Всего на сайте:
248 тыс. 773 статей

Главная | География

Характеристики твердости и пластичности горных пород  Просмотрен 121

 

Порода Твердость, МПа Коэффициент пластичности
Бентонитовая глина влажная 0–200  
Высокопластичная глина влажная 0–200  
Мергель глинистый 0–200  
Мел 0–200  
Каменная соль 0–200  
Песчаник мелкозернистый пористый 200–700 1,3–4,2
Аргиллит 200–750 1,3–3,3
Гипс 250–400 1,8–3,7
Алевролит пористый 300–700 1,5–2,1
Песчаник мелкозернистый глинистый 500–950 1,3–2,4
Известняк пелитоморфный пористый 1200–2000 2,0–5,0
Ангидрит 1050–1400 2,1–4,3
Песчаник с гипсовым цементом   

Заключение.
Экология нефтегазовой промышленности

Знойный день в степи. Тишина. Запах полыни. Дрожит земля - глубокая скважина вгрызается в недра. Она уже прошла рубеж 5 км. Скрежещут трубы, гудит силовой привод. Дымят трубы дизельной установки. Буровые скважины, вскрывая глубокие слои, искажают картину литостатических давлений, привносят в недра новые, чужеродные вещества и выносят исходные. В процессе бурения и разработки месторождений искажается картина температурных полей, вибрация и взрывы сотрясают недра.

Двадцатое столетие ознаменовалось осознанием того, что человечество стало одним из самых динамичных и активных факторов преобразования облика планеты. Различные исследователи по-разному обсуждали эту новообразованную и постоянно растущую очеловеченную оболочку Земли. Однако не прошло и столетия, как человечество от безудержного стремления к покорению природы Земли пришло к осознанию хрупкости окружающего мира и глубинной взаимосвязи человека и природы. В последние десятилетия многие экологи указывали на <пределы роста> технической цивилизации. Характерны результаты Всемирного экологического конгресса в Рио-де-Жанейро <Повестка дня на XXI век>, где прямо указывается, что современный способ производства и сопутствующее ему техногенное воздействие на природу ведет человечество в тупик: человечество оказалось перед лицом разномасштабных катастроф, предотвратить которые можно только изменив отношение к природе, к промышленности, и в конечном счете к самому себе. Только обновленное и просвещенное человечество, вступая в XXI век имеет шанс на выживание и достойное продолжение свой вселенской миссии.

Рассмотрим место нефтегазовой промышленности с энергетических позиций. Потребляемую человечеством энергию можно разделить на три категории. Возобновляемая энергия - энергия, беспрерывным потоком приходящая от Солнца, реализуемая на Земле, употребляемая человечеством через работу воды, ветра и непосредственно, как солнечное тепло. При ее использовании изменяется энергетический баланс отдельных участков поверхности, но не нарушается энергетический баланс Земли в целом - ни во времени, ни в пространстве. Невозобновляемая энергия - это также солнечное тепло, некогда излившееся на Землю и зафиксированное в осадочных породах; человечество умеет извлекать это окаменевшее тепло из угля и сжиженное - из нефти и газа. Используя его, мы нарушаем тепловой баланс во времени и в пространстве, если брать их ограниченно, но в целом для Земли за последние, например, 0,5 млрд. лет баланс не нарушается. Атомная энергия - совсем иной породы: это то, что осталось от момента <Большого взрыва>, недоиспользовано в момент <создания мира>, своего рода <крохи с рабочего стола Творца>. Применение атомной энергии - коренное изменение баланса энергии и вещества и в пространстве и во времени.

С созданием нефтегазодобывающей промышленности человечество вовлекло в круговорот биосферы гигантский объем новых специфических веществ. Геохимические и, особенно, биогеохимические процессы на Земле теперь принципиально и необратимо другие, чем были 200 лет назад. Полностью преодолеть вредные для человечества последствия промышленности - значит демонтировать ее, ибо безотходных производств быть не может. В общем объеме техногенного воздействия на природу роль нефтяной и газовой промышленности одна из самых мощных, энергоемких и планетарных отраслей промышленности. Нефтегазовая промышленность - отрасль активнейшего вторжения в недра, оккупации всей поверхности планеты и изменения ее газовых оболочек. Для этих вторжений нет ни государственных, ни географических границ, это процесс планетарный. Рассмотрим их в рамках оболочек Земли, отметив лишь наиболее значительные.

1. Литосфера резкое ускорение миграции флюидов, изменение состава снижение температуры и давления подземного флюида приводит к коренному изменению происходящих в недрах физико-химических процессов. Отбор и закачка его в недра вызывает изменение вещественного баланса, перепады давлений, нарушение изостатического равновесия и тем самым даже повышает тектоническую сейсмическую активность недр (рис. 6.1). Так, например, катастрофический взрыв газа в поврежденном трубопроводе, приведший к многочисленным жертвам в Башкирии приурочен к месту, где трубопровод пересекает разлом. Вообще большинство разрывов трубопроводов приурочено к местам их пересечений с разломами, активность которых оказалась очень большой. Просто здесь в Башкирии погибли люди и катастрофа стала известной: изоляция трубопровода, с которой связали катастрофу была нарушена повсеместно, но разрывы чаще бывают на разломах. Поэтому проблема катастроф трубопроводов становится проблемой конфликта человек - структура земной коры. Предупреждение таких катастроф требует изучения тектонической структуры регионов.

Рис. 6.1. Воздействие нефтегазодобывающей промышленности на биосферу Земли.

2. На поверхности суши происходит коренное изменение микроэлементного и изотопного состава поверхности планеты, засорение ее битумом, свинцом и т.д. Игнорирование неоднородностей жизни на поверхности Земли приводит к трагическим последствиям. С одной стороны, трубопроводы стали центром геоморфологических бедствий будучи центром эрозии, а с другой - эти бедствия усиливаются благодаря реакции на них земной коры, о чем говорилось выше. Участки загрязненной на десятилетия Земли пунктиром отмечают все нефтепроводы, эти пунктиры видны на космических снимках.

3. Океан и особенно его поверхность оказывается в зоне высокого риска из-за аварий танкеров. Биосфера океана реагирует на загрязнение вод, особенно поверхности, массовой гибелью животных, упрощению их видового состава наряду с повышением числа мутаций. В придонном слое, куда опускаются тяжелые нефтепродукты, тоже происходит гибель организмов; вследствие чрезвычайно высокой химической устойчивости органических соединений области загрязнений сохраняются очень долго, а на поверхности растекаются на гигантские территории.

4. Атмосфера реагирует на нефтехимическое загрязнение мгновенно: мы чувствуем вонь от проехавшего автомобиля, но возникает и долговременная реакция: парниковый эффект, который может наступить из-за увеличения количества углекислоты в атмосфере - результат чрезмерного сжигания нефти и газа (рис. 6.2).

Решение того или иного противоречия невозможно на уровне этого противоречия. Проблема, по сути своей техническая - снижение нефтегазовой промышленности - не может быть решена только технически. Ее решение возможно в плоскости интеллектуальной (рис. 6.3). Этот уровень определяется уровнем просвещения всего населения, поэтому в центре схемы поставлен Учебный Институт. Только через совершенствование технологии, рост культуры производства и осознание места и ответственности Инженера можно найти пути к преодолению существующих предкризисных состояний. Общий вывод из сказанного был известен шумерам пять тысяч лет тому назад: главная задача человечества -- обучение своих собственных детей. А чисто технические усилия слишком часто оборачиваются бедствием для будущего.
Рис. 6.2. Негативные реакции биосферы Земли на воздействие нефтегазодобывающей промышленности

Рис. 6.3. Пути паллиативного решения противоречий между нефтегазодобывающей промышленностью и биосферой Земли


Приложение 1.

 

Задачка про молекулы, стакан воды

и мировой океан

В школьных учебниках есть задачка, которая имеет важное экологическое значение и даже религиозное следствие.

Если в стакане воды пометить все молекулы, а потом его выплеснуть, а лет через 10, когда вся вода на Земле перемешается, снова зачерпнуть стакан в любом месте, то сколько молекул воды, побывавших в первом стакане, окажется в последнем?

Разделим задачку на ряд вопросов.

1. Сколько молекул воды N в гидросфере, объем которой

V=1,3 . 1018м3

ρ - плотность воды = 103 кг3

μ - молярная масса воды = 18/кг моль

NА - число Авогадро - то есть количество штук молекул в 18 кг воды = 6 . 10 26 молекул/кг.моль.

N = ρ . V. NA,
μ   

 

где N=103кг3 1,3 .1018м3 6 . 10 26 молекул/кг.моль.= 4.10 46 молекул
18/кг моль   

 

2. Сколько молекул в двухсотграммовом стакане воды nl объема

v = 2.10-4м3?

nl = ρ . vl. NA = 103 кг3 . 2.10-4м3 6 . 10 26 молекул/кг.моль =
μ 18/кг моль    

= 7.10 24 молекул

 

3. Какую часть α составляют молекулы из стаканав гидросфере? Или какая часть составляет объем воды в стакане?

α = . vl. = 2.10-4 = 1,5.10 -22
V 1,3 . 1018    

 

4. Сколько же молекул n3 в последнем стакане из первого?

n3 = N . α = 7 . 1024.1,5.10-22=10 . 102=103, то есть примерно одна тысяча.

Вспомнив, что мы выпиваем в день 3 л воды, подсчитаем, сколько всего молекул мы выпиваем в месяц, год, за всю жизнь. Подсчитайте, сколько молекул, побывавших,например, в Наполеоне (1769-1821), побывало в нас? А сколько сейчас в Вас молекул, побывавших в Наполеоне?


Приложение 2.

 

«Он завещал нам ноосферу».

 

Александр Леонидович Яншин.

 

Беседа о В.И. Вернадском. 28 июля 1999 г.

 

Предыдущая статья:Классификация осадочных горных пород по пластичности Следующая статья:Об авторе, 9 октября в возрасте 88 лет ушел из жизни академик, вице-президент..
page speed (0.0528 sec, direct)