Введение к работе
Актуальность работы
При добыче углеводородов с пластовыми водами на поверхность извлекаются нефтешламы с повышенным содержанием природных радионуклидов (ПРН) уранового и ториевого рядов. Общее количество отходов нефтегазового комплекса (НТК) Российской Федерации оценивается в 50 млн. тонн с ежегодным увеличением почти на 1 млн. тонн. В нефтяной промьппленности США, по данным Агентства по защите окружающей среды, ежегодно образуется 250 000 тонн нефтепшамов и 25 000 тонн твердых отложений с повышенной радиоактивностью.
На национальном и на международном уровне образование радиоактивных нефтешламов признано одной из актуальных проблем радиационной безопасности.
Данная проблема исследовалась с 1999 г. на головных сооружениях Вук-тыльского газопромыслового управления (ВГПУ) по настоящее время. Здесь автор, под руководством Рыжакова В.Н. (ООО «Севергазпром») и Е.И. Крапив-ского (УГТУ), участвовал в дезактивации 100 тонн радиоактивных нефтешламов. Начальные и заключительные этапы дезактивационных работ заключались в проведении детальной радиометрической съемки и радиометрического опробования, позволивших проследить изменение радиационной обстановки с течением времени на объектах головных сооружений ВГПУ: нефтеловушке, на поверхности резервуаров вертикальных стальных (РВС) для отстаивания пластовой метанольной воды и на поверхности насосов для перекачки жидкого товарного пропана.
Цель работы: проследить изменение радиационной обстановки с течением времени на объектах НТК, усовершенствовать технологию радиометрического мониторинга и создать технологию обращения и регулирования скорости накопления радиоактивных н^фтяптпя^од в НТК.
ИОС. НАЦИОНАЛЬНАЯ | БН6ЛИОТЕКА -
Основные задачи работы
-
Исследовать известные и выявить новые источники накопления радиоактивных нефтешламов при подготовке углеводородов Вуктыльского нефтега-зоконденсатного месторождения к переработке и транспортировке.
-
Исследовать изменения во времени радиационного фона территории, на которой проводилась опытно-промышленная эксплуатация установки дезактивации нефтешламов.
-
Разработать технологию хранения и безопасного обращения с радиоактивными нефтешламами, включая минимизацию их объемов на стадии накопления.
Научная новизна выполненных исследований заключается в том, что в представляемой работе:
проанализированы результаты выполненного радиометрического мониторинга основных источников радиационного загрязнения нефтешламов на Вуктыльском нефтегазоконденсатном месторождении и определен спектральный состав радиоактивных аномалий;
развита теория переноса гамма-излучения в лучевом приближении применительно к технологическому оборудованию НТК;
впервые исследованы причины повышенной радиоактивности центробежных электронасосов (ЦЭН) для перекачки жидкого пропана;
на основании обнаруженного эффекта сорбции нефтешламами радия из пластовых вод предложена технология безопасного обращения с нефтешламами, позволяющая существенно уменьшить их объем и удельную активность.
Основные защищаемые положения
-
Усовершенствована технология мониторинга радиационной обстановки на объектах НТК, позволяющая определять объем и удельную активность уже накопленных радиоактивных нефтешламов, осуществить их предварительную радиометрическую порционную сортировку, оценить объемную активность технологических растворов, спектральный состав.
-
Повышенная радиоактивность ЦЭН для перекачки жидкого пропана
обусловлена продуктами распада растворенного радона, оседающими на внутренней поверхности ЦЭН вследствие центробежного и электростатического эффектов.
3 Причиной повышенной радиоактивности нефтешламов очистных сооружений объектов НТК является сорбция ими радия из пластовых вод. На основе создания условий для уменьшения фильтрации пластовой воды через радиоактивные нефтешламы и, соответственно, сорбции радия, разработана технология предотвращения образования РАО на предприятиях НТК.
Практическая значимость работы заключается в разработке комплексного подхода к безопасному обращению с производственными РАО предприятий НТК.
Работа имеет большое практическое значение для предприятий нефтегазового комплекса Российской Федерации, где ежегодно образуется более 1 млн м3 радиоактивных нефтешламов.
Апробация работы
Основные положения работы обсуждались в различных организациях, в числе которых ООО «Севергазпром», ОАО «Северные МН» (г. Ухта), ОАО «Тэбукнефть», (п. Нижний Одес), Институт биологии (г. Сыктывкар) и докладывались на 2 международных (Мадрид, Испания, 2005 г; Армхерст, США, 2005 г.), всероссийских и межвузовских конференциях в Санкт-Петербурге, Самаре, Сыктывкаре, Воркуте и Ухте.
Публикации
По теме диссертационной работы опубликовано 22 работы в виде статей, докладов и материалов международных, всероссийских и межвузовских конференций.
Структура и объем работы
Диссертация состоит из введения, 4 глав и заключения, содержит 146 страниц текста, включая 4 приложения, 38 рисунков и 9 таблиц в тексте, библиографического списка из 139 наименований.
Автор выражает благодарность научному руководителю - доктору геолого-минералогических наук, профессору Крапивскому Е.И. и кандидату физико-математических наук, доценту Смирнову ЮГ. за участие в постановке задачи, внимание и поддержку на всех этапах работы, многократное обсуждение работы. Автор признателен кандидату технических наук Рыжакову В.Н и доктору физико-математических наук, профессору Некучаеву ВО. за постоянное внимание к работе и полезные замечания и предложения.
Особую признательность автор выражает доктору физико-математических наук Хайковичу И М. за неоценимую помощь и руководство в создании теоретической части работы, а также за полезные советы и замечания.
