Impactul Asupra Mediului Produs de Activitatea de Extractie a Petrolului Brut Si a Gazelor Naturale
LUCRARE DE DIPLOMĂ
STUDIU PRIVIND IMPACTUL ASUPRA MEDIULUI PRODUS DE ACTIVITATEA DE EXTRACȚIE A PETROLULUI BRUT ȘI A GAZELOR NATURALE
CUPRINS
CAPITOLUL 1. STADIUL ACTUAL AL CERCETĂRILOR CU PRIVIRE LA ACTIVITATEA DE EXTACȚIE A PETROLULUI ȘI A GAZELOR NATURALE
1.1. Definiții
1.2. Clasificări
1.2.1. Alcătuirea zăcămintelor de țiței
1.2.2. Clasificarea hidrocarburilor de petrol
1.2.3. Clasificarea gazelor
1.3. Petrol și gaze de naturale în România
1.4. Etapele procesului de extracție a petolului brut și a gazelor naturale
1.4.1. Explorarea zăcămintelor de petrol și gaze
1.4.2. Exploatarea zăcămintelor de petrol și gaze
1.4.2.1. Metode de extracție a petrolului brut și a gazelor naturale
1.4.3. Tratarea zăcămintelor de petrol și gaze (deparafinarea)
1.4.4. Separarea și colectarea fluidelor extrase
1.4.4.1. Colectarea, separarea, depozitarea și transportul țițeiului în sistem deschis
1.4.4.2. Colectarea, depozitarea și transportul țițeiului în sistem închis
1.5. Utilaje și instalații pentru extracția petrolului brut și a gazelor naturale
CAPITOLUL 2. REGLEMENTĂRI LEGISLATIVE CU PRIVIRE LA EXTRACȚIA PETROLULUI ȘI A GAZELOR NATURALE
CAPITOLUL 3. STUDIU DE CAZ PRIVIND IMPACTUL PRODUS ASUPRA MEDIULUI DE ACTIVITATEA DE EXTRACȚIE A PETROLULUI BRUT ȘI A GAZELOR NATURALE
3.1. Descrierea unității
3.1.1. Denumirea unitații
3.1.2. Amplasament
3.1.2.1. Geologie
3.1.2.2. Hidrogeologie
3.1.3. Profil de activitate
3.2. Studiu privind impactul asupra mediului produs de activitatea de extracție a petrolului brut și a gazelor naturale
3.2.1. Impactul asupra factorului de mediu AER produs de activitatea de extracție a petrolului brut și a gazelor naturale
3.2.2. Impactul asupra factorului de mediu APĂ produs de activitatea de extracție a petrolului brut și a gazelor naturale
3.2.3. Impactul asupra factorului de mediu SOL produs de activitatea de extracție a petrolului brut și a gazelor naturale
BIBLIOGRAFIE
CAPITOLUL 1. STADIUL ACTUAL AL CERCETĂRILOR CU PRIVIRE LA ACTIVITATEA DE EXTACȚIE A PETROLULUI ȘI A GAZELOR NATURALE
[NUME_REDACTAT] (denumit și petrol brut) reprezintă un amestec lichid de hidrocarburi solide, lichide și gazoase, precum și de alți compuși organici, care se găsește în pamânt sub formă de zăcământ. Este un lichid vâscos, a cărui culoare variază de la galben-verde până la negru. Mirosul țițeiului este caracteristic. Densitatea acestuia variază între 0,750 – 0,970 kg/m3. Acest amestec este însoțit în diverse proporții de gazele de sondă și apă de zăcământ (concentrată în cloruri/sulfați de sodiu, calciu, magneziu) [1].
Nerafinat sau în stare brută, țițeiul conține peste 17.000 de substanțe organice complexe, motiv pentru care este cea mai importantă materia primă pentru industria chimică (medicamente, vopsele, materiale plastice, etc.) și producerea carburanților. Se poate menționa că unele varietăți de țiței devin fosforescente în prezența luminii ultraviolet.
Gazele naturale extrase din zăcămintele din țara noastră odată cu țițeiul, sunt constituite în cea mai mare parte, din metan.
[NUME_REDACTAT] zăcămintelor de țiței
Zăcămintele de petrol se formează, în urma proceselor de migrație și acumulare prin care au luat naștere concentrații mari de petrol în sectoare mici din scoarța pământului. Petrolul se găsește în zăcăminte primare sau secundare, unde a pătruns prin migrare din zăcămintele primare sub actiunea presiunii gazelor [1].
Un zăcământ de țiței și gaze este o acumulare de hidrocarburi, în porii unui strat sedimentar, izolat prin roci impermeabile care închid baza și acoperișul rezervorului de roci colectoare [1].
Zăcământul de țiței este compus din roca magazin și fluidele care umplu porii rocii magazin [1].
Roca colectoare (magazin) este mediul poros în care se află fluidele zăcământului. [NUME_REDACTAT], acest mediu poros este format din nisipuri, gresii, conglomerate sau calcare; spațiile care se află între granulele acestor roci formează porii și canalele în care se acumulează fluidele. Roca colectoare este izolată prin stratele de “pat” și de “acoperiș” ale ei, formate din roci impermeabilecare asigură păstrarea hidrocarburilor în această capcană naturală etanșă [1].
Fluidele care umplu roca sunt gazele, țițeiul și apa. Dintre acestea, gazele ocupă partea superioară a rocii, iar apa ocupă partea inferioară, țițeiul aflându-se între gaze și apă [1].
După felul capcanei, zăcămintele sunt de diferite tipuri ca formă: stratiforme, masive și dispersate litologic [1].
La cutele cu o întindere mare într-o singură direcție, partea superioară formează o creastă, anticlinalul zăcământului, iar părțile inferioare formează sinclinalele zăcământului. Gazele, fiind fluidul cel mai ușor, ocupă creastă anticlinalului, formând zona de gaze libere sau “capul de gaze”, iar apa ocupă sinclinalele; flancurile cutei, între anticlinal și sinclinal, sunt ocupate de țiței. Capetele terminale ale cutei, periclinalele, au o distribuție de fluide corespunzătoare: sus gaze, jos apă și între ele țiței. Suprafețele de contact între zonele de gaze, țiței și apă, numite conture în reprezentarea grafică apar ca linii aproape drepte, care se întrunesc la periclinale (figura 1) [1].
Figura 1. Conturul unui zăcământ cu anticlinal [1].
Cele mai multe zăcăminte de țiței sunt împărțite prin falii, fiind compartimentate în mai multe blocuri. În consecință, forma zăcămintelor de țiței este mai complicată, liniile de contur nu formează curbe continue, iar fluidele în fiecare blocsunt inegal împărțite, adică există și blocuri care au doar gaze, blocuri care au doar apă și blocuri care au doar țiței [1].
Gazele și, în special, țițeiurile, diferă în ceea ce privește compoziția lor, de la zăcământ la zăcământ, în sensul că atât formele de hidrocarburi, cât și raportul dintre cantitățile lor, variază, la diferitele țițeiuri, între limite largi. Această varietate de compoziție influențează proprietățile țițeiurilor, ca: greutatea specifică, calitatea produselor de distilație, conținutul în parafină, etc., de aici a apărut necesitatea clasificării hidrocarburilor de petrol [1].
Clasificarea hidrocarburilor de petrol
Clasificările țițeiurilor din țara noastră a fost stabilită prin STAS 1951-50 [1].
După acest standard țițeiul este clasificat în diferite clase și subclase, grupe și tipuri, în funcție de diferitele lui proprietăți. Între altele, se deosebesc trei grupe de țiței și anume [1]:
Grupa 1: țiței puțin parafinos;
Grupa 2: țiței parafinos;
Grupa 3: țiței foate parafinos.
În ce priveste proveniența diferitelor grupe de țiței, pentru România se pot stabili următoarele reguli [1]:
Meoticul, Miocenul și Oligocenul dau, de obicei, “țiței foarte parafinos”. În unele regiuni, unde aceste formațiuni se întâlnesc la adâncimi mici, țițeiul extras este “puțin parafinos”;
Dacianul produce de obicei, “țiței puțin parafinos”. În regiunile în care Dacianul se află la adâncimi mai mari, țițeiul extras este “țiței parafinos”;
Levantinul produce de obicei, “țiței puțin parafinos”.
Clasificarea gazelor
Se face după mai multe criterii. Gazele sunt, de obicei, un amestec de hidrocarburi de forma CnH2n+2. Un metru cub de gaz de sondă conține, în medie [1]:
70-95% din volumul CH4, metan;
1-8% din volumul C2H6, etan;
1-7% din volumul C3H8, propan;
0,5-5% din volumul C4H10, butan;
0,5-5% din volumul C5H12, pentan;
0,2-2% din volumul C6H14, hexan;
0,2-1% din volumul C7H16, heptan;
0,1-0,5% din volumul C8H18 octan;
și cantități mici de aer, bioxid de carbon și azot.
Nu exista o clasificare oficială a gazelor de sondă. În mod convențional “gaze bogate” se numesc acele gaze care conțin relativ mai multe hidrocarburi grele, respective gazele din care se pot extrage cel puțin 50 g gazolină la 1 m3 de gaze. Gazele cu un conținut în gazolină mai mic se numesc “gaze sărace”. În zona de gaze a zăcămintelor de țiței există gaze sărace, al căror conținut în gazolină este uneori mai mic decât 30 g/m3. La sondele în erupție, conținutul în gazolină al gazeloreste în funcție de presiunea de la separatorul de gaze: gazele separate la presiune înaltă sunt sărace, iar gazele separate la o presiune puțin mai înaltă decât cea atmosferică conțin până la circa 150-300 g gazolină la un m3 de gaze. Cele mai bogate gaze se obțin de la sondele vechi în pompaj (până la 250 g gazolină la 1 m3) și de la rezervoarele de depozitare a țițeiului (până la 1500 g gazolină la 1 m3) [1].
Petrol și gaze de naturale în [NUME_REDACTAT] a înregistrat un declin constant al producției de petrol și gaze naturale în ultimii 30 de ani, pe fondul epuizării rezervelor din zăcămintele aflate în exploatare, multe dintre aceste perimetre onshore fiind în producție de câteva zeci de ani. Declinul a fost temperat într-o anumită măsură de investițiile făcute în ultimii 10 ani. S-a asistat astfel la prăbușirea „mitului” bogăției de petrol și gaze naturale a României.
În figura 2 este reprezentată producția de petrol și gaze naturale în România.
Figura 2. Producția de petrol și gaze naturale în Romania.
După ani de zile în care s-a vorbit despre apropiata epuizare a resurselor energetice ale Romaniei, 2012 a adus surprize în acest domeniu. La sfârșitul lunii februarie, OMVPetrom și ExxonMobil au anunțat descoperirea a 42 – 48 de miliarde de m3 de gaze naturale în [NUME_REDACTAT], ceea ce echivalează cu de trei-șase ori consumul anual al Romaniei.
După doar o lună, s-a anunțat găsirea unui zăcământ petrolier și de gaze naturale ce valorează un miliard de euro în zona orașului arădean Pancota. Se estimează că producția pertolieră a României poate crește cu 7 până la 9% prin exploatarea acestui zăcământ.
Cele mai recente date, arată că România ocupă locul 43 în lume și cinci în Europa în ceea ce privește rezervele dovedite de petrol. [NUME_REDACTAT] există aproximativ 600 milioane de barili de țiței. Țările care întrec România la cantitatea de țiței pe continent sunt Rusia, Norvegia, [NUME_REDACTAT] și Danemarca.
Țara noastră este bogată în petrol. Principalele noastre zăcăminte de petrol se găsesc în Oltenia (la Tg.Jiu), Muntenia (câmpul petrolifer Dambovița-Prahova și cel din Pitești), Moldova (zona petroliferă Bacău). În prezent se continuă cercetarile în vederea descoperirii altor zăcăminte de petrol, prin a căror exploatare rațională industria noastră petrolieră să ia o dezvoltare crescândă. Speranțe mari sunt puse în rezervele de petrol din zona românească a platoului continental al [NUME_REDACTAT].
În figura 3 este prezentată harta perimetrelor de exploatare petrolieră din România.
Figura 3. Harta perimetrelor de exploatare petrolieră din România.
În figura 4 este prezentată evoluția producției de petrol a României, dar și a importurilor, din 1992 și până în 2010. Prima concluzie este surprinzătoare: din 1992 și până în 2010, producția de țiței a României s-a diminuat masiv, cu aproape 40%.
Gradul de dependența de importuri al României este de 25%, sub media europeană de 50%.
Dacă nu se va îmbunătăți eficiența energetică cu 20% până în 2030, Romania va depinde de importuri în proporție de 80% în 2030.
Figura 4. Producția de petrol și import a României.
Etapele procesului de extracție a petolului brut și a gazelor naturale
Activitatea de extracție a petolului brut și a gazelor natural cuprinde următoarele etape:
Exploarare;
Exploatare;
Tratare;
Separare;
Transport;
Prelucrare;
Depozitare.
Explorarea zăcămintelor de petrol și gaze
Explorarea reprezintă un complex de cercetări geologice care, în funcție de obiectul studiat și obiectivul urmărit și are drept scop stabilirea limitelor, a condițiilor de zăcământ, precizarea structurii, a calității unui corp de substanță minerală utilă. (dex)
În țara noastră sunt cunoscute zăcăminte de petrol și gaze la Bâlteni-Țicleni, Cobia, Leordeni, Câmpina, Gura-Ocniței, Băicoi, Țintea, Urlați, Moinești, Lucăcești, Zemeș, Solonț-Stănești, Videle, Surplacul de Barcău, etc. (ioana)
Pentru descoperirea zăcămintelor de petrol și gaze se efectuează lucrări de cercetare geologică care se desfășoară în două etape (ioana):
etapa de prospectare prin care se pun în evidență locurile unde există condiții favorabile pentru formarea zăcămintelor de petrol și gaze;
etapa de explorare care se efectuează în urma lucrărilor de prospectare, după ce s-au pus în evidnță structure probabile de acumulări de petrol și gaze.
Exploatarea zăcămintelor de petrol și gaze
Exploatarea (extracția) reprezintă totalitatea operațiilor care constituie procesul tehnologic de extragere a substanțelor minerale utile, a rocilor, a țițeiului sau a gazelor (dex).
După descoperirea zăcământului de petrol și gaze urmează deschiderea sa, carese execută prin lucrări de foraj. Se sapă o gaură numită sondă, până la stratul care conține petrol și gaze (ioana).
Cand s-s ajuns cu forajul la stratul de zăcământ, se introduce prin gaura sondeiun aparat cu care se lansează cartușecare străbat coloana în dreptul stratului de petrol și gaze, realizându-se astfel căi de comunicație între strat și interiorul sondei, prin care va pătrunde țițeiul (ioana).
Metode de extracție a petrolului brut și a gazelor naturale
La început, țițeiul s-a extras din gropi sau puțuri săpate în stratele care se aflau la suprafață. Mai târziu s-au săpat puțuri de mână la strate mai adânci care, în România, au atins adâncimi de peste 300 m [1].
Odată cu introducerea sistemelor mecanice de săpat sonde, săparea puțurilor de mână au scazut. Stratele deschise prin sonde și chiar puțuri erupeau liber, țițeiul fiind captat în batale de pământ, iar gazele se pierdeau în aer [1].
Pentru extragerea țițeiului sunt necesare două operații succesive [1]:
forajul sondelor;
extracția țițeiului.
Procesul de săpare a sondelor (forajul sondelor)
Procesul de săpare a sondelor presupune trei operații principale [1]:
măcinarea rocilor prin izbire sau prin sfredelire;
evacuarea materialului măcinat (numit detritus);
tubarea găurii de sondă.
La toate procedeele de foraj se folosește un lichid de sondă cu polimeri pentru a stabiliza gaura de foraj, lichid care necesită o greutate specifică mare, pentru aceasta se adaugă baritină, lichidul de foraj trebuie să aibă o anumită vâscozitate [1].
Pregătirea sondelor în vederea punerii lor în producție constă în alegerea tehnologiei optime de aplicat, chiar de la săparea stratului productiv, pentru a evita colmatarea și modificarea permeabilității naturale a solului [1].
Pentru deschiderea straturilor productive trebuie să se respecte următoarele reguli de bază [1]:
să se aleagă și să se mențină noroaie de foraj corespunzătoare tehnologiei;
forajul stratelor productive să se execute cu fluide de foraj speciale cu adaos de substanțe tensioactive;
să se aplice metode speciale de deschidere:
foraj sub persiune controlată;
foraj cu noroi aerat și substanțe tensioactive;
foraj cu circulație de gaze și aer;
foraj uscat cu cablu.
Trebuie alese judicios fluidele de foraj cu care se sapă stratul productiv, modul de consolidare a stratelor productive și de închidere a apelor, alegerea tipului de perforator, prvederea de măsuri de combatere a viiturilor de nisip, înzestrarea sondei cu tot echipamentul de suprafață și de siguranță, alimentarea sondei în permanență cu apă, țiței sau chiar cu gaze sub presiune și asigurarea accesibilității sondei în tot timpul cât vor dura lucrările [1].
Lucrările de pregătire a sondelor pentru extracție sunt [1]:
pregătirea mijloacelor care au acțiune directă asupra stratului productiv, coloane de exploatare, filtre de nisip, fluide de foraj, perforatoare;
pregătirea echipamentului de execuție directă a mijloacelor de punere în producție și exploatare (instalații de captare la suprafață, instalații de manevră, etc.).
În figura 5 este prezentată instalația de forare pentru petrol și gaze.
Figura 5. Instalația de forare pentru petrol și gaze.
Procesul de extracție a petrolului și gazelor naturale
Sistemele de extracție a țițeiului utilizate, după ce forarea a ajuns până la stratul de țiței sunt [1]:
prin erupție naturală;
prin erupție artificială (gaz-lift);
extracția prin pompare cu ajutorul pompelor de adâncime.
Țițeiul extras prin sistemele menționate este amestecat cu apă de zăcământ (apă sărată) și nisip. Nisipul se separă prin sedimentare, însă atunci când apa formează cu țițeiul o emulsie, se adaugă țițeiului anumite substanțe cu acțiune dezemulsionant pentru a separa apa [1].
Extracția prin erupție naturală
Sonda eruptivă este sonda la care țițeiul și gazele ies la suprafață sub acțiunea energiei proprii a zăcământului de țiței [1].
Amestecul de fluide care curge prin țevile de extracție este compus dintr-o fază gazoasă (gaze libere și vapori de hidrocarburi) și din fazele lichide (țiței și apă). Fluidul dintr-o sondă eruptivă se prezintă ca un amestec de țiței și gaze. Amestecul poate fi sub formă de spumă, când gazele se deplasează sub formă de bule prin masa continuă a lichidului, sau sub formă de ceață, când lichidul este răspândit sub formă de picături microscopice în masa continuă de gaze (figura 6) [1].
a b
Figura 6. Structura amestecului [1]:
a-spumă, b-ceață.
Echipamentul sondelor eruptive se compune din echipament specific erupției (cap de erupție) și echipament comun și altor sisteme de extracție (tevi de extracție, turle, conducte, separatoare) [1].
La gura sondei eruptive se montează întotdeauna o instalație de captare a erupției. Aceasta se compune din flanșele de etanșare, dispozitivul de susținere a țevilor de extracție și capul de erupție propriu-zis. Amestecul eruptiv este condus de la sondă la separatoare, prin conducte [1].
Extracția prin erupție artificială
Atunci când energia naturală a stratului este mai mică decât cea necesară ridicării fluidelor produse, până la suprafață sondele erup intermitent sau se opresc din producție. Pentru aducerea la suprafață a țițeiului se poate aplica în acest caz sistemul de extracție prin erupție artificială [1].
Erupția artificială este un procedeu de ridicare la suprafață a țițeiului, prin utilizarea energiei de expansiune a gazelor sau aerului introdus în sondă sub presiune. Energia potențială a gazelor introduse, se adaugă la energia naturală a gazelor, produse de stratul petrolifer și împreună contribuie la ridicarea țițeiului la suprafață. Din acesată cauză aplicarea sistemului de exploatare prin erupție artificialăeste cu atât mai indicată cu cât sonda are mai multe gaze proprii [1].
Din punct de vedere al utilizării în sondă a gazelor sau a aerului, procedeul de extracție este identic. Introducerea aerului este însă rar folosită în exploatările de țiței din cauze următoarelor dezavantaje [1]:
amestecul gazelor de sondă cu aerul comprimat poate da naștere amestecurilor explozive care pun în pericol exploatarea;
gazele rezultate din exploatare au o putere calorifică mult mai mică și nu pot fi valorificate putând provoca accidente;
țițeiul produs în contact cu aerul se oxidează și își reduce flexibilitatea;
depunerile de parafină sunt mai abundente;
emulsiile apă-țiței devin mai rebele și mai rezistente la tratament;
coroziunea echipamentului din sondă este foarte accentuată fiind necesară aplicarea de tratamente de protecție.
Prin introducerea gazelor comprimate în sondă, sub nivelul de lichid, gazele având o densitate mai mică se strecoară în sus formând emulsii în formă de ceață sau spumă, care sunt puse în mișcare pe de o parte de curentul de gaz, iar pe de altă parte de energia de expansiune a lor, lichidul fiind antenat la suprafață [1].
Experimental se poate reproduce acțiunea de liftare pe care o au gazele, cu ajutorul unui vas din sticlă în care se toarnă apă cu săpun și în care se introduce o țeavă subțire prin care se suflă aer. Nivelul de lichid din vas care se află deasupra capului țevii de aer, reprezintă presiunea statică a sondei, vasul este coloana sondei, iar țeava pin care se suflă repezintă țevile de extracție (figura 7) [1].
Când se suflă aer pe țeavă, în vas se formează o spumă care umple vasul și începe să curgă afară pe măsură ce se suflă mai mult aer. De aici se vede că ridicarea lichidului cu ajutorul gazelor comprimate se face sub acțiunea directă a presiunii acestora, a forțelor de frecare dintre lichid și gaz, precum și acțiunii energiei de expansiune a gazelor [1].
Figura 7. Principiul erupției artificiale (gaz-lift) [1].
Extracția prin pompare cu ajutorul pompelor de adâncime
Sistemul de exploatare prin pompe de adâncime se aplică atunci când expolatarea prin erupție artificială nu mai corespunde nici din punct de vedere tehnologic, nici economic. Pompajul de adâncime este cel mai răspândit sistem de exploatare. Sondele au declin natural și cu timpul energia stratului devine prea mică pentru a aduce țițeiul la suprafață; în multe cazuri, sondele noi au de la început o energie potențială insuficientă pentru a putea ridica singură țițeiul la suprafață [1].
După modul de acționare există două categorii a sistemelor de pompaj [1]:
pompaj cu prăjini;
pompaj fără prăjini.
În prima grupă sunt cuprinse pompele introduse în sondă și acționate de la suprafață prin intermediul garniturii de prajini de pompare. Prăjinile care transmit mișcarea de la suprafață la pompă, pot fi masive sau tubulare, acționate de unități cu balansier sau fără balansier (pneumatic, hidraulic sau mecanic) [1].
La pompajul fără prajini, mișcarea se transmite hidraulic (pompe cu piston), electric (pompe centrifuge de fund), sau prin alte forme ca de exemplu prin propagarea unei mișcări oscilatorii într-un mediu elastic (pompe sonice) [1].
Principiul de funcționare a pompelor de adâncime.
O pompă se compune din patru părți principale (figura 8): un cilindru cu supapă fixă la partea inferioară și un piston cilindric mobil, având și el o supapă mobilă. Pistonul este acționat de la suprafață în sus și în jos, de garnitura de prăjini. Cilindrul pompei este atașat la partea inferioară a țevilor de extracție și este cufundat în nivelu de lichid aflat în coloana sondei. Garnitura de prăjini este formată dintr-o serie de tije de oțel înșurubate una în alta și legate la suprafață la unitatea de pompare [1].
Funcționarea pompei se realizează prin mișcarea alternativă a pistonului. Unitatea de pompare și motorul provoacă de la suprafață mișcarea alternativă a prăjinilor și a pistonului. La începutul cursei în sus a pistonului, supapa mobilă se închide din cauza apăsării lichidului de deasupra pistonului, din țevile de extracție. Toată greutatea lichidului din țevi este preluată de prăjini; simultan la cursa în sus a pistonului se crează o depresiune în cilindrul pompei, supapa fixă se deschide când presiunea sub supapă este mai mare decât cea de deasupra ei, și fluidul din coloană pătrunde în cilindru. Umplerea cilindrului este favorizată și de submergența pompei. Poziția pistonului la care se produce deschiderea supapei fixe depinde de spațiul mort, respectiv de volumul fluidului aflat între supapa fixă și supapa mobilă la sfârșitul cursei descendente a pistonului și de conținutul de gaze în fluidul din pompă. La sfârșitul cursei în sus, cilindrul pompei este umplut cu fluid într-o anumită proporție care poate fi și 100%, iar supapa fixă se închide. Greutatea fluidului se transferă asupra țevilor. Când pistonul se mițcă în jos supsps fixă este închisă deoarece pistonul comprimă fluidul de sub el până când presiunes în cilindru este mai mare decât deasupra supapei mobile și acesta se deschide lăsând fluidul să treacă prin piston în țevile de extracție. Poziția pistonului la care se deschide supapa mobilă depinde de volumul fluidului aspirat și de rația de gaze. Pistonul continuă să se miște în jos, trecând liber prin lichid, până la punctul mort de jos, de unde a început ciclul. În acest moment se închid ambele supape. Ciclul se repetă; pistonul ridică în sus lichidul aflat desaupra lui și aspiră lichid proaspăt sub el; cilindrul pompei este prelungit până la suprafață cu țevi de extracție care asigură calea de acces a țițeiului extras [1].
a b c d
Figura 8. – Schema și principiul de funcționare a unei pompe de adâncime [1]:
a – pistonul se mișcă în sus la începutul cursei ascendente;
b – pistonul se mișcă în sus la sfârșitul cursei ascendente;
c – pistonul se mișcă în jos la începutul cursei descendente;
d – pistonul se mișcă în jos la sfârșitul cursei descendente.
1 – cilindru; 2 – supapă fixă; 3 – piston cilindric mobil; 4 – supapă mobilă; 5 – garnitură de prăjini; 6 – țeavă de extracție; 7 – nivel de lichid; 8 – coloana sondei.
Majoritatea sondelor în pompaj sunt echipate cu pompe acționate cu prăjini pline prin unități de pompare cu balansier (figura 9) [1].
Figura 9. Unitate de pompare cu balansier [1]:
1 – pompă de adâncime; 2 – separatorul de fund pentru gaze și nisip; 3 – țevi de extracție; 4 – prăjini de pompare; 5 – ancore pentru țevi; 6 – curățătoare de parafină; 7 – unitate de pompare; 8 – cap de pompare; 9 – conducte; 10 – motor electric; 11 – balansier; 12 – reductor; 13 – bielă; 14 – manivelă.
Tratarea zăcămintelor de petrol și gaze (deparafinarea)
Deparafinarea reprezintă înlăturarea parafinei din uleiurile minerale și din țițeiul parafinos ori de pe pereții tuburilor de sondă (dex).
În țițeiuri parafina se găsește în cantități variabile în stare dizolvată și în suspensie în stare de cristale izolate.
Depunerea de parafină poate avea loc și în porii stratului, pe pereții interior ai țevilor de extracție, ai conductelor și rezervoarelor.
Depunerea de parafină este formată dintr-un amestec de produse lichide și produse solide, substanțe rășinoase și asfaltoase, impurități solide (nisip).
Separarea produselor solide, sau a parafinei din țiței se faceinițial sub formă de cristale foarte mici, care din cauza mișcării fluiduluise aglomerează în jurul unui nucleu, cuprinzând între ele uneori, și corpuri străine (nisip, humă).
Componenții solizi ai petroluluiformează ceara din petrol care poate fi găsită sub trei forme:
parafina – separată sub formă de cristale mari, lamele sau ace mari (din motorine și uleiuri ușoare);
cerezina de petrol – cu structură acidulară microcristalină (din uleiurile mai grele);
cerezina aproape în stare amorfă.
Catitatea depunerilor de parafină depinde foarte mult de modul de schimbare a condițiilor de echilibru (la o schimbare bruscă, depunerile cresc mult).
Cauzele separării parafinei din țiței și a depunerilor pe pereții vaselosunt dependente de starea în care se găsește faza lichidă în timpul curgerii dinstrat până la rezervorși de variația acestei stări. Factorii care favorizează depunerile de parafinăîn special la sondele eruptive, în partea superioară a țevilor de extracție sunt:
scăderea temperaturii datorită expansiunii gazelor și a pierderilor de căldură prin radiație;
scăderea presiunii care favorizează ieșirea unor fracțiuni ușoare și a gazelor din soluție, ceea ce modifică limita de saturație a țițeiului ca solvent al parafinei.
Asperitățile suprafețelor pe cae circulă țițeiulmăresc intensitatea depunerilor de parafină prin crearea – în apropierea pretelui țevii – a mediului static în care are loc cristalizarea.
Pe suprafețele netede, chiar dacă se formează cristale de parafină, sunt spălate de curentul de lichid. Pe suprafețele cu asperități, produsele de coroziune, impuritățile solide din țiței formează centre de producere a cristalelor de parafină.
La sondele cae produc cu debite mari de la adâncimi de peste 1500 m sau la sondele care produc cu multă apă, nu se depune parafinăîn țevile de extracșie, deoarece lichidul ajunge cald la suprafață.
Extracția țițeiului parafinos este însoțită și de depunerile de parafinăîn porii stratuluicare provoacăreducerea permeabilității și în consecință a debitului în sondă. Depunerile pe pereții țevilor, micșorează treptat secțiunea până la obturarea completă. În scopul menținerii productivității sondelor, sunt necesare mijloace de combatere a depunerilor. Acestea se pot grupa în două categorii:
mijloace de prevenire, prin care se elimină sau se întârzie cristalizarea și depunerea parafinei;
mijloace pentru cuățarea parafinei depuse.
Practica exploatării zăcămintelor de țiței arată că până în prezentnu s-a găsit o metodă unică și eficientăpentru prevenirea sau conbaterea depunerilor de parafină, din cauza interdependenței complexe a factorilor care influențează mecanismul depunerilor.
În schele se aplică numeroase metode de deparafinare a țevilor de extracție, a prajinilor de pompare și a instalațiilor de suprafață; unele se execută cu oprirea sondei, altele cu sonda în funcțiune. Metodele de deparafinare se pot grupa în:
metode de prevenire a depunerii și metode de curățire;
metode mecanice, termice, speciale care folosesc oscilații sonice, ultrasonice, câmp magnetic sau electromagmetic, acoperiri protectoare și metode fizico-chimice.
Separarea și colectarea fluidelor extrase
Fluidul extras din sondele de țiței este un amestec eterogen compus dintr-o fază gazoasă (gazele asociate de sondă), o fază lichidă (țițeiul și apa de zăcământ) și suspensii solide (marne, nisip, cristale de sare).
Pentru a putea valorifica și utiliza țițeiul, apa și gazele asociate, ele trebuie separate și epurate cât mai bine. Amestecul produs trece printr-o serie de instalații fiind supus unor procese tehnologice, cum sunt: separarea fazelor (țiței, apă, gaze, impurități solide), masurarea debitelor de fluide separate, curățirea acestora (desalinarea țițeiului, separarea apei din țiței, dezbenzinarea gazelor, epurarea apei de urmele de țiței și particule solide) și transportul lor pe conducte separate în scopul prelucrării țițeiului și gazelor, sau a consumului de gaze.
Separarea fazelor lichide și gazoase se face în separatoare individualesau colective montate izolat sau în grupuri. Tițeiul curat se colectează în rezervoare etanșe și apoi este pompat spre instalațiile de prelucrare, gazele trec în conducte și apa în instalații complexe de epurare de unde este pompată în strat prin sonde de injecție. Separatoarele trifazice au un rol foarte important în separarea și etalonarea debitului fluidelor cât mai aproape de sondă, evitând astfel transportul și înmagazinarea apei sărate, coraziunea instalațiilor, conducte mari. Separarea apei libere se face prin decantare. Când apa este emulsionată cu țițeiul, separarea se face prin tratamente chimice, electrice sau mecanice (centrifugare) și decantare.
Când colectarea, separarea și transferul se face în sistem deschis, pe parcursul sondă-rafinărie, se pierd cantități imporatnte de hidrocarburi volatile și gaze dizolvate în țiței, care se estimează la peste 3% din volumul de țiței manipulat și peste 5% din valoarea lui. Pentru evitarea acestor pierderi, instalațiile moderne pentru separare, colectare, tratare și transport de țiței (și separat gaze) sunt în sistem închis, cu funcționare automatizată și în flux continuu.
Colectarea, separarea, depozitarea și transportul țițeiului în sistem deschis
Sistemul deschis de colectare și separare are marele dezavantaj că permite pierderea în atomsferă a unei mari cantități de produse volatile care dacă ar fi recuperate ar putea fi valorificate în petrochimie cu un preț mult mai avantajos decât al țițeiului brut; din această cauză pierderile în valoare a produselor volatile se estimează a fi de 5% din valoare totală a țițeiului brut produs.
Instalația de bază în sistemul deschis de colectare o formează parcul de separatoare în care se pot colecta 4-8-12 sonde. În figura 10 este schițat un parc de separatoare pentru colectarea a patru sonde , care intră, în parc, prin conductele de amestec 1, putând fi dirijate inspre cele două separatoare 2 și 3 din care primul este pentru etalonare, iar al doilea pentru total. Separatorul de etalonare este legat de un rezervor de capacitate mică 4 în care se face măsurătoarea lichidului produs de sonda pusă la etalonare. Separatorul de total, în care curg celelalte sonde, este legat de rezervoarele de total 5 de mare capacitate de unde cu ajutorul pompelor 9 țițeiul este pompat la parcul central de rezervoare al schelei. Parcul de separatoare, mai are un sistem de colectare și separare a scursurilor constituit dintr-un sistem de batale de decantare 6 și 7 din care țițeiul separat este recuperat cu pompele 9. Gazele produse de sonde sunt măsurate cu aparate diferențiale de măsură 8. Amestecul lichid este evacuat prin conducte 10.
Figura 10. Parc de separatoare și rezervoare în sistem deschis:
1 – conducte de amestec, 2, 3 – sepaatoare, 4 – rezervor mic, 5 – rezervor de total, 6, 7 – batale de decantare, 8 – aparate de măsură, 9 – pompe, 10 – conducte de evacuare.
Tițeiul murdar (cu apă) colectat în parcurile de separatoare 1, 2 și 3 (figura 11), este evacuat cu ajutorul pompelor pe o conductă colectoare 8 în instalație de curățare a țițeiului 5 montată la parcul central de rezervoare 4. După curățare țițeiul este evacuat în rezervoarele 6 de mare capacitate de unde după decantare și măsurare țițeiul este pompat cu pompele 7 prin conducta magistrală 9 la rafinărie. Apa scursă de la stația de curățire și supusă unei noi decantări în batalele 10 de unde este evacuată la injecția în strat sau în conducta de scursori.
Figura 11. Colectarea, separarea, depozitarea și transportul țițeiului în sistem deschis:
1, 2, 3 – separatoare, 4 – rezervor, 5 – instalație de curățare, 6 – rezervoare, 7 – pompe, 8 – conductă colectoare, 9 – conducta magistrală, 10 – batale.
După ieșirea din separatoarele din parc, țițeiul este colectat și apoi transvazat de mai multe ori prin rezervoare deschise, atmosferice, fiind supus la repetate pompări și încălziri pe parcurs.
Pentru depozitarea țițeiului și a produselor petroliere se folosesc rezervoare metalice (figura 12), deoarece asigură o etanșeitate mai bună, fiind sudate, nituite sau îmbinate în șuruburi. În schelele petroliere se folosesc rezervoare cilindrice verticale, metalice, prinse în nituri sau șuruburi, montate suprasol, deoarece au o construcție mai simplă, o greutate mai mică, prezintă o etanșeitate mai bună și pot fi cu ușurință demontate, putând fi folosite în altă parte.
Figura 12. Rezervor pentru produse petroliere
1 – manta; 2 – fund; 3 – capac; 4 – conductă de aspitație și refulare; 5 – conductă de umplere; 6 – tambur; 7 – cablu; 8 – sorb oscilant; 9 – flotor; 10 – scurgere; 11 – miră de măsurare.
Colectarea, depozitarea și transportul țițeiului în sistem închis
O parte din dezavantajele sistemului deschis de colectare și transport al țițeiului sunt înlăturate de sistemul închis.
Schema general simplificată a instalației automatizate de colectare a țițeiului în sistem închis este prezentată în figura 13.
Figura 13. Schema general simplificată a instalației automatizate de colectare a țițeiului în sistem închis
1 – conducte de amestec, 2 – separator de etalonare, 3 – separator de total, 4 – rezervor, 5 – separator de lichid, 6 – schombător de căldura, 7 – rezervor de tratare și spălare, 8 – rezervor țiței curat, 9 – rezervor țiței murder, 10 – rezervor, 11 – pompă, 12 – instalație, 13 – debitmetru, 14 – pompă, 15 – generatoare de abur, 16 – pompă, 17 – deshidrator cu glycol, 18 – compressor cu vacuum, 19 – vase colectoare, 20 – rezervor apă brută, 21 – rezervor apă curată, 22 – filtre, 23 – pompă, 24 – claviatură, 25 – stație centrală.
Conductele de amestec 1 de la sondele în erupție aduc fluidul la colectorul parcului de separatoare, de unde poate fi dirijat la separatorul orizontal trifazic de etalonare 2 sau la separatorul orzontal bifazic de total 3. Lichidul separat se colectează la rezervorul cilindric orizontal tampon 4. Țițeiul brut (cu emulsie) este condus în separatorul de lichid 5 pentru separarea apei libere, trece mai depate prin schimbătorul de căldură 6, se încălzește și intră pe la partea de jos în rezervorul de tratare și spălare 7.
La ieșirea din spălător țițeiul trece printr-un monitor care în mod automat dirijează țițeiul curat spre rezervorul 8, iar țițeiul neconform, în rezervorul de țiței murdar 9 de unde este retrimis în circuitul de curățire.
Dacă pe acest circuit se produce o defecțiune, țițeiul se poate colecta în rezervorul 10, până se repară defecțiunea.
Pompele 11 evacuează țițeiul curat prin instalația 12.
Pemtru a se asigura exactitatea măsurătorilor, instalația este prevăzută cu un sistem de calibrare automată 13 a debitmetrelor. Țițeiul este evacuat din instalație prin pompele 14. Pentru determinarea calității țițeiului este prevăzut un aparat pentru colectarea de probe medii, luate după program.
În instalație sunt două generatoare de abur 15 pentru încălzire. Condensatul este colectat și trimis din nou în generatoare prin pompele 16. Gazele utilizate în instalație sunt curățite de apă și impurități în deshidratolul cu glicol 17. Gazele separate în rezervoare sunt aspirate cu compresorul de vacuum 18.
Apa sepaată se colectează în două vase orizontale 19, unde se decantează urmele de țiței, apoi trece în rezervorul de apă brută 20, filtrele 22 și în rezervorul de depozit pentru apă curată 21. Apa epurată se injectează în sonde cu pompele 23 prin claviatura 24.
Întegul proces tehnologic este controlat automat prin stația centrală 25.
Comanda automată în tot sistemul (a robinetelor și dispozitivelor) se face pneumatic.
Echipamentul component al instalației de colectare, tratare și transport în sistem închis se poate grupa în trei ansamble principale:
parcuri satelit de separatoare orizontale;
instalația de tratare și pompare;
instalația de epurare și injectare în strat a apelor reziduale.
Tot echipamentul funcționează automat îndeplinind o serie de funcțiuni tehnologice:
separarea și măsurarea fluidelor;
tratarea emulsiei și eliminarea apei;
etalonarea debitului sondelor după program;
recuperarea părților volatile și a gazelor din rezervoare;
epurarea și filtrarea apei reziduale;
măsurarea și transferul fluidelor la destinație.
Țițeiul este pompat spre rafinărie, gazele trec spre stația de degazolinare și apa curată este pompată spre sondele de injecție.
Parcurile de separatoare
Separatoarele din instalația de colectare sunt de timp orizontal. Ele se montează grupat constituind un parc de separatoare satelit (figura 14).
Figura 14. Schema parcului satelit automatizat
1 – claviatura conductelor de amestec; 2 – separator de etalonare; 3 – separator de total; 4 – rezervor tampon; 5 – filtru; 6 – dispozitiv cu discuri pentru măsurat gaze; 7 – debitmetru pentru țiței; 8 – pompe electrice pentru injectat chimicale; 9 – dispozitiv pentru analiza conținutului de impurități în țiței; 10 – pompa de spălare a depunerilor; 11 – robinet pentru reglat aburul; 12 – dom pentru colectat gaze; 13 – generator de abur; 14 – batal pentru condensat; 15 – valva de siguranță cu retroregulator; 16 – robinet cu diafragmă pentru țiței; 17 – robinet de descărcare pentru apă; 18 – panou de control automat; 19 – conductă de ieșire pentru gaze; 20-pompă pentru condensat; 21 – sanie pentru generator de abur; 22 – lichid total spre stația centrală de colectare.
Conductele de amestec intră în claviatura cu dirijare automată la separatorul de etalonare sau de total. Cantitățile de fluide produse sunt măsurate automat și pompate automat la parcul central prin conducta 22. Pe fiecare conductă de amestec sunt montate ventile cu cep, pentru dirijare manuală și ventile de reținere, pentru a preveni venirea înapoi a fluidului de la alte sonde cu presiune mai mare, robinete de distribuție cu trei căi care sunt manevrate cu presiune de gaze dirijată de o valvă pilot acționată cu solenoid.
Parcul satelit are un panou de control automat, care poziționează automat ventilele pentru a dirija sonda la colectorul de total sau de etalonare.
Injectarea chimicalelor pentru tratarea emulsiei se face cu pompe acționate electric.
Separatoarele orizontale sunt prevăzute cu dispozitive interioare pentru degazeificarea amestecului: deflectoare, separatoare de valuri și filtre de ceață.
Gazele ieșite din separator trec pintr-o serie de vane și dispozitive penrtu transformarea în curgere laminară. Apoi trec printr-un dispozitiv de măsurare cu disc, cu orificiu calibrat, montat la separator.
Presiunea în separatoare este menținută constantă printr-un retroregulator. Gazele se colectează în conducta de gaze.
Măsurarea țițeiului se execută cu un debimetru de țiței. Cantitatea de țiței curat este înregistrată de un calculator.
Tițeiul din separatorul de etalonare este descărcat printr-un ventil cu diafragmă.
Măsurarea apei libere decantată în separatorul de etalonare se face cu ajutorul unui debitmetru. Aceasta trece prin robinetele de descărcare pentru apă, se amestecă cu tot lichidul provenit din separatorul de total și trece prin filtre spre rezervorul tampon.
Colectarea țițeiului se face în rezervorul tampon prevăzut cu un dom pentru colectarea gazelor și cu un extractor de ceață pentru a separa urmele de lichid din gaze. Rezervorul tampon poate fi încălzit cu abur de la un generator al parcului satelit. Condensatul este colectat într-un bazin, de unde este introdus în generator cu pompă. Tot ansamblul generatorului de abur este montat pe o sanie.
Utilaje și instalații pentru extracția petrolului brut și a gazelor naturale
După cel mai vechi sistem de foraj mecanic care a fost percutant, a apărut și a luat amploare considerabilă sistemul de foraj rotativ hidraulic, caracterizat prin mișcare de rotație a sapei combinată cu acțiunea fluidulu de foraj. Mișcarea de rotație a sapei este realizată de la suprafață, prin intermediul mesei rotative și a garniturii de foraj, sau cu motoare de adâncime [2].
În afara forajului ratativ cu fluid de foraj, au mai apărut unele variante ale acestuia ca: forajul cu fluid de foraj aerat, forajul cu aer, etc. [2].
De asemenea, pe baza sistemului de introducere a fluidului de foraj sub presiune prin intermediul prăjinilor la sapă și evacuarea lui prin spațiul dintre pereții sondei și garnitura de foraj a apărut și sistemul în contracurent, cu absorbție, la care fluidul de lucru este absorbit la suprafață [2].
După scopul urmărit, forajul poate fi clasificat în[2]:
Foraj de cercetare (foraj de referință și foraj structural sau de prospecțiune);
Foraj de explorare (de deschidere și de extindere);
Foraj de exploatare.
Principalele criterii de clasificare a instalațiilor de foraj pentru forajul sondelor de petrol și gaze sunt următoarele [2]:
După adâncimea de foraj ce poate fi realizată respectiv după capacitatea de lucru, definită prin sarcina la cârlig. În corelație cu mărimea acestor doi parametri se utilizează în mod curent denumirea de instalații ușoare, medii și grele.
După sistemul de acționare utilizat:
instalații cu acționare diesel:
mecanică;
hidraulică cu convertizoare hidraulice de cuplu sau turboambreiaje;
instalații cu acționare diesel electrică:
cu generatoare de curent continuu și motoare electrice de curent continuu;
cu generatoare de curent alternativ (microcentrală), stație de comandă și reglare cu tiristoare și motoare electrice de curent continuu;
cu generatoare de curent alternativ (microcentarlă), stație de comandă și reglare cu convertizoare statice de frecvență și motoare electrice de curent alternativ;
instalații cu acționare electrică de la rețea:
cu motoare de curent alternativ;
electrohidraulică, motoare de curent alternativ și convertizoare hidraulice de cuplu cu palete reglabile;
cu stație de comandă și reglare cu tiristoare și motoare electrice de curent continuu;
cu stație de comandă și reglare cu convertizoare statice de fecvență și motoare electrice de curent alternativ;
instalații acționate cu turbine cu gaz:
cu generatoare de curent alternativ (microcentrală), cu stație de comandă și reglare cu tiristoare și motoare electrice de curent continuu;
mecanică.
După gradul de mobilitate și după modul de montare:
instalații staționare, ale căror părți componente se transportă individual cu mijloace curente și se asamblează la fiecare locație. După săparea sondei, ele se dezmembrează în elemente componente și se transportă la noua locație;
instalații transportabile în blocuri mari, la distanțe limitate, cu ajutorul unor dispozitive speciale (cărucioare pe pneuri sau pe șenile), sau prin târâre pe tălpi special amenajate;
instalații transportabile cu mijloace proprii de transport: camioane, semiremorci tractate sau șasiuri autopropulsate;
instalații adaptate pentru transporturi speciale, prin dezmenbrarea în elemente cu gabarit și greutate proprie reduse, în regiuni greu accesibile, cu ajutorul elicopterelor sau al altor mijloace.
După amplasarea lor:
instalații de foraj montate la sol;
instalații de foraj montate pe platforme marine.
După modul de acționare și de amplasare în raport cu sursa de putere:
instalații cu acționare centralizată;
instalații cu acționare descentralizată.
Forajul rotativ hidraulic cuprinde următoarele cicluri de operații, care se repetă succesiv [2]:
introducerea sapei și a garniturii de foraj până la talpa sondei;
forajul propriu-zis constând din acțiunea combinată a sapei și a fluidului de foraj asupra rocilor;
completarea garniturii de foraj pe măsura creșterii adâncimii sondei, prin adăugarea bucății de avansare;
extragerea garniturii de foraj în vederea înlocuirii sapei uzate sau a efectuării unor operații de investigare a găurii de sondă;
investigarea găurii sondei (carotaje, măsurători de deviație);
reintroducerea garniturii de foraj după înlocuirea sapei uzate sau investigarea găurii de sondă și în continuare, reluarea ciclului.
Pentru a efectua operațiile de mai sus, instalația de foraj este alcătuită dintr-un complex de utilaje , echipamente și dispozitive care îndeplinesc următoarele funcțiuni principale [2]:
manevrarea garniturii de foraj și a coloanei de tubaj;
pompare a fluidului de foraj;
rotirea garniturii de foraj, în cazul forajului cu masa rotativă.
Corespunzător funcțiunilor enumerate, utilajele, echipamentele și mecanismele instalațiilor de foraj se grupează în [2]:
sistemul de manevră care cuprinde troliul de foraj, geamblacul, macaraua, cârligul, cablul, toba cap de mort, unele anexe;
sistemul de pompare și circulație a lichidului de foraj, care cuprinde pompele de foraj, manifoldul de refulare și aspirație a acestora și complexul pentru prepararea, depozitarea, circulația, curățirea și recondiționarea fluidului de foraj;
sistemul de rotire, care cuprinde masa rotativă, capul hidraulic, la care se adaugă garnirura de foraj formată din prăjina de antrenare, prăjinile de foraj, prăjinile grele, sapa și când este cazul turbina de foraj.
Instalațiile de foraj cuprind, deasemenea [2]:
sistemul de acționare, format din motoarele de antrenare și diverse categorii de transmisii intermediare și cutii de viteze;
turla sau mastul;
substructurile instalației;
sistemul de comenzi pneumatice, inclusiv complexul de producere și de preparare a aerului comprimat;
dispozitive de mecanizare și automatizare, inclusiv aparatele de măsură și control;
instalații electrice pentru iluminat și servicii auxiliare, inclusiv grupurile electrogene;
baracamente;
instalații de alimentare cu combustibil, apă, etc.
În conformitate cu necesitățile forajului, instalația de foraj se completează cu instalațiile de prevenire a erupțiilor și cu alte echipamente speciale [2].
CAPITOLUL 2. REGLEMENTĂRI LEGISLATIVE CU PRIVIRE LA EXTRACȚIA PETROLULUI ȘI A GAZELOR NATURALE
[NUME_REDACTAT], nr.238/2004, cu modificările și completările ulterioare
Capitolul I
Art. 1
(2) Petrolul reprezintă substanțele minerale combustibile constituite din amestecuri de hidrocarburi naturale, acumulate în scoarța terestră și care, în condiții de suprafață, se prezintă în stare gazoasă, sub formă de gaze naturale, sau lichidă, sub formă de țiței și condensat.
(3) Gazele naturale cuprind gazele libere din zăcăminte de gaz metan, gazele dizolvate în țiței, cele din capul de gaze asociat zăcămintelor de țiței, precum și gazele rezultate din extracția amestecurilor de gaz condensat.
Capitolul II
ART. 12
(1) Efectuarea de operațiuni petroliere pe terenurile pe care sunt amplasate monumente istorice, culturale, religioase, situri arheologice de interes deosebit, rezervații naturale, zone de protecție sanitară și perimetre de protecție hidrogeologică a surselor de alimentare cu apă, precum și instituirea dreptului de servitute pentru operațiunile petroliere pe astfel de terenuri sunt interzise.
LEGE nr. 265 din 29 iunie 2006 pentru aprobarea Ordonanței de urgență a Guvernului nr. 195/2005 privind protecția mediului
Capitolul IX
ART. 58
Persoanele fizice și juridice au următoarele obligații:
c)să amenajeze porturile cu instalații de colectare, prelucrare, reciclare sau neutralizare a deșeurilor petroliere, menajere sau de alta natură, stocate pe navele fluviale și maritime, și să constituie echipe de intervenție în caz de poluare accidentală a apelor și a zonelor de coastă;
f)să nu deverseze în apele de suprafață, subterane și maritime ape uzate, fecaloid menajere, substanțe petroliere, substanțe prioritare/prioritar periculoase.
[NUME_REDACTAT] nr. 856/2008 privind gestionarea deșeurilor din industriile extractive
Capitolul I
Art.1
Prezenta hotărâre stabilește cadrul legal privind liniile directoare, măsurile și procedurile și pentru prevenirea sau reducerea pe cât posibil a oricăror efecte negative asupra mediului, în special asupra apei, aerului, solului, faunei, florei și peisajului, precum și a oricăror riscuri asupra sănătății populației, rezultate ca urmare a gestionării deșeurilor din industriile extractive.
Capitolul. II
Art. 5
(1) Autoritățile competente iau măsurile necesare pentru a se asigura că deșeurile extractive sunt gestionate astfel încât sănătatea populației să nu fie pusă în pericol și fără să utilizeze procese tehnologice sau metode care pot pune în pericol mediul, în special fără a constitui un risc pentru apă, aer, sol, faună și floră ori să dăuneze prin zgomot sau miros ori să aducã un prejudiciu peisajului sau locurilor de interes special.
(2) Abandonarea, aruncarea sau depozitarea necontrolată a deșeurilor extractive este interzisă.
Art. 6
Autoritățile competente se asigură că operatorii iau toate măsurile necesare pentru prevenirea sau reducerea pe cât posibil a oricăror efecte adverse asupra sănătății populației și mediului ca urmare a gestionării deșeurilor extractive. Aceasta include gestionarea oricărei instalații pentru deșeuri, inclusiv în etapa postînchidere, precum și prevenirea accidentelor majore care implică instalația respectivă și limitarea consecințelor asupra sănătății populației și mediului.
Capitolul. III
ART. 8
(1) Operatorii elaborează planul de gestionare a deșeurilor extractive pentru reducerea, tratarea, valorificarea și eliminarea acestora, având în vedere principiul dezvoltării durabile.
Legea nr. 18/1991 Legea fondului funciar actualizată, republicată în [NUME_REDACTAT] nr. 1 din 5.01.1998
Capitolul I
Art. 2
În funcție de destinație, terenurile sunt:
f) terenuri cu destinații speciale, cum sunt cele folosite pentru transporturile rutiere, feroviare, navale și aeriene, cu construcțiile și instalațiile aferente, construcții și instalații hidrotehnice, termice, de transport al energiei electrice și gazelor naturale, de telecomunicații, pentru exploatările miniere și petroliere, cariere și halde de orice fel, pentru nevoile de apărare, plajele, rezervațiile, monumentele naturii, ansamblurile și siturile arheologice și istorice și altele asemenea.
Art. 92
(1) Amplasarea construcțiilor de orice fel pe terenuri agricole din extravilan de clasa I și a II-a de calitate, pe cele amenajate cu lucrări de îmbunătățiri funciare, precum și pe cele plantate cu vii și livezi, parcuri naționale, rezervații, monumente, ansambluri arheologice și istorice este interzisă.
(2) Se exceptează de la prevederile alineatului precedent construcțiile care servesc activitățile agricole, cu destinație militară, căile ferate, șoselele de importanță deosebită, liniile electrice de înaltă tensiune, forarea și echiparea sondelor, lucrările aferente exploatării țițeiului și gazului, conductele magistrale de transport gaze sau petrol, lucrările de gospodărire a apelor și realizarea de surse de apă.
Art. 102
(1) Liniile de telecomunicații și cele de transport și distribuire a energiei electrice, conductele de transport pentru alimentare cu apă, canalizare, produse petroliere, gaze, precum și alte instalații similare, se vor grupa și amplasa de-a lungul și în imediata apropiere a căilor de comunicații – șosele, căi ferate –, a digurilor, canalelor de irigații și de desecări și a altor limite obligate din teritoriu, în așa fel încât să nu se stânjenească execuția lucrărilor agricole.
Legea nr. 138/2004 a îmbunătățirilor funciare, republicată 2009 Îmbunătățiri funciare
Capitolul I
(2) Amenajările de îmbunătățiri funciare cuprind următoarele categorii de lucrări:
e) pedoameliorative pe terenurile saraturate, acide și pe nisipuri, pe terenurile poluate, inclusiv cu reziduuri petroliere, cu halde de la exploătarile miniere, pe alte terenuri neproductive, cuprinzând și lucrările de nivelare-modelare, de scarificare, de afânare adâncă, rigole și șanturi de scurgere a apei, arăturile în benzi cu coame, udările de spălare a sărurilor, aplicarea de amendamente, precum și îngrășăminte, în scopul valorificării pentru agricultură și, după caz, pentru silvicultură.
LEGE nr. 50 din 29 iulie 1991 privind autorizarea executării construcțiilor și unele măsuri pentru realizarea locuințelor
CAPITOLUL I
Art. 2
(2) Autorizația de construire se emite în temeiul și cu respectarea prevederilor documentațiilor de urbanism, avizate și aprobate potrivit legii.
(4) Prin exceptare de la prevederile alin. (2) se pot emite autorizații de construire și fără documentații de amenajare a teritoriului și de urbanism aprobate, pentru:
d) lucrări de cercetare și de prospectare a terenurilor foraje și excavări -, necesare în vederea efectuării studiilor geotehnice, exploatărilor de cariere, balastierelor, sondelor de gaze și petrol, precum și altor exploatări.
Art. 3.
Autorizația de construire se eliberează pentru:
f) lucrări de foraje și excavări necesare în vederea efectuării studiilor geotehnice, prospecțiunilor geologice, exploatărilor de cariere, balastiere, sonde de gaze și petrol, precum și alte exploatări de suprafață sau subterane.
Legea nr. 310 din 28 iunie 2004 pentru modificarea și completarea Legii apelor nr. 107/1996
Capitolul II
Secțiunea 1: Regimul de folosire a apelor
Art. 16
(1) Pentru protecția resurselor de apă, se interzic:
h) aruncarea sau vărsarea în instalații sanitare sau în rețele de canalizare a
reziduurilor petroliere sau a substanțelor periculoase.
Art. 22
(2) Evacuarea în apele de suprafață sau maritime a apelor uzate neepurate, provenite de la nave și instalații plutitoare sau de foraj marin, precum și a produselor petroliere de la rețeaua aferentă de transport, este interzisă.
Hotărâre nr.1408 din 19/11/2007 privind modalitățile de investigare și evaluare a poluării solului și subsolului
Hotărâre nr.1403 din 2007-privind refacerea zonelor în care solul, subsolul și ecosistemele terestre au fost afectate
CAPITOLUL 3. STUDIU DE CAZ PRIVIND IMPACTUL PRODUS ASUPRA MEDIULUI DE ACTIVITATEA DE EXTRACȚIE A PETROLULUI BRUT ȘI A GAZELOR NATURALE
3.1. Descrierea unității
3.1.1. Denumirea unitații
S.C. OMV PETROM S.A. este o societate comercială pe acțiuni, de naționalitate română, înființată și funcționând în conformitate cu legile din România, cu sediul social în București, România. Societatea a luat ființă în 1991 sub numele [NUME_REDACTAT] a Petrolului PETROM S.A. Societatea și-a schimbat denumirea pe parcursul anilor, iar de la 1 ianuarie 2010, [NUME_REDACTAT] Extraordinară a Petrom a decis schimbarea denumirii companiei petroliere Petrom în OMV Petrom.
OMV Petrom S.A. este cea mai important companie românească de petrol și gaze, cu activități în sectoarele Explorare și Producție, Rafinare și [NUME_REDACTAT], Marketing, [NUME_REDACTAT] și Energie. Petrom exploatează rezerve dovedite de petrol și gaze estimate la 0,9 miliarde barili echivalent petrol, o capacitate anuală de rafinare de 8 milioane de tone și aproximativ 550 de benzinării în România.
Principala activitate a societății OMV PETROM S.A. este:
extracția de țiței și de gaze naturale, cod CAEN 1110;
extracția petrolului brut: cod CAEN 0610;
extracția gazelor naturale: cod CAEN 0620.
3.1.2. [NUME_REDACTAT] OMV PETROM S.A. deține mai multe parcuri care au ca obiect de activitate extracția de petrol și gaze naturale.
Ca obiect de studiu al acestei lucrări am ales PARCUL 251 TAZLĂU Zona de [NUME_REDACTAT].
Parcul 251 Tazlău, aparține Secției 1 a Unității de [NUME_REDACTAT]. În cadrul Secției 1 Tazlău-Zemeș sunt exploatate în principal zăcămintele existente în structurile petroliere Tazlău, Zemeș, Foale, [NUME_REDACTAT] și [NUME_REDACTAT] (Figura 15), situate în partea de NV a județului Bacău, în zona de NV a localității Moinești.
Figura 15. Localizarea structurilor petroliere din cadrul Unității de [NUME_REDACTAT]
În cadrul Secției 1 Zemeș activitatea de extracție este asigurată de sondele aferente mai multor parcuri de separatoare:
Parc 901 Tazlău;
Parc 244 Tazlău;
Parc 288 Tazlău;
Parc 251 Tazlău;
Parc 20 Tazlău;
Parc 714 Zemeș;
Parc 4007 Zemeș;
Parc 9 Pietrosu;
Parc 354 Tazlău.
Parcul 251 Tazlău face parte din [NUME_REDACTAT] al Secției 1 Tazlău-Zemeș, alături de parcurile 4007 Zemeș, 714 Zemeș și 20 Tazlău.
Parcul este amplasat pe versantul stâng al [NUME_REDACTAT], în zona intravilană a localității Zemeș, în partea de nord-est a acesteia (figura 16). Cea mai apropiată locuință se găsește la o distanță de cca. 100 m.
Figura 16. Locația parcului 251 Tazlău.
Accesul pe amplasamentul parcului se realizează prin drumul comunal care străbate localitatea Zemeș.
Cel mai apropiat curs de apă permanent este râul [NUME_REDACTAT], situat la cca. 20 m sud față de parc. Râul traversează zona de la NV la SE. Aval de amplasamentul parcului, la cca. 200 m se găsește confluența dintre pârâul Secăturii și râul [NUME_REDACTAT]. Vecinătățile parcului sunt reprezentate astfel:
Nord: zonă rezidențială și pădure;
Sud: râul [NUME_REDACTAT], drum comunal, zonă rezidențială și pădure
Est: zonă rezidențială și pădure;
Vest: pădure.
Aria de amplasare a sondelor aferente parcului se caracterizează prin prezența cu preponderență a solurilor brune acide (ANEXA 1).
Activitățile de bază desfășurate în cadrul Parcului 251 Tazlău constau în extracția țițeiului și a gazelor din zăcămintele Foale, [NUME_REDACTAT], [NUME_REDACTAT] Zemeș și Tazlău prin intermediul sondelor aferente parcului, transportul gravitațional al amestecului la parc, direct de la sonde au prin intermediul colectoarelor; după separare, țițeiul net este pompat către Depozitul 401 Tazlău. Capacitățile de producție actuale sunt de cca 2580 m3/lună – țiței net, respectiv de cca 150 miiNm3/lună gaze naturale (inclusiv producția de gaze a parcurilor 20 Tazlău, 714 Zemeș, 4007 Zemeș și 901 Tazlău).
Parcul 251 Tazlău are un număr total de 71 de sonde active (dispuse conform figurii 17), dintre care, 62 sunt sonde de țiței în pompaj, iar restul sonde de injecție.
Figura 17. Dispunerea sondelor în cadrul parcului 251 Tazlău.
3.1.2.1. [NUME_REDACTAT] mai mare parte a obiectivelor UP Zemeș sunt amplasate pe aria de aflorare a pânzei de Tarcău și a pânzei cutelor marginale.
Litostratigrafia zonei prezintă următoarea succesiune:
Senonian – serie de gresii de nuanță gri-albăstruie, dure, în general silicioase, rareori calcaroase;
Eocen – intercalații grezoase frecvente care fac trecerea de la marnele gri-albăstrui ale [NUME_REDACTAT] la un tip de gresie caracteristic, de nuanță alb-gălbuie, slab argilos și puțin cimentat; această gresie se prezintă în bancuri de 5-6 m și se suprapune peste tot marnelor;
Oligocen – un orizont inferior constituit dintr-o serie de marne negre, bituminoase, parțial silicifiate, dure, având pe fațetele stratificațiilor numeroși solzi de pește. Acestea trec, spre partea superioară, în orizontul menilitelor, care, la rândul lor, trec adesea la disodile, bogate în materii bituminoase, constituind orizontul petrolifer din valea [NUME_REDACTAT];
un orizont superior al gresiilor de Kliwa;
Miocen – marne brune cu nuanță albăstruie, acompaniate, pe alocuri, de conglomerate și fragmente de șisturi verzi;
Quaternar – prezent prin cele 3 niveluri de terase asimetrice – Pleistocenul mediu și superior (dezvoltate exclusiv pe dreapta [NUME_REDACTAT]), cu altitudini relative cuprinse între 5-7m și 170-180m, evidente la ieșirea [NUME_REDACTAT] din munți și intrarea în [NUME_REDACTAT];
Holocenul – depozite coluviale sau coluvio-proluviale ale glacisurilor de vale sau ca mantii discontinui pe versantele deluviale.
3.1.2.2. [NUME_REDACTAT] condițiile speciale ale regiunilor cu depozite flișoide cu înclinare mare, unde rocile cu permeabilitate ridicată alternează cu cele mai slab permeabile, apa liberă conținută în rocile masivelor Goșmanu și Uture se supune strict condițiilor geologice.
În general, apele subterane au o circulație cu caracter descendent, de la punctul de infiltrare și până la punctul de drenare unde, de regulă, se pot observa izvoare cu debit relativ redus. Aceste acvifere sunt foarte sensibile la regimul pluvi-nival, dar se pot constata iviri de apă și în perioadele fără precipitații, datorită modului special de dispunere a pachetului de roci permeabile și impermeabile.
Apele cantonate în rocile de substrat au o direcție de curgere aproximativ perpendiculară pe direcția de curgere a râurilor, nivelele și debitele depinzând semnificativ de regimul precipitațiilor; adâncimea primului strat freatic poate fi cuprinsă în intervalul 0 ÷ 8 m.
Apele cantonate în rocile de la baza masivelor au fost evidențiate la adâncimi mai mici (0 ÷ 6 m), în anii ploioși debitul acestora dovedindu-se a fi însemnat.
Zonele din vecinătatea albiilor minore ale cursurilor de apă permanente înmagazinează cantități însemnate de apă freatică, la adâncimi aflate în directă corelație cu nivelul oglinzii apei.
3.1.3. Profil de activitate
Activitățile desfășurate în cadrul Parcului 251 Tazlău sunt încadrate în următoarele categorii:
Extracția hidrocarburilor (cod CAEN 1110);
Activități de servicii anexe extracției petrolului și gazelor naturale (cod CAEN 1120).
Suprafața ocupată de parcul propriu-zis, conform informațiilor furnizate de Serviciul HSEQ al AO Moinești, este de 1500 m2. Suprafețele de teren ocupate de fiecare sondă aferentă parcului sunt în medie de 900 ÷ 1100 m2. În tabelul nr. 1 sunt prezentate suprafețele ocupate de sondele Parcului 251 Tazlău.
Tabel nr. 1
Suprafețele ocupate de sondele aferente Parcului 251 [NUME_REDACTAT] de bază desfășurate în cadrul Parcului 251 Tazlău constau în extracția țițeiului și a gazelor din zăcămintele Foale, Zemeș și Tazlău, colectarea și transportul acestora fie la colectoarele 258, 616, 613, 612 și apoi la parcul de separare, fie direct la parc, separarea fazelor și pomparea țițeiului net către Depozitul 401 Tazlău.
Capacitățile de producție specifice Parcului 251 Tazlău sunt următoarele:
țiței net – 86 m3/zi (cca. 2.580 m3/lună);
apă sărată – 234 m3/zi (cca. 7.020 m3/lună);
gaze – 5.000 Nm3/zi (cca. 150 mii Nm3/lună) – această cantitate cuprinde producția de la parcurile 251 Tazlău, 20 Tazlău, 714 Zemeș, 4007 Zemeș, 901 Tazlău, 244 Tazlău, 288 Tazlău.
În general, cantitățile de hidrocarburi extrase sunt variabile, în funcție de numărul sondelor aflate în funcțiune, de caracteristicile zăcământului.
Fazele principale ale procesului tehnologic sunt următoarele:
extracția țițeiului brut (amestec de țiței, apă de zăcământ și gaze asociate), prin pompaj de adâncime, cu ajutorul sondelor de extracție; extracția este asigurată de un număr total de 63 de sonde, dintre care 56 sonde sunt în funcțiune (în pompaj), iar celelalte sonde sunt oprite din diverse motive. S-a observat că sondele 105 Tz, 224 Tz, 226 Tz, 231 Tz, 251 Tz, 252 Tz, 253 Tz, 256 Tz, 258 Tz, 910 Tz, 931 Tz, 956 Tz, 955 Tz, 337 Zm, 338 Zm, 346 Zm, 4141 Zm, 4191 Zm reprezentând cca. 30% din totalul sondelor active ale parcului, sunt amplasate la mai puțin de 200 m distanță de cursuri de apă; sondele 611 F, 612 F, 634 F, 633 F, 652 F, 20 F, 635 F, 655 F, 657 F, 622 F, 105 Tz, 231 Tz, 254 Tz, 255 Tz, 258 Tz, 224 Tz, 624 F, 226 Tz, 251 Tz, 910 Tz, 931 Tz, 955 Tz, 956 Tz, 346 Zm reprezentând cca. 35% din totalul sondelor active ale parcului, sunt amplasate la mai puțin de 200 m distanță de zone arabile, pășuni;
transportul țițeiului brut extras către incinta parcului de separatoare, prin intermediul conductelor de amestec, realizate din oțel și având diametre variabile cuprinse între 2 7/8” și 4”, în funcție de debitul transportat; conform informațiilor obținute de le reprezentanții secției, lungimea totală a conductelor de amestec aferente Parcului 251 Tazlău este de 38.995 m. Amestecul este introdus în parc prin intermediul claviaturii de intrare amplasate în incinta barăcii tehnologice (figura 18);
Figura 18. Claviatura de intrare.
separarea fazei lichide (țiței, apă de zăcământ și impurități) de faza gazoasă în cele 3 separatoare orizontale bifazice (SOB) existente în parc, de capacitate 2,27 m3 fiecare (figura 19);
Figura 19. Separatoare orizontale bifazice (SOB).
trecerea amestecului lichid prin încălzitorul tip țeavă în țeavă, cu apă caldă asigurată de centrala termică din interiorul parcului, care înlesnește procesul de spargere a emulsiei apă – hidrocarburi;
introducerea amestecului lichid în separatorul orizontal trifazic de capacitate 70 m3 (SOT), unde are loc separarea amestecului în cele trei faze (resturi de gaze, țiței net și apă de zăcământ) (figura 20);
Figura 20. Separator orizontal trifazic (SOT).
pomparea țițeiului curat, cu ajutorul pompelor cu șurub în conducta de transport către Depozitul 401 Tazlău (lungimea totală a conductei magistrale este de cca. 2.600 m);
gazele de zăcământ rezultate în urma separării sunt măsurate în skidul de măsură și trimise la compresorul din incinta parcului, unde sunt comprimate împreună cu gazele provenite de la parcurile 251 Tazlău, 20 Tazlău, 714 Zemeș, 4007 Zemeș, 901 Tazlău, 244 Tazlău, 288 Tazlău și trimise apoi în conducta magistrală pentru a fi distribuite către consumatori. O parte din gaze sunt aduse cu ajutorul unui regulator la o presiune care să asigure funcționarea centralei termice;
apa sărată separată în SOT este dirijată către celula de flotație unde are loc o ultimă separare a urmelor de produs petrolier, trecută apoi rezervorul tampon, de capacitate 50 m3, iar apoi este stocată temporar în rezervorul de apă sărată de capacitate 50 m3. De aici este trimisă în Stația de injecție 251 Tazlău și în Distribuitorul 251 Tazlău, aflate în incinta parcului, în vederea realizării injecției în zăcământ prin intermediul sondelor aferente. Patru dintre sondele distribuitorului (641 F, 639 F, 632 F, 614 F) realizează injecția zilnică a cca.160 m3 apă sărată în zăcământ în vederea creșterii factorului de recuperare și trei sonde (622 F, 602 F, 654 F) realizează injecția zilnică a cca.74 m3 de apă reziduală.
Alte dotări aferente Parcului 251 Tazlău sunt următoarele:
centrala termică, al cărei rol este de a asigura apa caldă necesară tratării termice a țițeiului brut și încălzirii spațiilor de lucru; combustibilul folosit este gazul de sondă. Centrala are în dotare două cazane de 165 kcal/h fiecare, presiunea maximă a acestora fiind de 360 mbari, iar puterea maximă a arzătoarelor de 315 KW; consumul de gaze al întregii centrale este de cca. 500-600 Nm3/zi. Evacuarea gazelor de ardere se face prin două coșuri metalice cu H = 11 m și diametrul = 25 cm;
haba de deznisipare care are rolul colectării apelor încărcate cu particule solide de la spălarea rezervoarelor parcului; haba este metalică, îngropată și are capacitatea de 10 m3; depunerea solidă este preluată cu vidanja și trimisă către batalul de șlam de la Albotești, iar apa decantată în această habă este trimisă către injecție, dacă nu conține urme de produs petrolier, caz în care este dirijată către decantorul parcului;
decantorul/batalul de colectare a pierderilor tehnologice (de la separatoare, pompe de țiței etc.); este îngropat, realizat din metal, închis ermetic și are capacitatea de 10 m3 (figura 21);
Figura 21. Decantor.
rezervorul de avarie, de capacitate 50 m3, destinat colectării producției din rezervoarele parcului în caz de defecțiuni sau situații accidentale neprevăzute la instalații;
stația de injecție și distribuitorul de injecție 251 Tazlău, amplasate în incinta parcului într-o baracă metalică;
instalații de preparare și injectare a soluțiilor de dezemulsionant tip RP și inhibitori de coroziune tip CK 347 și ICC, amplasate în incinta barăcii tehnologice;
celulă electrică.
Capacitatea totală a rezervoarelor din Parcul 251 Tazlău este de 227 m3.
Procesul tehnologic de extracție a hidrocarburilor în zona Zemeș este favorizat prin injecție tehnologică (cu apă sărată), în vederea creșterii presiunii de zăcământ și a optimizării extracției. În general, sondele de injecție au adâncimi de 800 ÷ 1300 m, adâncimea de injecție tehnologică fiind de 600 ÷ 1200 m.
Principalele lucrări specifice sondelor de extracție sunt:
a) Lucrări de foraj. Pentru fiecare sondă de foraj, înainte de începerea forajului propriu-zis se obține acordul de mediu, pentru care se depune la agenția de protecție a mediului documentația solicitată. Detaliile privind operațiile de foraj, activități specifice și instalațiile și echipamentele folosite sunt prezentate în documentația respectivă și pot diferi semnificativ de la o sondă la alta în funcție de condițiile specifice.
b) Lucrări de intervenții la sonde. Se consideră lucrări de intervenții, totalitatea operațiilor de scurtă durată ce trebuie executate la sondele de extracție, în scopul:
readucerii sondelor cu producție scăzută, la un moment dat, la producția normală;
repunerea sondelor în funcțiune, atunci când din diferite cauze apărute în mod accidental, ele nu mai produc.
Operațiunile sunt complexe și diferă de la o sondă la alta în funcție de condițiile specifice, dar cele mai frecvente sunt următoarele:
Extragerea și introducerea materialului tubular la sonde, care se realizează de către echipele de intervenție în următoarele cazuri: la înlocuirea țevilor de extracție neconforme din punct de vedere calitativ (uzuri la filete, fisuri etc.); la înlocuirea echipamentului de fund uzat (pompe TB sau niple pentru pompe P); la adăugarea de dispozitive suplimentare la echipamentul de fund al sondei (pakere, separatoare cu gaze, filtre); la deparafinarea materialului tubular; la efectuarea unor măsurători și operații speciale în gaura de sondă;
Deparafinarea țevilor de extracție (deparafinare mecanică, deparafinare termică și chimică, deparafinare electrică);
Detubarea coloanelor, operație ce se execută pentru recuperarea coloanelor de pe porțiunea necimentată; această operație se execută la sondele la care trebuie efectuate operațiuni de retragere la strate superioare și care, de la o anumită adâncime, au tubate mai multe coloane, fiind necesară extragerea coloanei cu diametrul cel mai mic. De asemenea, se execută la sondele la care s-au epuizat posibilitățile de exploatare și trebuie recuperate coloanele mici pe porțiunea necimentată;
Lucrări pentru rezolvarea defecțiunilor la pompele de extracție și pompelor tip P;
Curățirea perforaturilor la sonde, atunci când se constată micșorarea debitului sondelor.
c) Operații de acidizare. Sunt operații de stimulare, cu rază mare de acțiune, necesare în cazul prezenței rocilor nisipoase cu conținut de carbonați, sau la care materialul de cimentare al granulelor de nisip este constituit din carbonați de calciu.
Principalele activități din cadrul operațiilor de acidizare constau în:
efectuarea probei de receptivitate, prin injectarea în strat a unei cantități de fluid de circulație, pentru determinarea presiunii de injecție și a indicelui de receptivitate;
introducerea dopului de soluție acidă, cu circulație tubing – coloană (coloana va fi deschisă) pentru plasarea soluției sub șiul tubingului;
închiderea robinetului de la coloană și se presarea soluției acide în strat;
pomparea unui volum de fluid suficient pentru înlocuirea completă a soluției acide din tubing și coloană, urmată de închiderea sondei pentru reacție.
Utilaje, scule și dispozitive folosite: ACF- agregat cimentare și fisurare; autocisternă specială pentru transport; scule ajutătoare pentru manevrarea tubingului și aparate de măsură și control pentru sistemul de manevră și în timpul operației de acidizare (indicator greutate, manometre ); pakere pentru oprirea trecerii fluidelor din spațiu inelar dintre tubing și coloana de tubaj sau pereții găurii de sondă, în care se fixează aceste pakere, habe pentru rezerve de apă.
Soluția de fluid pentru acidizări se pregătește în [NUME_REDACTAT] și se transportă cu autocisterne autorizate. Cantitățile de materiale și substanțe folosite pentru acidizări depind de condițiile specifice ale fiecărei sonde, cantitățile medii pentru o acidizare fiind următoarele:
acid clorhidric: 4000 ÷ 8000 kg;
acid acetic: 500 ÷ 800 kg;
soluție apă aditivată: 5 ÷ 10 m3;
clorură de amoniu: 25 ÷ 50 kg;
E96: 100 ÷ 200 kg (sau ADIROL);
acid fluorhidric: 400 ÷ 500 kg;
ACOR: 100 ÷ 150 kg.
Gestiunea consumurilor de materiale se face la [NUME_REDACTAT]. Executarea lucrărilor se face de către o echipă de sondori condusă de conducător formație de lucru, sub supravegherea șefului de secție, adjunctul șefului de secție sau a inginerului specialist și echipa de utilaje ACF, iar stocarea și manevrarea substanțelor periculoase se face în conformitate cu cerințele legale.
d) Operații de cimentare. Sunt operații care se execută în vederea izolării stratului inferior testat, în scopul încercării altora superioare, pentru continuarea probelor de producție.
Principalele tipuri de cimentări sunt următoarele:
cimentare cu lingura;
cimentare prin țevi de extracție (tubing);
cimentare la nivel – se execută la sondele la care stratul care urmează a fi cimentat este la adâncime mare (peste 1500 m) și este foarte permeabil nepermițând umplerea puțului;
cimentare cu oglindă fixă – se execută la sondele la care este posibilă circulația tubing-coloană;
cimentare sub presiune – se execută la sondele care necesită blocarea apelor agresive, a porilor sau fisurilor, injectând sub presiune un amestec de lapte de ciment.
Utilaje, scule și dispozitive folosite: cap de erupție; cap de cimentare; reținător de ciment; geală de circulație; agregate de cimentare și fisurare; container pentru transport ciment; autocisterne pentru transport apă; scule ajutătoare pentru manevrarea țevilor de extracție și aparate de măsură și control pentru sistemul de manevră și agregatele de cimentare și fisurare.
Executarea lucrărilor se face de către o echipă de sondori condusă de CFL și sub supravegherea șefului de secție, adjunctul șefului de secție sau a inginerului specialist.
e) [NUME_REDACTAT]. Sunt operații ce se execută la sonde cu scopul creării, deschiderii sau extinderii unor fisuri naturale existente în strat, prin pomparea în acesta a unui fluid la presiune ridicată. Activitatea constă în introducerea în sondă a unui paker, cu țevile de extracție, la 10 – 15 m deasupra perforaturilor; montarea la gura puțului a unui cap de erupție, probat la presiunea ce se estimează a fi folosită în timpul operației; amenajarea pe poziție a utilajelor și instalațiilor cu care se efectuează operația, a liniilor de amestec și probarea lor la presiunea de lucru la care au fost construite; prepararea fluidului de fisurare; pomparea în strat a unui pachet de fluid de fisurare pentru inițierea fisurilor; pomparea în continuare, cu debit maxim, a fluidului de fisurare și a materialului de susținere a fisurilor (nisip), pentru umplerea fisurilor; pomparea unui pachet de apă aditivată pentru împingerea fluidului de fisurare și a materialului de susținere în strat și pentru spargerea acestuia; pomparea fluidelor în sondă se face fără întrerupere, în vederea eliminării riscului de a se depune nisip în coloană; repunerea sondei în producție, după o pauză de 24 – 36 ore, pauză necesară reacției dintre apa aditivată și fluidele de fisurare.
f) Reparații capitale. Înlocuirea conductelor uzate, precum și a altor componente.
g) Abandonarea sondelor se face în urma obținerii avizelor de la ANRM și în baza unei proceduri aprobate de această agenție.
Din descrierea proceselor tehnologice și a dotărilor specifice rezultă că, în general, conductele de transport specifice activităților de pe amplasamentele Ariei de [NUME_REDACTAT] au diverse funcționalități:
conducte de transport al fluidelor de extracție de la sonde la parc
conducte de pompare țiței brut de la parc la depozit
conducte de transport gaze
conducte de transport apă industrială de la distribuitoarele de injecție la sondele de injecție
conducte de transport agent termic
conducte de alimentare cu apă industrială.
În funcție de traseul acestora, conductele pot supratraversa sau subtraversa cursurile de apă existente în zonă
Conductele nu sunt prevăzute la capetele traversării cu burlane de protecție, robinete de secționare și cămine de colectare a eventualelor scurgeri.
S-a luat în considerare furnizarea următoarelor activități de service:
reparații sonde (reparații capitale, intervenții, probe de producție, abandonări, detubări și retubări sonde);
mentenanță instalații și echipamente (reparații curente);
foraj;
operare compresoare și baterii de cazane;
transport persoane;
transport materiale;
transport țiței și șlam petrolier;
furnizare apă, oxigen și azot;
alte servicii (reparații drumuri, confecții metalice diverse ș.a.).
3.2. Studiu privind impactul asupra mediului produs de activitatea de extracție a petrolului brut și a gazelor naturale
3.2.1. Impactul asupra factorului de mediu AER produs de activitatea de extracție a petrolului brut și a gazelor naturale
În desfășurarea normală a proceselor tehnologice, care presupun extracția, colectarea, separarea și transportul țițeiului și gazelor naturale, emisiile atmosferice nu sunt de natură să reprezinte un pericol real pentru mediul înconjurător și pentru sănătatea personalului. Aceste emisii, constituite în special din compuși organici volatili, sunt cauzate în principal de pierderile prin evaporare sau pierderile mecanice.
Principalele surse de emisii din procesele tehnologice sunt următoarele:
sondele de extracție – surse staționare de emisii de compuși organici volatili cauzate de spargeri ale colectoarelor de gaze, etanșări necorespunzătoare ale echipamentelor sondei, evaporări de la scurgerile acumulate în beciul sondei etc.;
conductele de transport – surse staționare de emisii de compuși organici volatili cauzate în special de spargeri sau fisurări ale conductelor;
parcul de separatoare – surse staționare de emisii de compuși organici volatili, cauzate de refulări în caz de suprapresiuni;
centrala termică – sursă staționară de emisii poluante specifice proceselor de combustie a gazelor de sondă (SO2, NOx, CO, CO2, CH4); emisiile ajung în atmosferă prin intermediul a două coșuri metalice de dispersie cu înălțimea de 11 m și diametrul de 25 cm.
Sursele mobile de emisii, reprezentate de mijloace de transport sau alte utilaje, sunt nesemnificative în raport cu sursele menționate anterior.
Emisiile atmosferice pot deveni importante în condiții anormale de funcționare, ca de exemplu exploatarea și întreținerea inadecvate ale echipamentelor, instalațiilor, conductelor etc., precum și producerea unor avarii sau accidente care să afecteze funcționarea normală a acestora. Debitul masic al emisiilor atmosferice produse în astfel de situații depinde semnificativ de natura sursei, de amploarea și durata evenimentului.
Până în prezent, nu au fost realizate măsurători privind emisiile atmosferice specifice. În autorizația de mediu existentă se precizează că monitorizarea emisiilor și imisiilor de poluanți atmosferici se face numai la cererea autorității locale de mediu.
La nivelul întregii arii de operare sunt calculate lunar cantitățile de poluanți emiși de bateriile de cazane și de mijloacele de transport din dotare, în baza consumurilor de combustibili și a metodei Corinair de inventariere a cantităților de emisii atmosferice. În conformitate cu legislația în vigoare, se fac plățile corespunzătoare la Fondul de Mediu.
3.2.2. Impactul asupra factorului de mediu APĂ produs de activitatea de extracție a petrolului brut și a gazelor naturale
Evacuarea apelor uzate
Din activitățile desfășurate în cadrul Parcului 251 Tazlău nu rezultă ape uzate industriale. Principala categorie de ape uzate o constituie apele pluviale impurificate accidental din incinta parcului, colectate prin rigola care mărginește parcul pe trei laturi și direcționate către râul [NUME_REDACTAT].
Apa de zăcământ extrasă odată cu hidrocarburile este separată în cadrul parcului și trimisă către sonde de injecție. În general, țițeiul brut extras prin intermediul sondelor active ale Parcului 251 Tazlău, la fel ca în cazul celorlalte parcuri ale secției conține cca. 73% apă de zăcământ.
Parcul 251 Tazlău nu este prevăzut cu sistem de canalizare pentru apele menajere. Aria de [NUME_REDACTAT] are încheiat cu PREST SERV SA Moinești un contract de prestări servicii de vidanjare și prelucrare a apelor uzate, dar care vizează în special clădirile administrative, atelierele.
3.2.3. Impactul asupra factorului de mediu SOL produs de activitatea de extracție a petrolului brut și a gazelor naturale
Principalele surse potențiale de poluare a solului, ca urmare a activităților specifice desfășurate pe amplasamentele aferente Parcului 251 Tazlău, sunt următoarele:
sondele de extracție;
rețeaua de conducte de transport;
rezervoarele de stocare;
instalațiile, echipamentele, armăturile ș.a. existente în parc;
rezervoarele de stocare, conductele de transport și alte echipamente care aparțin distribuitorului de injecție.
În general, desfășurarea în condiții normale a activităților specifice nu este de natură să conducă la poluări semnificative ale solului și subsolului.
De regulă, efectele asupra calității solului și subsolului se manifestă în situații de funcționare anormală, respectiv ca urmare a producerii unor accidente sau incidente cu următoarele cauze posibile:
uzura (coroziunea) și îmbătrânirea materialelor;
manevre incorecte sau intervenții neconforme;
lucrări de întreținere și reparații inadecvate sau neritmice;
managementul neconform al deșeurilor tehnologice;
tentative de furt, respectiv spargeri de conducte colectoare;
fenomene naturale (alunecări de teren, cutremure ș.a.).
Principalii poluanți care ajung la suprafața solului, respectiv în profunzimea profilului de sol, sunt produsele petroliere, apa sărată, gaze sau amestecuri ale acestora. Procesul de migrare a poluanților pe adâncimea profilului de sol, cu posibila afectare indirectă a calității apelor de suprafață și/sau subterane, este influențat semnificativ de: condițiile topo-morfologice ale amplasamentului sursei; mărimea și caracterul sursei; tipul poluantului; proprietățile fizico-chimice și geomorfologice ale profilului de sol.
În ceea ce privește parcul care face obiectul prezentului bilanț, pentru identificarea principalelor arii poluate, cu efecte atât asupra calității solului și subsolului, cât și asupra apei subterane, s-au avut în vedere mai multe surse de informații:
studiile și/sau evaluările de mediu realizate anterior;
studiul de fezabilitate privind Reconstrucția ecologică pe terenurile poluate cu reziduuri petroliere din raza ocoalelor silvice Moinești, Tg. Ocna, Comănești, Dărmănești și Oituz;
rapoartele de inspecție ale autorităților locale;
sesizări și reclamații din partea vecinilor;
situația accidentelor și incidentelor cu efecte asupra mediului la obiectivele din cadrul ariei de operare;
rapoartele anuale ale APM privind starea mediului în jud. Bacău;
observații vizuale pe amplasamentele vizitate și date furnizate de șefii punctelor de lucru.
S-au identificat suprafețele de sol contaminat cu produse petroliere, după cum urmează:
în careul sondelor, suprafața totală contaminată era de 303 m2, suprafețele poluate fiind cuprinse între 2 ÷ 20 m2;
în incinta Parcului 251 Tazlău, nemodernizat la data realizării bilanțului de mediu anterior, nu au fost identificate suprafețe contaminate;
s-a constat în prelevarea și analizarea unor probe de sol (de suprafață și de subsuprafață) si de apă de suprafață din zona parcului și a sondelor aferente astfel:
probă de apă de suprafață din pârâul Secăturii la cca. 100 m amonte și cca. 50 m ava față de parc și cca. 20 m amonte de confluența cu [NUME_REDACTAT]; dintre indicatorii analizați, s-au înregistrat depășiri ale CMA pentru ambele probe de 44-50 de ori și, respectiv de 2,75-2,9 ori pentru TPH și CCOCr; pentru proba prelevată din amonte s-a evidențiat depășirea de 1,01 ori a CMA pentru calciu. S-a remarcat o creștere a concentrațiilor de poluanți măsurate pe proba din aval parc față de cea din zona de amonte;
probe de sol din careul Sd. 7 F și din incinta parcului; concentrațiile măsurate au evidențiat depășiri ale pragului de intervenție impus de legislația în vigoare pentru indicatorul TPH analizat pentru probele de la 5 și 30 cm prelevate de la Sd. 7F și pentru proba de la 5 cm prelevată din incinta parcului; restul concentrațiilor măsurate nu au evidențiat depășiri ale pragurilor de intervenție impuse.
Pentru amplasamentele aferente Parcului 251 Tazlău au fost identificate suprafețe de sol contaminate cu produse petroliere la Sd. 659 F – 624 m2, Sd. 646 F – 378 m2, Sd. 651 F – 615 m2, Sd. 621 F – 665 m2, Sd. 629 F – 1551 m2, Sd. 654 F – 840 m2 și Sd. 656 F – 1591 m2.
Din situația accidentelor și incidentelor cu efecte asupra mediului la obiectivele din cadrul Ariei de [NUME_REDACTAT] reiese că pentru Parcul 251 Tazlău au fost înregistrate următoarele probleme, prezentate în tabelul 2.
Tabelul nr. 2.
Situația accidentelor și incidentelor cu efecte asupra mediului
Din observațiile în teren s-a constatat că:
în urma modernizării, parcul este prevăzut cu rigole betonate pentru preluarea apelor pluviale impurificate accidental; rigolele dirijează apele colectate către râul [NUME_REDACTAT];
rezervoarele parcului nu sunt prevăzute cu diguri de retenție pentru cazul situațiilor accidentale, ci doar cu sistem de conducte care pot dirija conținutul lor către rezervorul de avarii;
din informațiile obținute de la conducerea secției rezultă că mai multe careuri de sonde prezintă suprafețe contaminate cu produse petroliere cuprinse între 10 și 600 m2 care totalizează cca. 1.020 m2 (vezi ANEXA 21); de asemenea există beciuri de sonde care necesită betonare;
în imediata vecinătate a incintei parcului, pe laturile nordică și estică ale acesteia se găsesc conducte și rezervoare degradate și neutilizabile, care au aparținut vechiului parc și care nu au fost dezafectate; în această zonă s-au observat urme de poluare cu produs petrolier. Este necesară îndepărtarea tuturor deșeurilor metalice și eliberarea acestei zone, curățarea prin decopertare a solului poluat și redarea în folosința anterioară a terenului;
în interiorul incintei parcului nu au fost identificate urme vizibile de produse petroliere.
Ploile abundente au determinat alunecări de teren în diverse zone unde se găsesc amplasate obiective ale PETROM. Astfel s-au accentuat curgerile deluviale în zonele instabile și în același timp au apărut zone de alunecare reduse ca mărime. Zonele aferente Parcului 251 Tazlău, afectate de alunecările de teren sunt: aval sd. 614 F, 612 F, 7 F, aval sd. 616 F, aval sd. 630 F, aval sd. 606 F, aval sd. 649 și aval sd. 617 F. Sonda 7b F a fost scoasă din funcțiune din cauza alunecărilor de teren din zonă.
Alunecările de teren (figura) pot avea un efect negativ asupra calității solului și subsolului din zonele afectate, prin ruperea unor conducte, prin distrugerea parțială sau totală a unor sonde, prin afectarea drumurilor de acces la sonde, fapt care îngreunează lucrările de intervenție necesare etc.
Figura 22. Alunecări de teren.
ANEXA 1
Harta tipurilor de sol – jud. Bacău
BIBLIOGRAFIE
V. Atanasiu, A. Purcel – Practica extracției țițeiului, Ed. Tehnică, București, 1971;
V. Cristea, I. Grădișteanu, N. Peligrad – Instalații și utilaje pentru forarea sondelor, Ed. Tehnică, București, 1985;
***http://surse_agenti_poluare.pdf;
***http://www.petrolsigaze.com/intralatia-de-forare-drilling-rig-en/.
http://energielive.ro/vasile-iuga-provocari-pentru-sectorul-de-petrol-si-gaze-din-romania-in-context-global/ (1.3.)
http://www.business24.ro/macroeconomie/industria-petroliera/2012-anul-descoperirilor-de-petrol-si-gaze-in-romania-vor-scadea-preturile-de-consum-1510382 (1.3.)
http://old.econtext.ro/dosar–2/analiza/cum-ne-scumpim-singuri-benzina-romania-produce-tot-mai-putin-petrol-dar-importurile-cresc-ametitor-vezi-cum-scade-productia.html (1.3.)
Copyright Notice
© Licențiada.org respectă drepturile de proprietate intelectuală și așteaptă ca toți utilizatorii să facă același lucru. Dacă consideri că un conținut de pe site încalcă drepturile tale de autor, te rugăm să trimiți o notificare DMCA.
Acest articol: Impactul Asupra Mediului Produs de Activitatea de Extractie a Petrolului Brut Si a Gazelor Naturale (ID: 1625)
Dacă considerați că acest conținut vă încalcă drepturile de autor, vă rugăm să depuneți o cerere pe pagina noastră Copyright Takedown.