Мониторинг территорий нефтегазопроводов и транспортных систем реферат

Обновлено: 07.07.2024

В основе мониторинга региональных территорий развития нефтегазовых регионов России - почва, как важнейший компонент биогеоценоза, являющаяся "зеркалом ландшафта", что позволяет выполнять контроль экологических сценариев антропогенеза и техногенеза на ландшафтно-геосистемном уровне. Экологическое значение почвы на ландшафтном уровне - это ее центральное место в ландшафтных системах и тесная связь с остальными компонентами ландшафта, водными и воздушными потоками вещества. Опасность накопления микроэлементов и загрязняющих веществ в целом в верхних горизонтах почв или их вымывание и накопление в более глубоких горизонтах контролируется характером и положением в почвенном профиле разных геохимических барьеров, индикаторами которых являются определенные генетические горизонты почв [1]. Следует добавить, что почва в целом как компонент ландшафта сама является интегральным геохимическим его барьером.

Почва имеет тесный контакт с почвообразующими породами, которые обуславливают ее воздухо-влаго и тепло обмен. И почвообразующие породы бассейна широтного отрезка реки Оби не однородны по своему генезису и литологическому составу. Севернее широтного отрезка Оби распространены водно-ледниковые и озерно-ледниковые среднечетвертичные отложения, имеющие тонкопесчаный состав с глинистыми прослойками. На большей части они перекрыты торфяниками мощностью до 2 м. Пески сильно увлажнены и отмыты от солей. На юг от широтной части Оби почвообразующими породами служат озерно-аллювиальные средне-верхне-четвертичные отложения, состоящие из слоистых супесей и суглинков с прослойками глин и песков. С поверхности они перекрыты торфом мощностью до2 м.

В южной тайге и подтайге почвообразующими породами служат в основном глинистые отложения нижне-среднечетвертичного возраста, лежащие на неогеновых глинах. В южной зоне торфяники развиты очень широко, и мощность их больше 2, часто свыше 5 метров. Как видим, для почвообразующих пород бассейна широтного отрезка реки Оби характерна слоистость как песков, так и супесей, суглинков. Чередование слоев разного гранулометрического состава приводит к затруднению дренажа этих пород, а, следовательно, способствует формированию устойчивых верховодок, глееобразованию и заболачиванию.

В основу экосистемной оценки почв положен бассейновый принцип, так как водосборный бассейн - преобладающая геосистема, повсеместно формирующая ландшафт, в основе фундаментального понятия которого лежит идея о взаимосвязи и взаимообусловленности всех природных явлений земной поверхности.

Роль опорного узла почвенно-геохимических сопряжений и ключевых участков структуры почвенного покрова выполняет трансект-катена [2]. В отличие от катены - линейной единицы почвенного покрова, трансект-катена - трехмерное целостное, закономерно организованное тело, которое имеет таксономическую определенность, специфический состав и структуру, свои пространственные и временные свойства. Количество и места исследований трансект-катен определяются на основе ландшафтно-экологической оценки бассейна и особенностей его почвенного покрова. При мониторинге территорий нефтепромыслов необходимо отделить природные (эволюционно-генетические процессы (особенно негативные) от процессов, обусловленных причинами техногенного воздействия, например дождевую эрозию от техногенной, или природное угнетение растительности от техногенного.

Поэтому направленность, степень и возможность проявления негативных почвенно-экологических процессов отслеживается на базе почвенно-эколого-мелиоративных, эколого-гидрогеологических, эколого-геохимических оценок и районирования, а также оценки степени устойчивости ландшафтов, биогеоценозов и почв к антропогенным, техногенным воздействиям с учетом направления хозяйственного использования. Оценка получаемой информации выполняется по критериям, отражающим региональные, эколого-ландшафтные особенности и качественные почвообразовательные процессы.

Степень экологической устойчивости экосистем территорий нефтегазодобычи и их потенциал самоочищения в первую очередь определяется через ландшафтную устойчивость почв и господствующие в них кислотно-щелочные и окислительно-восстановительные условия.

Ландшафтно-экологический и бассейновый подходы к изучению природных условий позволяют установить тип и потенциал ландшафта и его почвенного покрова, экологическую нишу и степень техногенной нагрузки в структуре бассейна, любой локальной и региональной территории; степень утраты генетической цельности ландшафта и его компонентов, обусловленную техногенезом и другими видами антропогенеза; снижение или повышение природно-ресурсного потенциала ландшафта - его природной устойчивости, природной буферности; угнетение, деградация или "процветание" биогеоценозов; неблагоприятные процессы и явления, направленность развития и степень трансформации основных типов ландшафта территории нефтегазопромыслов: болот, суходолов, пойм.

Критериями эколого-мелиоративного потенциала болотных почв служат высота стояния зеркала грунтовых и атмосферных вод, степень и тип их засоления, степень минерализации органогенных (деятельных) горизонтов, многообразие и активность жизнедеятельности микроорганизмов, степень проявления в торфяной залежи двух генетически разнородных горизонтов: деятельного и инертного.

Исследования, проведенные в районах нефтепромыслов Среднего Приобья показали, что болотные биогеоценозы способны к биоаккумуляции и адсорбции многих химических соединений. Они активно самоочищаются и самовосстанавливаются, являются глобальным буфером, нейтрализующим влияние кустовых площадок, шламовых амбаров и "выбросы" нефти в окружающую среду.

Пойменным почвам Среднего Приобья (тип ландшафта пойма) характерна пестрота гранулометрического состава как по профилю, так и в территориальном распространении. На фоне песчаных и супесчаных легко водопроницаемых почв встречаются почвы с элементами лугового почвообразования (процессы олуговения), как правило, имеющие утяжеленный гранулометрический состав. На таких почвах понижена водопроницаемость. К тому же наличие суглинистого или глинистого механического состава делает их прекрасными поглотителями загрязняющих веществ. При мониторинге пойм в районах нефтегазопромыслов наряду с пестротой гранулометрического состава и степенью заростности, определяющих их экологическую устойчивость, необходимо соблюдение водоохранных зон, где устанавливаются прибрежные защитные полосы [3], на территориях которых вводятся дополнительные ограничения природопользования, а, следовательно, выполняются более детальные исследования с целью контроля экологического состояния поймы.

На суходольных типах ландшафта при экологическом мониторинге территории особое внимание уделяется высокорельефным суходолам, где устанавливается степень водной эрозии для разработки системы противоэрозионных мероприятий. Как правило, на высокорельефных территориях возрастает поле загрязнения в отличие от болот, где оно более локализовано.

При организации мониторинга на территориях нефтегазопромыслов в качестве обязательных объектов мониторинга необходимо выделять фоновые территории, в число которых кроме биосферных заповедников, нужно включить и используемые в сельском хозяйстве земли или земли, находящиеся под антропогенным прессом, которые в перспективе планируется вывести из-под техногенного воздействия, или оно будет минимальным. Исследование аналогов почв и ландшафтов, не испытывающих на себе антропогенный пресс, позволит определить направленность почвенных процессов, уровень воздействия техногенеза и позволит оценить экологическое состояние экосистем.

Все технологические объекты нефтяной и газовой промышленности являются мощными источниками воздействия на различные компоненты экосистемы. При этом загрязнение нефтью и нефтепродуктами является наиболее распространенным фактором воздействия на окружающую среду. В практике экологического мониторинга загрязненных нефтью территорий используются различные показатели для оценки степени воздействия и скорости самоочищения экосистем и почв по изменению: состояния растительности, численности, биомассы и видового состава различных групп почвообитающих беспозвоночных животных, общей биомассы, группового состава и уровня метаболической активности почвенного микробоценоза. Наиболее точными индикаторами нефтяного загрязнения в почве являются микроорганизмы.

Установлено, что биодеградация нефти в почвах происходит в три этапа. Первый длится 1-1,5 года. В первые дни после нефтяного загрязнения почвенная биота значительно подавлена. Затем численность определенных групп микроорганизмов, в частности углеводородокисляющих бактерий, повышается. Максимальное их содержание приходится на первые полгода после загрязнения и остается выше фоновых значений почти 2 года. В состав пионерного нефтеокисляющего биоценоза наряду с углеводородокисляющими бактериями входят некоторые группы грибов и цианобактерии. Второй этап длится 3-4 года. Доминирующее положение в комплексе почвенных микроорганизмов на этом этапе занимают актиномицеты и микроскопические грибы. Происходит увеличение общей численности различных групп микроорганизмов, в особенности грибов, актиномицетов, споровых и неспоровых бактерий.

Начало третьего этапа определяется по исчезновению в остаточной нефти исходных и вторичных парафиновых углеводородов. В это время в почве продолжают оставаться полициклические ароматические углеводороды (ПАУ), характеризующиеся стойкостью к микробиологическому расщеплению. Необходимо отметить, что длительность процесса разрушения и нейтрализации нефти и нефтепродуктов зависит от климатических условий и количества разлитой нефти [4, 5].

Наши исследования показали, что предельно допустимые концентрации для загрязняющих веществ не всегда соответствуют их природному содержанию в почвах, и при экологической оценке их концентрации дополнительно производится коррекция по фитотоксичности [6]. Исследовать фитотоксичность необходимо с учетом региональных особенностей.

Разработка теоретических и практических основ экологического мониторинга территорий нефтегазопромыслов позволяет выявить экологические функции почв и ландшафтов и организовать мониторинг техногенных земель, а также разработать мелиоративные приемы по оптимизации природопользования.

Список литературы

1. Глазовская М.А. Почвенно-геохимическое картографирование для оценки экологической устойчивости среды.// Почвоведение.- 1992, N6.- с.5-14.

2. Устинов М.Т. Бассейновый принцип мелиоративной оценки почвенного покрова (на примере р. Карасук): Автореф. Дисс. … канд. Биол. наук.- Новосибирск, 1990.- 23 с.

3. Положение о водоохранных зонах водных объектов и их прибрежных защитных полосах. Утверждено постановлением Правительства РФ от 23 ноября 1996 года, N1404.

4. Экология Ханты-Мансийского Автономного округа./ Под ред. В.В. Плотникова - Тюмень: Софт Дизайн, - 1997, - 228 с.

5. Чижов Б.Е. Лес и нефть Ханты-Мансийского Автономного Округа. - Тюмень: изд-во Ю. Мандрики, - 1998, - 144 с.

6. А. Кабата-Пендиас, Х. Пендиас Микроэлементы в почвах и растениях М.: Мир, 1989.

Природно-технические линейные системы нефте- и газопроводов имеют свои специфические особенности, которые необходимо учитывать при организации мониторинга геологической среды территорий, на которых располагаются нефте- и газопроводы.

Содержание работы

Введение……………………………………………………………………. 3
Мониторинг территорий нефтегазопроводов и транспортных
систем………………………………………………………………. 4
Особенности систем нефтегазопроводов…………………….4
Классификация состояния газопроводов……………………..7
Нормирование выбросов загрязняющих веществ…………..11
Санитарно-защитные зоны……………………………………14
Заключение…………………………………………………………………..15
Список использованных источников………………………………………17

Файлы: 1 файл

Мониторинг.docx

Мониторинг территорий нефтегазопроводов и транспортных

Особенности систем нефтегазопроводов…………………….4
Классификация состояния газопроводов……………………..7
Нормирование выбросов загрязняющих веществ…………..11
Санитарно-защитные зоны……………………………………14

Список использованных источников………………………………………17

Мониторинг и экспертиза являются важнейшими элементами оценки опасностей технологических процессов и природных систем – безопасности жизнедеятельности человека в техносфере. Основу мониторинга и экспертизы безопасности жизнедеятельности составляют системы наблюдения за состоянием окружающей природной среды, методы прогноза развития изменений в природе в результате хозяйственной деятельности человека и осуществление профилактических и защитных мероприятий в его техногенной деятельности.

Мониторинг и анализ риска аварий на опасных производственных объектах является составной частью управления промышленно-экологической безопасностью. Мониторинг риска заключается в систематическом использовании всей доступной информации для идентификации опасностей и оценки риска возможных нежелательных событий.

Результаты мониторинга и анализа риска используют при декларировании промышленной безопасности опасных производственных объектов, экспертизе промышленной и экологической безопасности, обосновании технических решений по обеспечению безопасности, страховании, экономическом анализе безопасности, оценке воздействия хозяйственной деятельности на окружающую природную среду.

В данной контрольной работе я хочу рассмотреть особенности мониторинга территорий нефтегазопроводов и транспортных систем.

1. Мониторинг территорий нефтегазопроводов и транспортных систем

1.1. Особенности систем нефтегазопроводов

Основными из этих особенностей являются:

1) значительная протяженность трасс газопроводов, проходящих через разные климатические и природные зоны с разнообразными инженерно-геологическими условиями;

2) тенденции увеличения технологических нагрузок на трубопроводы, связанные с возрастанием объемов перекачиваемых продуктов;

3) чрезвычайно серьезные экологические последствия для окружающей среды, возникающие в случае аварий трубопроводов, особенно нефтепроводов, из чего следует необходимость обеспечения достаточно высокой надежности работы этих сооружений;

4) увязка различных сооружений газо- и нефтепроводов с инженерными комплексами осваиваемых месторождений.

Как правило, крупнейшие нефте- и газопроводы (конденсатопроводы) должны включаться в систему мониторинга вместе со всей инженерной структурой освоения месторождения. Например, освоение крупнейших газовых месторождений на территории Западной Сибири и на северо-востоке европейской части России в настоящее время ведется путем сооружения отдельных газовых промыслов, состоящих из установок комплексной подготовки газа и дожимных компрессорных станций. Промыслы размещаются по осевой линии месторождения в пределах коридора основных коммуникаций, где сооружаются по 2-3 нитки газопровода-коллектора диаметром труб 1200–1400 мм, а также 1-2 нитки водоводов, линии электропередачи и автомобильная дорога с покрытием бетонными плитами. Большинство газопроводов-коллекторов и магистральных газопроводов прокладывается подземным или полуподземным способом (полузаглубленным) с обваловкой или в насыпи. В процессе освоения крупных нефтяных и газовых месторождений в связи с необходимостью добычи, очистки и транспортировки полезного ископаемого создается сложно построенная региональная природно-техническая система, захватывающая огромную территорию, отличающаяся большой протяженностью, а в условиях России к тому же часто расположенная или частично проходящая в криолитозоне.

Опыт борьбы с многочисленными деформациями различных сооружений вдоль трасс нефте- и газопроводов показал, что эксплуатационная надежность газо- или нефтедобывающих комплексов и трубопроводов в сложных инженерно-геологических условиях не может быть обеспечена проведением отдельных ремонтных работ и мероприятий по инженерной защите данной системы.

Если пространственно-временная структура мониторинга геологической среды определяется целью управления, режимом эксплуатации, а также инженерно-геологическими условиями, определяющими характер и интенсивность взаимодействия между различными типами сооружений и геологической средой, то при создании мониторинга территорий трасс трубопроводов оценивают инженерно-геологические условия территории и анализируют техногенную нагрузку вдоль трассы. На основе сопоставления карт и другой информации составляется прогноз взаимодействия геологической среды и инженерных сооружений вдоль всей трассы и разбивается наблюдательная сеть мониторинга. Рассмотренная выше общая методика организации системы мониторинга остается в силе и для территорий газо- и нефтепроводов.

Исходными материалами для составления прогнозов изменения инженерно-геологических условий служат следующие данные:

опережающие инженерно-геологические съемки среднего масштаба;
детальные данные предпостроечных изысканий;
результаты режимных наблюдений за изменением тех или иных компонентов геологической среды при их взаимодействии с инженерными сооружениями;
повторные обследования промплощадок и трасс трубопроводов и повторных площадных съемок;
многозональные космические аэрофотосъемки предпостроечной ситуации и последующих залетов, а также тепловая съемка.

Прогноз изменения инженерно- геологических условий по трассам газо- и нефтепроводов может осуществляться в три этапа: 1) региональный прогноз изменений инженерно-геологических условий на основе анализа структуры полей геологических параметров, характеризующих состояние геологической среды до и после освоения территории; 2) прогнозное инженерно-геологическое районирование территории по характеру взаимодействия различных типов сооружений с геологической средой; 3) локальный количественный прогноз геологических параметров, определяющих устойчивость ПТС. Общая структура мониторинга геологической среды вдоль трассы трубопровода включает в себя подсистемы регионального, локального и детального уровней. [1]

1.2.Классификация состояния газопроводов

Классификация состояния подземных газопроводов

по стабильности (S)

разрушения соседних ниток

при аварии одной из них

То же, что в п.2; газопровод

не защемлен, подвижен,

создаются условия для

развития скрытых дефектов трубы

полностью, наличие арок,

То же, что в п.3; возможна

работа трубы при

Газопровод обнажен, арки,

змейки с гофрами

То же, что в п.4; возможно

течение материала трубы

Разрыв трубы газопровода

Существует специфика мониторинга геологической среды и на территориях, по которым проходят различные линейные транспортные геотехнические системы. Среди них первостепенное значение имеют железные дороги и автомобильные трассы. Главными особенностями этих ПТС, которые необходимо учитывать при организации мониторинга геологической среды, являются:

1) большая протяженность транспортных линейных магистралей и вследствие этого большое разнообразие вдоль трасс инженерно-геологических условий;

2) возрастающая год от года нагрузка на транспортные магистрали, обусловленная общей тенденцией увеличения грузоперевозок, внедрением перевозок сдвоенными тяжеловесными составами и т.п.;

3) усиливающиеся тенденции активизации техногенных изменений геологической среды вдоль транспортных магистралей.

Воздействия транспорта на геологическую среду не локальны, так как сеть железных и автомобильных дорог разного класса, воздушных трасс, судоходных рек, ЛЭП охватывает все регионы страны. Продукты неполного сгорания транспорта попадают в атмосферу и разносятся ветром, но они накапливаются в течение времени во всех компонентах окружающей, и в том числе геологической среды. Наибольшему загрязнению, естественно, подвергаются придорожные зоны. Исследования показывают, что в полосе магистральных автомобильных дорог первого класса шириной 30–50 м в почвах, грунтовых водах и растительности накапливаются нефтепродукты, свинец, цинк и другие тяжелые металлы в концентрациях, значительно превышающих ПДК. Трасса длиной 100 км загрязняет геологическую среду сверх ПДК на площади 500 га. В районах аэродромов образуются устойчивые зоны загрязнения почв и грунтовых вод керосином и некоторыми тяжелыми металлами, при этом очаги загрязнения выходят за территорию взлетно-посадочных полос.

На инженерно-геологические условия территории воздействует как строительство, так и эксплуатация транспортных систем. Они способны активизировать природные или вызвать к жизни техногенные экзогенные геологические процессы: оползни, обвалы, плывуны, суффозию, карст, эрозию, заболачивание и т.д. Вибрационное воздействие от тяжелогруженых автомашин и поездов интенсифицирует оползни, обвалы, осыпи, лавины и другие гравитационные явления.

В настоящее время компании автомобильных или железных дорог страны не имеют не только собственных сил для обеспечения надежности инженерной защиты эксплуатирующихся сооружений, но и достаточно обоснованной картины современного состояния транспортных геотехнических систем с точки зрения наличия опасных участков. Компании также не могут в полной мере прогнозировать изменения геологической среды. В связи с этим организация систем мониторинга по основным трассам автомобильных и железных дорог является государственной задачей.

На трассах автомобильных и железных дорог существует геотехнический контроль, призванный обеспечивать надежное, безаварийное функционирование трасс, сохранность и обслуживание системы инженерной защиты магистралей. Геотехнический контроль призван обеспечивать и режимные наблюдения по трассам при организации мониторинга геологической среды. На железных дорогах России геотехнический контроль осуществляется в соответствии со сложившейся организационной структурой управления, которая включает в себя следующие подразделения: управление дороги, отделение дороги, дистанция пути, околоток. В состав отделения дороги включаются обычно 2-3 дистанции пути, а в состав дистанции – ряд околотков. Каждый околоток охватывает 20–25 км трассы железной дороги. Поэтому уровневая система мониторинга геологической среды железнодорожных трасс должна строиться с учетом этой структуры.

Мониторинг геологической среды дистанции пути соответствует локальному уровню, основной задачей которого является оценка состояния инженерной защиты дистанции с разработкой рекомендаций по комплексу защитных мероприятий и укрупненным определением их стоимости. На этом уровне проводится оценка динамики развития различных неблагоприятных геологических и инженерно-геологических процессов за периоды строительства и эксплуатации дороги, разрабатываются управляющие решения и рекомендации по функционированию системы защитных мероприятий. Исследования и наблюдения ведутся с помощью аэрофотосъемки, анализа материалов обычных аэрофотосъемок залетов разных лет, а также наземных инженерно-геологических обследований. Карта прогноза состояния геологической среды вдоль дистанции пути по степени устойчивости ее элементов к техногенным воздействиям строится в масштабе 1:10 000 или 1:25 000.

Мониторинг геологической среды железнодорожной трассы отделения дороги соответствует региональному уровню. Он объединяет в себе локальные информационные сети детального и локального уровней в пределах всего отделения дороги. На этом уровне мониторинга обосновывается финансирование системы защитных мероприятий по предотвращению аварийных ситуаций, составляется кадастр проявлений геологических и инженерно-геологических процессов, оценка их активности и возможного воздействия на инженерные сооружения. Новые данные наблюдений получают с помощью космической многозональной фотосъемки, наземных инженерно-геологических обследований и аэровизуальных работ. Мониторинг геологической среды вдоль железнодорожной трассы всего управления дороги относится к национальному уровню, объединяя в себе региональные системы мониторинга отделений. Его назначением является управление всей системой мониторинга данной дороги, обоснование нормативных документов для организации и финансирования службы мониторинга. Помимо обработки и обобщения поступающей информации из систем мониторинга низших уровней, информацию также получают с помощью космической многозональной фотосъемки. Картографические модели для всего управления дороги строятся в масштабе 1:1 000 000 или 1:250 000.

В настоящее время нефтегазотранспортная система России со всеми ее инфраструктурными объектами и коммуникациями является неотъемлемой и важной частью экономики страны. В связи с этим необходимо обеспечение надлежащего технического состояния каждого участка системы. Учитывая возможные экологические последствия аварий, невосполнимые потери ценного углеводородного сырья в результате этих аварий, а также увеличение случаев несанкционированных врезок требуется применение различных методов и систем мониторинга, направленных на обнаружение утечек из трубопроводов и определение их местонахождения. На современном этапе развития спектр методов обнаружения утечек из трубопроводов достаточно широк, при этом каждый из методов основан на определенном физическом явлении или принципе. Однако, наиболее широкое применение компаниями, занимающимися транспортировкой нефти, получили так называемые параметрические системы обнаружения утечек (СОУ), работа которых основывается на данных параметров перекачки, получаемых с помощью средств АСУ ТП и КИП, а так же на определенной гидродинамической модели, описывающей процесс утечки в трубопроводе.

Анализ функционирования параметрических СОУ рассмотрен большим количеством авторов. При этом отмечается, что принципиальные возможности расширения параметрической базы СОУ исчерпаны, т.е. задействован практический весь спектр доступной в традиционных системах телемеханики и АСУ информации [4]. Несмотря на этот факт, также можно отметить единичные попытки усовершенствования параметрических СОУ, так например: модифицированный метод материального баланса [3]; разработка нелинейных аналитических моделей [4,5] и др. Однако данные методы либо имеют только теоретическую базу, либо их практическое применение на данный момент ограничено. В связи этим наблюдаются попытки отхода от параметрических СОУ и применение систем мониторинга, основанных на совершенно иных физических принципах, так например: различные волоконно-оптические методы, акустические и ультразвуковые методы, методы внутритрубной диагностики, а также аэрокосмический мониторинг. В рамках данной статьи попытаемся проанализировать аэрокосмические методы и технологии мониторинга магистральных трубопроводов.

Аэрокосмический мониторинг осуществляется на основе так называемого дистанционного зондирования Земли, то есть наблюдения поверхности Земли авиационными и космическими средствами, оснащёнными различными видами съемочной аппаратуры. Методы дистанционного зондирования могут быть пассивные, основанные на использовании естественного отраженного или вторичного теплового излучения объектов на поверхности Земли, обусловленного солнечной активностью, и активные — использующие вынужденное излучение объектов, инициированное искусственным источником направленного действия. Для проведения аэрокосмического мониторинга объектов на поверхности Земли, в нашем случае газо- и нефтепроводов, должны быть созданы космическая и наземная инфраструктуры (рис.1) [6].

Рис. 1. Схема аэрокосмического мониторинга [2]

спутники, оборудованные оптической аппаратурой УФ-, видимого и ИК-диапазонов спектра сверхвысокого и высокого разрешения – 0.4-4.0 м; многоспектральной аппаратурой среднего – 5.0-90 м и низкого разрешения(обзорные) – 100 м-1 км; гиперспектральной аппаратурой;

РЛ-спутники, оборудованные РСА высокого (1.0-8.0 м), среднего (12.5-25 м) и низкого (100-600 м) разрешения;

спутники магнитной и гравитационной съемок;

В свою очередь наземная инфраструктура представлена различными центрами приема и обработки данных дистанционного зондирования Земли, а так же средствами связи и передачи данных.

при применении многоспектральной или гиперспектральной аэрокосмической аппаратуры утечка идентифицируется по появлению контрастов яркости в различных участках электромагнитного спектра за счет различия спектральных отражательных способностей;

при применении РЛ-аппаратуры утечка идентифицируется по сужению спектра РЛ-сигналов, отраженных от мест загрязнения земной поверхности, или по изменению корреляционных характеристик сигнала;

при применении многочастотных радиолокаторов утечка идентифицирует по изменению диэлектрической проницаемости почвы в местах ее возникновения;

По выполнении мониторинга полученные данные подвергаются различной обработке, предварительной или детальной, на основе которой формируются тематические карты и ГИС различной направленности, предназначенные для оценки текущей обстановки эксплуатации и принятии определенных решений.

Для мониторинга нефте- и газопроводов наиболее эффективно является использование метода радиолокационной съемки, то есть РЛ-мониторинга с возможностью построения карт подповерхностных слоев (глубина зависит от длины радиоволны , где - длина волны, – глубина проникновения радиоволн, и - действительная и мнимая части диэлектрической проницаемости грунта) [7], а также осуществления съемок в условиях, когда непосредственное наблюдение поверхности Земли затруднено различными природными условиями: плотной облачностью, туманом и т.п. Она может проводиться в темное время суток, поскольку является активной. Так в работе [2] приведен пример РЛ-мониторинга нефтепровода в районе Нижневартовска. На рис.3 показаны фрагменты полученных РЛИ и схема съемки.

Рис. 3. РЛ-съемка для контроля состояния нефтепровода [1, вклейка к ст. Бондура В.Г.]. 6а – схема РЛ-съемки; 6б, вверху – РЛИ, полученное на длине волы 4 см; 6в, вверху – РЛИ, полученное на длине волны 2,5 м; 6г – разностное изображение; 6б-г, внизу – изображения, полученные в результате классификации и цветокодирования по яркости исходных изображений.

В целом, главным преимуществом методов аэрокосмического мониторинга является его комплексный характер, то есть возможность не только обнаружения и локализации утечек нефти и газа из трубопроводов, но и также диагностики нарушений технического состояния (определения мест обводнения, всплытия, отклонений проектной глубины залегания трубопровода, выхода трубопровода на поверхность и др.), определения несанкционированных врезок в магистральные нефтепроводы по изображениям подповерхностных слоев района прохождения трассы магистрального трубопровода, выявления несанкционированной хозяйственной и строительной деятельности в охранных зонах магистральных трубопроводов, определения потенциально опасных участков трубопроводов в результате деформаций поверхности на участках подводных переходов трубопроводов через реки, водоемы, болота, контроля устранения выявленных нарушений. Однако, несмотря на такой широкий комплекс решаемых задач, методы аэрокосмического мониторинга не лишены недостатков. Так, в частности, для систем, использующих оптическую аппаратуру, недостатком является зависимость качества данных дистанционного зондирования от прозрачности атмосферы (повышенная облачность, туман). Методы радиолокационного мониторинга лишены этого недостатка, что позволило им получить более широкое распространение. Для всех методов аэрокосмического мониторинга характерен один общий недостаток – это периодичность контроля, то есть возможность оперативного определения различного отклонений (утечек, нарушений технического состояния и др.) зависит от частоты наблюдений. В свою очередь увеличение частоты наблюдений приводит к увеличению стоимости проводимого мониторинга. Сам по себе аэрокосмический мониторинг характеризуется высокой капиталоемкостью по сравнению с параметрическими СОУ, что связано с необходимостью применения большого числа дорогостоящего оборудования.

Бондур В.Г. Аэрокосмические методы и технологии мониторинга нефтегазоносных территорий и объектов нефтегазового комплекса// Исследование Земли из космоса, 2010. – с. 3-17;

Зверев Ф.С, Лурье М.В. Способ обнаружения утечек жидких углеводородов из магистральных трубопроводов// Патент на изобретение RU2368843 CI F17D 5/02;

Кутуков С.Е. Проблема повышения чувствительности, надежности и быстродействия систем обнаружения утечек в трубопроводах/Нефтегазовое дело, 2004. - т.2. - с. 29-45;

Кутуков С.Е. Проблемы построения адаптивных технологических моделей рельефного нефтепровода//Нефтегазовое дело, т.1, 2003. – с.45-61;

Основные термины (генерируются автоматически): аэрокосмический мониторинг, дистанционное зондирование, дистанционное зондирование Земли, аэрокосмическая система, длина волны, наземная инфраструктура, поверхность Земли, подземная утечка газа, система мониторинга, широкое распространение.

Мониторинг территорий нефтегазопроводов и транспортных систем реферат

Содержание работы

Файлы: 1 файл

Мониторинг.docx

Похожие статьи

Сравнительный анализ видов и методов мониторинга лесных.

Оценка валидости результатов дешифрирования снимков.

Анализ данных дистанционного зондирования. | Молодой ученый

Использование данных спутникового зондирования в лесном.

Дистанционные методы обследования линий электропередач

Опыт применения дистанционного зондирования.

Применение материалов дистанционного зондирования земли.

Применение системы дистанционного мониторинга земель.

Разработка модуля приема видеоинформации с ПЗС-сигнального.