возможностью оценки эффективности метода и затрат на его применение.
Практическая новизна заключается в следующем:
-
построена матрица граничных условий применения технологий реагирования на разливы нефти и нефтепродуктов на акваториях нефтяных промыслов относительно параметров физических свойств нефти и условий окружающей среды;
-
выведены зависимости эффективности методов реагирования на разливы нефти и нефтепродуктов от вязкости нефти и толщины пятна разлива на акваториях;
-
сформулированы критерии выбора сорбентных технологий для локализации аварийных разливов нефти и нефтепродуктов с учетом их физических свойств;
-
предложен механизм количественного расчета запасов сорбентов для выполнения конкретных технологических операций по локализации аварийных разливов нефти и нефтепродуктов на акваториях (разработан программный продукт для реализации расчета);
-
разработаны методические рекомендации по выбору технологий и расчету количества технических средств реагирования на разливы нефти и нефтепродуктов на акваториях с учетом физических свойств нефти и условий окружающей среды.
Апробация работы.
Результаты исследований докладывались на: 7 Всероссийской научно-технической конференции «Актуальные проблемы развития нефтегазового комплекса России» (2007), Всероссийской научной конференции «Локализация и ликвидация аварийных разливов нефти и нефтепродуктов и пожарная безопасность в России» (2009 ), Международная научно-практическая конференция «Исследования и разработки по предупреждению аварийных разливов нефти и их ликвидация» (2008 ), в материалах конкурса «Нефтяной компании ЛУКОЙЛ. Молодые ученые и специалисты» (2009), а также на 59, 60 межвузовских студенческих научных конференциях «Нефть и газ» (2005,2006 год соответственно).
Публикации. Основные положения диссертации опубликованы в пяти печатных работах, пяти сборниках тезисов научных конференций и одной монографии.
Практическое внедрение.
Полученные методические рекомендации использованы при разработке Планов по предупреждению и ликвидации аварийных разливов нефти компаний, ведущих добычу и транспортировку нефти в районах Республики Коми (ТПП «ЛУКОЙЛ-Севернефтегаз», ООО «ЛУКОЙЛ-Коми», ООО «НК «Северное сияние»), Архангельского края (ОАО «РН-Архангельскнефтепродукт») и Ставропольского края (ОАО «РН - Ставропольнефтегаз»).
Объем работы.
Диссертационная работа состоит из введения, четырех глав, основных выводов и списка использованной литературы из 85 наименований. Работа содержит 105 страниц, 2 приложения, 18 таблиц и 45 рисунков, общий объём работы составляет 138 страниц.
