Научная статья на тему 'Сорбенты для ликвидации нефтяных разливов на основе верховых слаборазложившихся торфов Томской области'

Сорбенты для ликвидации нефтяных разливов на основе верховых слаборазложившихся торфов Томской области Текст научной статьи по специальности «Энергетика и рациональное природопользование»

CC BY
189
56
i Надоели баннеры? Вы всегда можете отключить рекламу.
Ключевые слова
ТРУБОПРОВОДНЫЙ ТРАНСПОРТ / ЛИКВИДАЦИЯ РАЗЛИВОВ / ТОРФЯНЫЕ СОРБЕНТЫ / СЛАБОРАЗЛОЖИВШИЕСЯ ТОРФА / ПЕРСПЕКТИВНЫЕ СЫРЬЕВЫЕ БАЗЫ / PIPELINE / PEAT SORBENTS / WEAKLY DECOMPOSED PEAT / PROSPECTIVE RESOURCE BASES / SPILL RESPONSE

Аннотация научной статьи по энергетике и рациональному природопользованию, автор научной работы — Антропова Н. А.

Для ликвидации разливов нефти необходимо использовать торфяные сорбенты, произведённые из местного сырья. Ресурсы малоразложившихся верховых торфов Томской области, пригодных для приготовления сорбентов, составляют около 8,4 млрд. т.

i Надоели баннеры? Вы всегда можете отключить рекламу.

Похожие темы научных работ по энергетике и рациональному природопользованию , автор научной работы — Антропова Н. А.

iНе можете найти то, что вам нужно? Попробуйте сервис подбора литературы.
i Надоели баннеры? Вы всегда можете отключить рекламу.

SORBENT FOR OIL SPILL RESPONSE BASED ON RAISED BOG WEAKLY DECOMPOSED PEAT OF TOMSK AREA

Oil spill response is necessary should be used peat sorbents made from local raw materials. Resources of raised bog weakly decomposed peat of Tomsk area, suitable for the production of sorbents about 8.4 billion tons.

Текст научной работы на тему «Сорбенты для ликвидации нефтяных разливов на основе верховых слаборазложившихся торфов Томской области»

Литература

1. Биряльцев Е.В., Лобачев Г.Ю., Амирханов Н.А., Смирнов И.И. Инженерно-техническое сопровождение - новый способ контроля при строительстве и ликвидации скважин в условиях Астраханского ГКМ / Международный научно-исследовательский журнал ISSN 2303-9868, № 2 (21) Часть 1. Екатеринбург 2014.

2. Воронин Н.И. Особенности геологического строения и нефтегазоносность юго-западной части Прикаспийской впадины. АГУ. Астрахань, 2004/

3. Гриценко И.А. Исследование механических свойств каменной соли и бишофита / И.А. Гриценко, И.К. Майоров, Н.П. Гребенников // Бурение глубоких скважин в Приволжской моноклинали и Прикаспийской впадине. М.: ИГиРГИ, 1973. - С. 39-43.

4. Журавлев С.Р. Существующие проблемы при строительстве, эксплуатации и ликвидации скважин / Международный научно-исследовательский журнал. 2006.

5. Отчет о научно-исследовательской работе ООО «ВНИИГАЗ». 2007.

6. Отчет «определение текучести солей на лицензионном участке Астраханского ГКМ для создания непроницаемых экранов за счет их естественной текучести» / ОАО «СевКавНИПИгаз», 2008.

7. A Guide to the Project Management Body of Knowledge // An American National Standard. ANSI/PMI 99-001-2008.

References

1. Birjal'cev E.V., Lobachev G.Ju., Amirhanov N.A., Smirnov I.I. Inzhenerno-tehnicheskoe soprovozhdenie - novyj sposob kontrolja pri stroitel'stve i likvidacii skvazhin v uslovijah Astrahanskogo GKM / Mezhdunarodnyj nauchno-issledovatel'skij zhurnal ISSN 2303-9868, № 2 (21) Chast' 1. Ekaterinburg 2014.

2. Voronin N.I. Osobennosti geologicheskogo stroenija i neftegazonosnost' jugo-zapadnoj chasti Prikaspijskoj vpadiny. AGU. Astrahan', 2004.

3. Gricenko I.A. Issledovanie mehanicheskih svojstv kamennoj soli i bishofita / I.A. Gricenko, I.K. Majorov, N.P. Grebennikov // Burenie glubokih skvazhin v Privolzhskoj monoklinali i Prikaspijskoj vpadine. M.: IGiRGI, 1973. - S. 39-43.

4. Zhuravlev S.R. Sushhestvujushhie problemy pri stroitel'stve, jekspluatacii i likvidacii skvazhin / Mezhdunarodnyj nauchno-issledovatel'skij zhurnal. 2006.

5. Otchet o nauchno-issledovatel'skoj rabote OOO «VNIIGAZ». 2007.

6. Otchet «opredelenie tekuchesti solej na licenzionnom uchastke Astrahanskogo GKM dlja sozdanija nepronicaemyh jekranov za schet ih estestvennoj tekuchesti» / OAO «SevKavNIPIgaz», 2008g.

7. A Guide to the Project Management Body of Knowledge // An American National Standard. ANSI/PMI 99-001-2008.

Антропова Н.А

Кандидат геолого-минералогических наук, Томский политехнический университет СОРБЕНТЫ ДЛЯ ЛИКВИДАЦИИ НЕФТЯНЫХ РАЗЛИВОВ НА ОСНОВЕ ВЕРХОВЫХ СЛАБОРАЗЛОЖИВШИХСЯ

ТОРФОВ ТОМСКОЙ ОБЛАСТИ

Аннотация

Для ликвидации разливов нефти необходимо использовать торфяные сорбенты, произведённые из местного сырья. Ресурсы малоразложившихся верховых торфов Томской области, пригодных для приготовления сорбентов, составляют около 8,4 млрд. т.

Ключевые слова: трубопроводный транспорт, ликвидация разливов, торфяные сорбенты, слаборазложившиеся торфа, перспективные сырьевые базы.

Antropova N.A.

Candidate of Geological and Mineralogical Sciences, Nacional'nyj issledovatel'skij Tomskij politehnicheskij universitet SORBENT FOR OIL SPILL RESPONSE BASED ON RAISED BOG WEAKLY DECOMPOSED PEAT OF TOMSK AREA

Abstract

Oil spill response is necessary should be used peat sorbents made from local raw materials. Resources of raised bog weakly decomposed peat of Tomsk area, suitable for the production of sorbents - about 8.4 billion tons.

Keywords: pipeline, spill response, peat sorbents, weakly decomposed peat,_prospective resource bases.

Торф в России используют более 200 лет для различных нужд, а именно: в качестве топлива, для подстилки животным, для приготовления питательных грунтов, торфо-минеральных удобрений, компостов, регуляторов роста, для переработки с целью получения целого спектра веществ и др. В настоящее время перспективным направлением его использования является экологическое - изготовление на основе верховых слаборазложившихся торфов сорбентов для сбора нефти при аварийных разливах на акваториях и грунте.

Использовать сорбенты для сбора нефти и нефтепродуктов в России стали относительно недавно, однако в настоящее время несколько десятков сорбентов производят уже более 300 организаций (таб. 1).

Таблица 1 - Характеристика некоторых сорбентов на основе торфа

№ Наименование Характеристика сорбента Производитель

1 «Деметра 1» ТУ 0390-009-00507868-2004 - ЗАО «Деметра» Южно-Сахалинск

2 «Сорбойл» ТУ 0392-021-00493929-2005 Сухая форма ООО «Полипром»

3 «Сорбонафт» ТУ 0392-001-55763877-2003 Торфяной органо-минеральный сорбент в виде гидрофобного порошка. Торф термически обработан ЗАО «Маркетинг-Бюро» и ЗАО «Центр экологических инициатив «ПрессТорф» г. Киров

4 Торфяной сорбент - ОАО «Тверьторф»

5 «Сибсорбент-1», «Сибсорбент-2» В виде торфяной крошки; торфяных комков ТОО «Вега», Омск

6 «Нефтесорб» «Лессорб» Биосорбент Беларусь

7 «Эконадин-2» Эконадин-Экстра» «Эконадин-1» На торфяном носителе закреплены биофлоки (один из видов агрегации бактерий) Разные фракции «Эконад» - научно-производственное предприятие, Одесса

8 «Экосорбент» Органо-минеральный полидисперсный порошок

77

Сорбенты получают не только на основе органических соединений, но и на основе минеральных сырья и синтезированных материалов. Основная проблема при использовании сорбентов - утилизация использованного материала после применения. Более экологически оправданным является использование сорбентов первой группы, так как сорбенты, изготовленные из природных материалов, возможно компостировать до полного разложения нефти либо сжигать до зольного остатка. Сорбенты второй группы утилизируют только сжиганием, при этом процесс идёт с выделением ядовитых веществ и с получением остатков, которые в свою очередь необходимо утилизировать.

Поскольку на территории России сосредоточено более трети мировых запасов торфа, то наиболее распространенным сырьем для приготовления сорбентов можно назвать торф.

Общеизвестно, что большой поглотительной способностью отличаются торфа с низкой степенью разложения. Поэтому в качестве сырья для приготовления сорбентов используют верховые сфагновые слаборазложившиеся торфа, как обладающие большой нефтеёмкостью по торфу. В Томской области нефтяные сорбенты не производят, их везут издалека. Однако в ЗападноСибирском экономическом районе, куда территориально относится Томская область, сосредоточено 119,3 млрд. т. торфа или около 50% их общероссийских запасов [1].

Для Томской области, как и для всей Западно-Сибирской равнины, характерно развитие верховых торфов малой степени разложения - более 80 % всех запасов слаборазложившихся торфов России сосредоточено в Западной Сибири [2] (таб. 2). Томская область названа в числе областей с особой концентрацией ресурсов этого сырья [3,4].

Таблица 2 - Характеристика запасов и ресурсов торфа Томской области

Количество торфяных месторождений Площадь в границах промышленной залежи, тыс. га Запасы торфа, млн т

общие в т.ч. малой степени разложения

Зона малых торфяных месторождений

132 145,7 900,9 5,6

Зона крупных разнотипных торфяных месторождений

534 6477,9 22761,2 6600,7

Зона крупных торфяных месторождений преимущественно верхового типа

340 1254,6 4304,0 1764,6

ИТОГО по Томской области

1006 7878,2 27966,1 8370,9

По последним данным [5], всего в Томской области, расположенной в юго-восточной части Западно-Сибирской низменности, выявлено 1444 торфяных месторождения общей площадью 7988,2 тыс. га с запасами и ресурсами торфа 30881,4 млн т (40 %-ной влажности). По запасам и ресурсам торфа Томская область уступает только Тюменской [6]. Заторфованность области самая высокая на территории Западно-Сибирской равнины и составляет 25,4 %.

Вся Западная Сибирь и Томская область в том числе относятся к району слабоизученных запасов торфа. Причина этому -невысокая интенсивность использования торфяных ресурсов. Только около 11% от учтённых месторождений разведаны детально (отнесены к резервным), предварительно и поисково-оценены (отнесены к перспективным для последующих стадий разведки) (таб. 3) [5,7]. Доля разведанных запасов торфа составляет всего 2,4 % от их общих ресурсов. Площадь же месторождений с прогнозными ресурсами - 6472332 га (81,0 %), ресурсы - 25379800 тыс. т (82,2 %).

Таблица 3 - Характеристика запасов и ресурсов торфа, перспективных на переработку

Категории запасов Торфяные месторождения Площадь, Запасы

Количество % тыс. га % тыс. т %

А+В 74 5,1 177189 2,2 727698 2,4

С1+С2 82 5,7 1303391 16,3 4629224 15,0

А+В+С!+С2 156 10,8 1480580 18,5 5480783 17,4

Всего 1444 100 7988209 100 30881412 100

Вместе с тем, из всего Западно-Сибирского экономического района торфяные ресурсы Томской области изучены наиболее детально. Здесь по промышленным категориям разведано 476 млн т запасов торфа [8].

Для получения сорбентов из верхового слаборазложившегося торфа на территории Верхнекетского района в Томской области было выделено два перспективных торфяных месторождения - «Центральное» и «Полудёновское». Эти торфяные месторождения разведаны детально и предварительно, находятся в центральной части Томской области, в зоне распространения крупных разнотипных торфяных месторождений (табл. 2). Природно-климатические условия достаточно благоприятны как для разработки торфяных месторождений, так и для производства сорбентов, а имеющаяся инфраструктура позволяет организовать производство. Оценка ресурсов проведена по материалам геологической разведки. Ресурсы верховых слаборазложившихся торфов были уточнены и подсчитаны с помощью «Автоматизированной системы оценки торфяного сырья для производства конкретных видов торфопродукции» («АСО»), разработанной нами [9,10]. Ресурсы составили верхового слаборазложившегося торфа составили: торфяное месторождение «Полудёновское» - 8,3 млн т, торфяное месторождение «Центральное» - 6,8 млн т.

Следовательно, Томская область имеет достаточно ресурсов для производства сорбентов на основе торфа для ликвидации нефтяных разливов, а интенсивное строительство транспортных систем нефти и нефтепродуктов Западной и Восточной Сибири создаёт благоприятные предпосылки для их производства.

Литература

1. Косов В.И. Научные основы использования торфяных ресурсов в стратегии устойчивого развития России [Электронный ресурс] URL: http://tulamires.hut1.ru/pdf/kosov.pdf (дата обращения 25.01.2015).

2. Торфяные месторождения Томской области / Под ред. Я. Н. Задунайского, И. И. Казакова, В. Д. Маркова и др. - М.: Геолторфразведка, 1971. - 360 с.

3. Торфяные ресурсы мира: Справочник / Под ред. А. С. Оленина. - М.: Недра, 1988. - 383 с.

4. Торфяные ресурсы СССР / Под ред. В. Д. Маркова, А. С. Оленина, В. Ф. Череповского. - М.: Торфгеология, 1982. - 352 с.

5. Торфяные месторождения Томской области. - Новосибирск: СНИИГГиМС, 1997. - 406 с.

6. Логинов Н. Е., Хорошев П. И. Торфяные ресурсы Западно-Сибирской равнины. - Л.: Геолторфразведка, 1972. - 197 с.

7. Антропова Н.А. Битуминозные торфа Томской области: геология, генезис, ресурсы и перспективы их использования: Автореферат ... дис. канд. геол.-минер. наук. - Томск: ТПУ, 2004. - 21 с.

8. Болотные системы Западной Сибири и их природоохранное значение / О. Л. Лисс, Л. И. Абрамова, Н. А. Аветов и др. Под ред. В. Б. Куваева. - Тула: Гриф и К0, 2001. - 584 с.

9. Прейс Ю. И., Буркатовский Б. А., Антропова Н. А. Автоматизированная информационно-поисково-оценочная система по торфяным ресурсам Томской области // Торф в сельском хозяйстве: Сб. науч. тр. - Томск, 2002. - Вып. 4. - С. 11-18.

78

10. Прейс Ю. И., Буркатовский Б. А., Антропова Н. А. Автоматизированная информационно-поисково-оценочная система по торфяным ресурсам // Материалы региональной конференции геологов Сибири, Дальнего Востока и Северо-Востока России. -Томск: Гала Пресс, 2000. - Т. 2. - С. 420-425.

References

1. Kosov V.I. Nauchnye osnovy ispol'zovanija torfjanyh resursov v strategii ustojchivogo razvitija Rossii [Jelektronnyj resurs] URL: http://tulamires.hut1.ru/pdf/kosov.pdf (data obrashhenija 25.01.2015).

2. Zadunajskij Ja. N., Kazakov I. I., Markov V. D. i dr. Torfjanye mestorozhdenija Tomskoj oblasti [Peat moor Tomsk Oblast]. Moskow: Geoltorfrazvedka, 1971. - 360 s.

3. Olenin A. S. Torfjanye resursy mira: Spravochnik [Peat resources of the world: Directory]. Moskow: Nedra, 1988. 383 s.

4. Markov V. D., Olenin A. S., Cherepovskij V. F. Torfjanye resursy SSSR [Peat resources USSR]. Moskow: Torfgeologija, 1982. -352 s.

5. Torfjanye mestorozhdenija Tomskoj oblasti [Peat moor Tomsk Oblast]. Novosibirsk: SNIIGGiMS, 1997. - 460 s.

6. Loginov N. E., Horoshev P. I. Torfjanye resursy Zapadno-Sibirskoj ravniny [Peat resources West Siberian Plain]. Leningrad: Geoltorfrazvedka, 1972. - 197 s.

7. Antropova N.A. Bituminoznye torfa Tomskoj oblasti: geologija, genezis, resursy i perspektivy ih ispol'zovanija [Bituminous peat Tomsk region: geology, genesis, resources and prospects of their use]. Tomsk, 2004. - 21 s.

8. Liss O. L., Abramova L. I., Avetov N. A. i dr. Bolotnye sistemy Zapadnoj Sibiri i ih prirodoohrannoe znachenie [Marsh system West Siberian Plain and their conservation value]. Tula: Grif i K0, 2001. - 584 s.

9. Prejs Ju. I., Burkatovskij B. A., Antropova N. A. Torf v sel'skom hozjajstve - Peat in agriculture (2002): S. 11-18.

10. Prejs Ju. I., Burkatovskij B. A., Antropova N. A. Materialy regional'noj konferencii geologov Sibiri, Dal'nego Vostoka i Severo-Vostoka Rossii - Proceedings of the Regional Conference of Geologists of Siberia, the Far East and North-East of Russia (2000): S. 420425.

Хайловский В.Н. *, Беляев С.Н.2, Игнатова Н.М.3, Родионовская Т.С.4

'Главный геолог ЗАО «Октопус»; ^Начальник геологического отдела ЗАО «Октопус»; 3геолог ЗАО «Октопус»; 4геолог ЗАО

«Октопус».

АНАЛИЗ ГЕОЛОГИЧЕСКИХ ОСЛОЖНЕНИЙ В НАДПРОДУКТИВНЫХ ОТЛОЖЕНИЯХ НА АСТРАХАНСКОМ ГКМ

Аннотация

Геологическое строение надпродуктивной толщи на АГКМ осложнено солянокупольной тектоникой, наличием в кунгурских отложенияхрапоносных линз и филипповского горизонта с АВПД, неустойчивыми терригенными надсолевыми породами. Процесс строительства эксплуатационных скважин сопровождается целым рядом геологических осложнений, таких как рапопроявления, смятия обсадных колонн, поглощения, прихваты, нефтегазопроявления и др. Поэтому необходимо обосновано подходить к выбору местоположения, конструкции и проводки скважины, проводить мониторинг герметичности конструкции скважин, так как техническое состояние скважин - это основа реального ресурса ихработы.[2]

Проведен анализ геологических осложнений в надпродуктивных отложениях по всему фонду эксплуатационных скважин Астраханского ГКМ. Сделаны выводы о зависимости характера и количества осложнений от геоструктурного расположения (свод, склон, мульда) скважины.

Ключевые слова: осложнения, солевые отложения, рапопроявления, поглощения, прихваты, обвалы, смятие обсадных колонн, течение солей.

Hailovsky V.N. \ Bеlyaev S.N. 2, Ignatova N.M 3, Rodionovskaia T.S. 4

'Chief geologist of company “Octopus”; 2Head of the Geology Department of company “Octopus”; 3employee of company “Octopus”;

4employee of company “Octopus”.

iНе можете найти то, что вам нужно? Попробуйте сервис подбора литературы.

ANALYSIS OF GEOLOGICAL COMPLICATIONS IN ABOVE PAY HORIZON FORMATIONS OF THE ASTRAKHAN

GAS CONDENSATE FIELD

Abstract

Geological structure of above pay horizon formations on the Astrakhan gas condensate field is complicated by salt dome tectonics, presence of brine-bearing lenses in Kungurian sediments and Filippovsky horizon with abnormally high pore pressure and unstable oversalt terrigenous rocks. The process of wells construction is followed by a number of geological complications such as brine-shows, casing string, absorption, sticking, oil and gas shows and others. Therefore it is necessary to be justified in selection of well location, well design and hole drilling, monitor wells pressure integrity, because the well integrity is the base of its work. [2]

The analysis of geological complications of above pay horizon formations of all operating wells of Astrakhan gas condensate field is carried out. Conclusions on the dependence of nature and number of complications from geostructural location of wells (dome fold, slope, mould) are drawn.

Keywords: complications, salt deposits, brine-shows, absorption, sticking, landslides, casing string, salt flowage.

Эксплуатация Астраханского газоконденсатного месторождения осуществляется в сложных горно-геологических условиях (аномально высокие пластовые давления и температура, высокое содержание сероводорода и углекислого газа, наличие межколонных давлений и др.).

Наличие в разрезе Астраханского газоконденсатного месторождения мощной соленосной толщи кунгурского возраста, разделяющей его на надсолевой и подсолевой структурно-формационные комплексы, предопределило сложность геологического строения, термобарического и гидродинамического режимов, несовместимость условий бурения, развитие геологических осложнений.[1]

В процессе строительства скважин на АГКМ осложнения геологического характера отмечаются во всех трех структурных комплексах:

Надсолевой комплекс:

- газоводопроявления из четвертичных отложений, связанные с локальными газовыми залежами апшеронских песчаников;

- интенсивное кавернообразование и осыпание стенок скважин в интервалах залегания палеогеновых и пермо-триасовых глин;

- поглощение бурового раствора в песчаниках мела, юры, верхней перми и триаса;

- нефтегазопроявления из отложений верхней перми-триаса. [3]

Солевой комплекс

Солевой комплекс является основным препятствием на пути к перспективным на углеводородное сырье подсолевым отложениям. Высокая напряженность горных пород (образование соляных куполов), свойственная районам тектонической деятельности, каковой является Прикаспийская впадина, и в том числе Астраханский свод, создает условия для проявления негативных изменений в толще солей при образовании горной выработки. Неоднородность внутреннего строения соленосной толщи (наличие в ней пластов высоко растворимых калийно-магниевых солей, рапонасыщенных пластов с АВПД, текучих вязких межсолевых глин) и нарушение гидродинамического равновесия между массивом горных пород и выработкой, инициируют следующие инженерно-геологические процессы:

- упруго-пластичное течение солей и межсолевых глин, приводящее к сужению ствола, деформациям и смятию обсадных колонн;

79

i Надоели баннеры? Вы всегда можете отключить рекламу.