5
Содержание
Введение ....................................................................................................................... 6
1 Основы промышленной и экологической безопасности объектов добычи
углеводородов .............................................................................................................. 8
1.1 Терминологический аппарат в области промышленной и экологической
безопасности объектов добычи углеводородов ....................................................... 8
1.2 Факторы аварий на объектах добычи углеводородов ....................................... 9
1.3 Источники и причины разлива нефти ............................................................... 26
2 Система предотвращения и устранения аварии в Российской Федерации ...... 31
2.1 Вероятность и масштабы аварийных ситуаций на объектах добычи
углеводородного сырья ............................................................................................. 31
2.2 Система предотвращения нештатных и аварийных ситуаций в сфере
нефтедобычи .............................................................................................................. 43
2.3 Проблемы системы предотвращения и ликвидации аварийных ситуаций в
сфере нефтегазодобывающих предприятий в Российской Федерации ............... 46
3 Механизмы предотвращения и ликвидации аварийных ситуаций и разработка
рекомендаций по их оптимизации ........................................................................... 51
3.1 Механизмы предотвращения и ликвидации аварийных ситуаций в сфере
добычи углеводородов, заложенные в ISO 14001 ................................................. 52
3.2 Сравнение требований ISO 14001 и Российского законодательства ............. 55
3.3 Разработка рекомендаций по оптимизации деятельности
нефтегазодобывающих предприятий в сфере предотвращения, ликвидации
аварийных ситуаций и борьбы с их последствиями .............................................. 58
Заключение ................................................................................................................ 67
Список использованных источников ...................................................................... 70
6
Введение
Актуальность темы исследования не вызывает сомнений, учитывая
постоянный рост антропогенного воздействия нефтегазодобывающего
комплекса на окружающую среду. В процессе нефтедобычи наносится
серьезный ущерб многим компонентам природы, поэтому перед учеными и
инженерами встает проблема создания эффективных механизмов правового
регулирования, направленных на сохранение и восстановление природной
среды, рационального использование полезных ископаемых, предотвращения и
ликвидации последствий негативного воздействия на окружающую среду.
Целью работы является разработка рекомендаций по оптимизации
деятельности нефтегазодобывающих предприятий в сфере предотвращения,
ликвидации аварийных ситуаций и борьбы с их последствиями.
Объект исследования – Ханты-мансийский автономный округ – Югра.
Задачи исследования:
- изучить ситуацию в сфере аварийности на нефтегазодобывающих
предприятиях, в частности выяснить факторы аварийности, виды и масштабы
влияния аварий на окружающую среду на примере Ханты-мансийского
автономного округа - Югры (далее ХМАО - Югра);
- выполнить анализ действующей в РФ системы организации
деятельности по предотвращению аварийных ситуаций на объектах
нефтегазодобычи и ликвидации их последствий;
- сопоставить требования Российского законодательства в области
предотвращения аварийных ситуаций и ликвидации их последствий по
требованиям ISO 14001;
- разработать рекомендации по оптимизации деятельности с учетом
инструментария СЭМ.
Методы исследования - методы теоретического уровня, как анализ, синтез,
обобщение, расчетный и описательные методы. Исследование опирается на
7
федеральное законодательство РФ в области охраны окружающей среды,
предупреждения и ликвидации аварийных ситуаций. Кроме того, в работе были
использованы такие нормативные документы, как Руководящий документ № 39-
132-94 «Правила по эксплуатации, ревизии, ремонту и отбраковке
нефтепромысловых трубопроводов», Приказ МЧС России от 28.12.2004 N 621
(ред. от 22.08.2018) «Об утверждении Правил разработки и согласования планов
по предупреждению и ликвидации разливов нефти и нефтепродуктов на
территории Российской Федерации», ГОСТ Р ИСО 14001:2007, Концепция
экологической безопасности ХМАО-Югры на период до 2020 года.
В первом разделе выпускной квалификационной работы представлены
основы промышленной безопасности объектов добычи углеводородов
(основные понятия, факторы аварийности, воздействие авария на компоненты
окружающей среды).
Во втором разделе раскрываются особенности системы ликвидации и
устранения аварий в Российской Федерации.
В третьем разделе исследованы механизмы предотвращения и ликвидации
аварийных ситуаций в сфере добычи углеводородов, заложенные в ISO 14001 и
разработке рекомендаций по оптимизации деятельности нефтегазодобывающих
предприятий. В заключении подводятся итоги исследования, формируются
окончательные выводы по рассматриваемой теме.
8
1 Основы промышленной и экологической безопасности объектов
добычи углеводородов
1.1 Терминологический аппарат в области промышленной и
экологической безопасности объектов добычи углеводородов
Выбор проектных решений в нефтегазодобывающей отрасли и дальнейшая
эксплуатация объектов должна проводиться с учетом российских нормативно-
правовых актов и региональных инструктивно-методических указаний в области
охраны окружающей природной среды, обеспечения безопасных и комфортных
условий проживания населения, предупреждения и ликвидации аварийных
ситуаций.
В сфере обеспечения промышленной и экологической безопасности
используется устоявшаяся терминология. Поэтому, прежде всего, необходимо
разграничить основные понятия, обращаясь к федеральным законам от
21.07.1997 (ред. от 29.07.2018) N 116-ФЗ «О промышленной безопасности
опасных производственных объектов», от 10.01.2002 (с доп. и измен. от
29.07.2018) N 7-ФЗ «Об охране окружающей среды» и от 21.12.1994 (с доп. и
измен. от 29.07.2018) N 68-ФЗ «О защите населения и территорий от
чрезвычайных ситуаций природного и техногенного характера».
Согласно вышеназванным федеральным законам, аварией будет считаться
любое нарушение технологического процесса строительства (бурения и
испытания) скважины. В зависимости от класса опасности и уровня аварии,
требуется проведение специальных работ по ликвидации аварий и защите
окружающей природной среды. Также согласно терминам, которые приведены в
данных законах, статус аварии может стать «чрезвычайный» в случае
принесения ущерба здоровью людей или окружающей среде, а также в случае
стихийного бедствия, повлекшего за собой человеческие жизни. В таких случаях
9
необходимы мероприятия по ликвидации чрезвычайных ситуаций, либо
мероприятия по предупреждению чрезвычайных ситуаций.
1.2 Факторы аварий на объектах добычи углеводородов
Достижения технического прогресса все больше приносят губительных
последствий для окружающей среды, вызывая угнетение экологических систем
и исчезновение уникальных природных комплексов. Особое место в этом
вопросе отводится нефтяной промышленности, которая вносит свой немалый
вклад в отравление природы. Выбросы токсичных веществ переработанной
нефти, аварии танкеров, взрывы нефтяных платформ, аварии на буровых
установках и скважинах. Предупредить все возможные катастрофы в
нефтедобывающей и нефтеперерабатывающей отрасли на сегодняшний день
практически невозможно. Но существует ряд мер по ликвидации разливов нефти
и нефтепродуктов, своевременное принятие которых в силах остановить
пагубное воздействие на экосистемы.
Добыча нефти объединена целым комплексом производственных
сооружений, которые взаимосвязаны различными системами трубопроводов и
энергопередач, а также организацией самим процессом работы. Из основных
сооружений этого комплекса выделяют: скважины (добывающие, разведочные,
наблюдательные и нагнетательные), станции, нефтехранилища, трубопроводы,
площадки и другое. И каждое из них несет потенциальную угрозу разлива нефти
и нефтепродуктов. Почти все этапы операции в нефтяной отрасли, как
показывает практика, сопровождаются отдельными авариями.
Основные причины разливов:
- Аварийные проливы при добыче и транспортировке.
- Незаконные врезки в нефтепроводы.
- Изношенность оборудования.
- Нарушение правил эксплуатации оборудования.
10
- Неоперативное реагирование.
- Несовершенство технологий.
- Аварийный разлив нефтепродуктов.
К сожалению, экологические бедствия, спровоцированные наземными
разливами нефти, становятся все более частыми. Под разливом следует понимать
сброс нефти и нефтепродуктов на почвенный покров (грунт), поверхность воды,
прибрежную зону рек и других водоемов.
В результате этого наносится существенный урон длительного характера
всей окружающей природе. Аварийный разлив нефтепродуктов охватывает
немалые площади. На отдельных месторождениях количество разливов порой
достигало нескольких аварий в день. Но вовремя принятые меры помогали
стабилизировать ситуацию и уменьшить негативные последствия. Следует
заметить, что не всегда сразу удается ликвидировать причины аварии из-за
невозможности быстро подоспеть к месту происшествия. И, как следствие, нефть
заливает значительные угодья и попадает в воду.
Для добычи углеводородов создается комплекс сооружений (скважины,
сборные пункты, нефтехранилища, пункты первичной подготовки нефти,
площадки для сжигания газа и конденсата, и др.), которые связаны
трубопроводами. Каждое сооружение косвенно или непосредственно влияет на
окружающую среду и является потенциальным источником разлива нефти.
Главными источниками нефтяных потоков являются бурящиеся и
эксплуатируемые скважины, а компонентами этих потоков являются буровые
растворы (промывочные жидкости) и химические реагенты. На стадии бурения
также формируются буровые сточные воды, которые при попадании в водную
среду изменяют ряд ее гидрохимических показателей (возрастают рН и
окисляемость, уменьшается концентрация растворенного кислорода).
Во время эксплуатации скважины служат центрами временных
нефтегенных потоков. Основным веществом, составляющим нефтегенные
потоки, является пластовая жидкость (нефть, содержащая растворенный газ,
11
некоторое количество пластовой воды, соли органических кислот, токсичные
элементы).
Аналогичны по составу нефтегенные потоки при авариях промысловых
нефтепроводов. Основными причинами таких аварий являются:
разгерметизация, коррозия, увеличение давления, пульсация, динамические
нагрузки, механические повреждения трубопроводов, неправильно
организованная работа, др.
Количественно-качественные потери представляют собой потери от
испарения.
Величина потерь зависит от резервуаров, климатических условий,
температурного режима хранилищ, степени заполнения резервуара и др. Потери
нефтепродуктов носят как экономический (потери прибыли от продажи
испарившегося топлива), так и экологический характер.
Учитывая, что на территории РФ протяженность магистральных
трубопроводов более 200 тыс. км, они являются причиной разливов и взрывов
при транспортировке нефти по ним.
Ежегодно происходят утечки нефти, что приводит к вымиранию многих
территорий. До 16,5 % нефти и продуктов ее переработки теряется при добыче,
переработке и транспортировке. Из них 65% потерь поступает в атмосферный
воздух, 20% в водные объекты, 15% в почву [37].
Особую опасность представляют нефтепроводы в местах перехода через
искусственные и естественные препятствия (дороги, реки и т.д.) [19].
Причины аварий российских магистральных и промысловых
нефтепроводов (в т. ч. на территории ХМАО-Югры) могут быть вызваны рядом
факторов, основными из них являются:
- внешние воздействия;
- брак монтажно-строительных работ;
- стресс-коррозия;
12
- ненадежность работы машин и оборудования из-за высокой степени их
износа;
- сталеплавильный брак металла и дефекты труб при их изготовлении;
- ошибочные действия персонала: грубейшие нарушения требований
безопасности руководителями работ, специалистами и остальным персоналом;
- ухудшение технической безопасности и противоаварийной устойчивости
[20,25].
Одним из наиболее серьезных источников загрязнения окружающей
природной среды являются танкеры и нефтеналивные суда. Морская
транспортировка нефти важна в связи с удалением мест добычи нефти от мест ее
потребления. В Мировой океан ежегодно поступает огромное количество
нефтепродуктов из-за морской транспортировки нефти.
Анализируя в целом причины аварийности, Владимиров В.А. и Дубнов
П.Ю. в своей статье выделили три основные категории аварий:
- Политические и социально-экономические;
- Проектные, строительные, эксплуатационные;
- Связанные со стихийными плохо прогнозируемыми бедствиями
природного происхождения.
К первой категории относятся причины, связанные с военными
конфликтами, войнами. К социально-экономическим причинам можно отнести
тяжелое экономическое положение страны, в связи с которым не хватает средств
на проведение в полном объеме государственного контроля за безопасностью
транспортировки углеводородов. Также нежелание владельцев нефтяных
компаний тратить средства на ремонт оборудования. К социальным причинам
можно добавить аварии, связанные с созданием отверстий с отводными трубами,
в случаях воровства нефти из трубопроводов.
Ко второй категории можно отнести все недочеты при проектировании,
строительстве и эксплуатации объектов нефтепользования. Низкий
технологический уровень производства, усложняющиеся условия добычи и
13
транспортировки нефти (связаны с геологическим строением ландшафтов на
территориях добычи нефти).
К последней категории относятся смерчи, землетрясения, наводнения,
оползни и другие виды стихийных бедствий.
По объему промышленного производства ХМАО – Югра занимает первое
место среди субъектов Российской Федерации. Это моноотраслевой регион, где
добывается 57% российской нефти, поэтому доминирует топливная
промышленность (90%) [15].
Современный нефтегазовый комплекс оказывает дестабилизирующее
влияние на окружающую среду. В данной отрасли все производственные
объекты с экологической точки зрения являются источниками повышенной
опасности.
Экологические проблемы нефтедобычи в условиях ХМАО-Югры широко
исследованы (Булатов В.И, Волощенко Е.Ю., Кусов Г.В., Савенок О.В.,
Абалаков А.Д., Панкеева Н.С.) и требуют особого внимания. Причинами
экологических проблем нефтедобычи в основном служат аварии и утечки
нефтепродуктов. Поэтому остается важным изучение аварий, их исследование и
поиск способов предотвращения, или, если аварию уже не предотвратить, поиск
эффективных способов ликвидации последствий, поскольку это поможет
существенно снизить экологический риск.
Специалистов Гринпис привлекают для локальных и региональных
проверок, включают в состав межведомственных рабочих групп по
дистанционному мониторингу.
Государственный экологический контроль в России практически не
ведется, поэтому роль общественных организаций здесь очень важна. Гринпис
регулярно сообщает в надзорные органы об обнаруженных разливах, и иногда
участвует в совместных с властями проверках. Жалобы, внеплановые проверки,
народный экоконтроль — это способы сделать работу госструктур эффективнее.
14
Гринпис проводит регулярный мониторинг месторождений. С помощью
космоснимков и геоинформационных технологий наши эксперты могут
обнаружить крупную утечку, например, в Сибири, не выходя из офиса. Эту
информацию Гринпис передаёт в ответственные государственные ведомства и
добивается реагирования.
Каждый год Гринпис вместе со своими волонтёрами и активистами
оправляется в экспедиции на нефтяные месторождения, чтобы обнаружить
свежие аварии и проверить, как компании справились с уборкой того, что
разлили раньше.
Порядка 200 точек с нарушениями обнаружили волонтёры в Усинском
городском округе. На этих территориях находятся лицензионные участки ООО
«Лукойл Коми». Волонтёры фиксировали экологические нарушения на объектах
добычи и транспортировки нефти, в том числе документировали все неубранные
или некачественно рекультивированные разливы нефти. Некоторые найденные
разливы, от совсем свежих до случившихся более десяти лет назад, достигали
площади нескольких десятков гектар.
Коренные жители Севера больше всех страдают от его безответственного
освоения. Их культура неразрывно связана с природой, и они, как никто, знают,
что нефтяные компании могут навсегда разрушить Арктику, сделать ее
непригодной для жизни. Это значит, что у нас общие цели, и мы можем друг
другу помочь.
Гринпис взаимодействует с общинами коми, ненцев, хантов, чукчей, чтобы
вместе противостоять беспределу нефтяников, которые наступают на их земли,
леса и водоемы. Мы поддерживаем оленеводов, через пастбища которых
прокладывают нефтепроводы, помогаем им добиваться соблюдения своих
экологических прав. Эксперты Гринпис также помогают местным активистам
вести дискуссии с нефтяными компаниями.
Жители небольших городов и поселков поблизости от нефтепромыслов
постоянно сталкиваются с нарушениями нефтяных компаний, но часто им не