Анализ эффективности методов интенсификации притока жидкости к скважинам на нефтяных месторождениях Западной Сибири. Анализ эффективности методов интенсификации притока жидкости к скважинам на
 Скачать 1.78 Mb.
|
|
5.2.1.4 Токсическое и раздражающее воздействие на организм человека химических веществ Операторы по гидроразрыву пласта и операторы по химическим обработкам скважин в процессе проведения работ по интенсификации притока подвергаются негативному влиянию со стороны выделяющихся легких фракций нефти и попутных газов в атмосферу. Отравление парами нефти и продуктами ее переработки сопровождается головокружением, удушением, головной болью, сухостью во рту, тошнотой, общей слабостью, которая может достигнуть потери сознания. Опасность представляют и другие вещества, выделяющиеся в процессе проведения работ в атмосферу. Так, например, токсичен оксид углерода, ПДК которого составляет в воздухе рабочей зоны 20 мг/м 3 , а на месторождении – 8 мг/м 3 . Тяжелое отравление при воздействии в течение 1-5 мин. вызывает концентрация СО 1860 мг/м 3 Для предотвращения негативного влияния токсичных веществ на организм работника необходимо вести контроль за воздушной средой и применять соответствующие средства индивидуальной защиты: респираторы, противогазы. 5.2.2 Анализ опасных производственных факторов 5.2.2.1 Подвижные части производственного оборудования Движущиеся части оборудования представляют опасность травмирования рабочего в виде ушибов, порезов, переломов и др., что может привести к потере трудоспособности. Подвижными деталями оборудования являются, например, приводы станков-качалок, редукторы, которые необходимо затормозить перед проведением работ. В соответствии с ГОСТ 12.2.003-91 «ССБТ. Оборудование производственное. Общие требования безопасности» движущие части производственного оборудования, если они являются источником опасности, должны быть ограждены, за исключением частей, ограждение которых не допускается функциональным их назначением, для этого могут быть осуществлены следующие мероприятия: установка защитных устройств, окраска 86 элементов определенным образом, нанесение предупреждающих знаков, установка предохранительных и блокирующих устройств. Также необходимо проверять исправность подвижных элементов оборудования перед использованием. Например, перед закачкой жидкости в скважину все оборудование проверяется на наличие неисправностей, исследуется надежность и правильность обвязки и их соединения с устьевой арматурой, которая в свою очередь также проходит обязательную проверку. Затем нагнетательные трубопроводы подвергают опрессовке, чтобы проверить герметичность оборудования. 5.2.2.2 Движущиеся машины и механизмы Проведение работ по интенсификации притока сопровождается использованием различных транспортных средств и агрегатов, выполненных на базе автомобилей, поэтому на рабочей площадке может возникнуть опасность для работников со стороны движущихся машин и механизмов. Необходимые для осуществления операций, по технике безопасности устанавливают на расстоянии не менее 10 метров от устья скважины. Между самими агрегатами должно быть не менее 1 метра, кабины должны быть обращены в сторону от устья скважины. Работники, не связанные с непосредственной работой агрегатов, должны покинуть зону проведения работ, только после этого производится пуск технологических установок. Все используемые транспортные средства и агрегаты должны быть оборудованы ограничителями хода и тормозными устройствами. 5.2.2.3 Сосуды и аппараты под высоким давлением Операторы по гидроразрыву и операторы по химическим обработкам пласта работают с сосудами и аппаратами, находящимися под большими давлениями (более 21 МПа). Так, процесс гидравлического разрыва пласта проводится в условиях высоких давлений, достигающих 70 МПа. Опасность 87 могут представлять, например, агрегаты кислотной обработки скважин и цементировочные агрегаты, оборудованные насосами высоких давления и используемые для закачки рабочих жидкостей в пласт. В случае неисправностей или непредвиденных аварий возможен риск смертельной опасности трудящихся, поэтому сосуды и баллоны для хранения нефти и газов, а также их транспортировки должны соответствовать требуемым нормам, а работники в свою очередь должны периодически проходить производственные инструктажи. Для предотвращения возникновения инцидентов на производстве применяют средства измерения КИПиА и предохранительную арматуру, а также соблюдение техники безопасности при работе с объектами, находящимися под большим давлением. Также необходим постоянный контроль за техническим состоянием сосудов: если обнаружены какие-то трещины, пропуски газов, отпотевания в местах сварочных швов, то подобные сосуды снимают с эксплуатации. Обо всех замеченных неисправностях работник должен сделать отметку в журнале. 5.2.2.4 Пожароопасность Нефть, газ и продукты их переработки – легковоспламеняющиеся вещества. Согласно ГОСТ 12.1.004-91 [31], объекты нефтегазовых промыслов должны быть оборудованы системами пожарной безопасности, которые в случае опасности должны незамедлительно оповестить рабочий персонал. В целях безопасности людей на случай пожара должны быть правильно спроектированы здания и помещения, которые гарантируют быструю эвакуацию персонала и ограничивают распространение пожара. Все противопожарное оборудование (огнетушители, автоматические системы пожаротушения, емкости с негорючими материалами) всегда должны быть готовы к использованию. Также необходимо проводить инструктажи по пожарной безопасности, ознакомление с противопожарными инструкциями и планами и эвакуаций. С целью предотвращения опасных пожарных ситуаций территория нефтегазовых объектов должна содержаться в порядке и чистоте, все отходы 88 производства, бытовой мусор и складские убранства должны быть утилизированы, хранение нефтепродуктов в открытых ямах запрещается. В случае возникновения пожарной ситуации основной задачей работников производства является предотвращение образования горючей среды и (или) источников зажигания, а также организация защиты и безопасной эвакуации людей. К средствам защиты при возникновении пожарных ситуаций относятся противогазы, респираторы и аптечки, которые должны находиться в доступных для работников местах. 5.2.2.5 Электроопасность Оборудование, находящееся в пределах рабочей площадки, работает от электрического тока, поэтому всегда существует вероятность поражения рабочего током. Для предотвращения подобных ситуаций, все электроустановки должны быть заземлены, укомплектованы средствами защиты и пожаротушения и проходить периодический осмотр. К тому же, работники должны быть обеспечены необходимыми средствам индивидуальной защиты, которые включают в себя резиновые рукавицы и обувь, диэликтрические коврики, пластиковые каски и очки, термостойкие костюмы. При возникновении опасных ситуаций работник, неквалифицированный в области электробезопасности, не должен предпринимать опасных для своего здоровья действий, а обязан сообщить о неисправности главному инженеру- электрику. 5.3 Экологическая безопасность 5.3.1 Защита селитебной зоны В процессе работы нефтяных промыслов в атмосферу выделяется значительное количество токсичных веществ: продукты сгорания двигателей, работающих на топливе, продукты сгорания газа на факелах, пары химических реагентов и нефтяных продуктов, пыль, поднимая в воздух при работе оборудования. Все это негативно сказывается на организме человека, поэтому 89 необходимы санитарно-защитные зоны (СЗЗ) – это территории, опоясывающие промышленные предприятия и служащие для защиты селитебных частей города. При проектировании санитарно-защитной зоны учитываются размеры зоны загрязнения промышленных предприятий и разрывы от источников производственных выбросов в атмосферу. Существует ряд правил, определяющий обязательные гигиенические требования к предприятиям, обозначенные в СП 2.2.1.1312-03 Гигиенические требования к проектированию вновь строящихся и реконструируемых промышленных предприятий [32]. 5.3.2 Защита атмосферы Основные выбрасываемые в атмосферу вредные примеси от нефтегазовых комплексов – это кислые компоненты (оксиды углерода, серы и азота, сероводород), углеводороды и их производные, и твердые частицы. Производственные отходы, возникающие на нефтегазопромыслах, подлежат к сжиганию на факельных установках, в результате чего в атмосферу выделяются вредные компоненты. Существенное влияние на атмосферу среди данных компонентов оказывает формальдегид, который имеет резкий запах и высокую токсичность, и диоксид серы, выделяющийся при сжигании угля или нефти с высоким содержанием серы. Помимо этого, на промысле при проведении различных работ используется оборудование, основанное на сжигании топлива, что также сопровождается выделением вредных компонентов в окружающую среду. Минимизация негативного воздействия на атмосферный воздух на месторождениях достигается: полной герметизацией технологического оборудования; защитой оборудования от коррозии; оснащением предохранительными клапанами всей аппаратуры, в которой может возникнуть давление, превышающее расчетное; откачкой нейти при аварийной ситуации в дренажные емкости; испытанием оборудования и трубопроводов на прочность и герметичность. Существует также такой параметр, как как предельно допустимый выброс вредных веществ, который контролируется на промыслах. 90 5.3.3 Защита гидросферы Основными загрязнителями природной среды, а в частности водоемов, при проведении работ по интенсификации притока является нефть, отработанные растворы, шлам и остаточные воды, содержащие механические примеси, органические соединения, ПАВ и минеральные соли. Чтобы предотвратить выбросы нефтепродуктов в близлежащие водохранилища, при разработке месторождений нефти и различных технологических операциях прямые сбросы неочищенных сточных вод не предусматриваются. Так, например, буровые растворы, уже побывавшие в употреблении, вновь используются в производственных нуждах, а сточные воды закачиваются в нагнетательные скважины, либо подвергаются очистке от вредных примесей посредством различных фильтров. 5.3.4 Защита литосферы Окружающая среда при проведении работ по интенсификации притока может быть загрязнена рабочими жидкостями, которые остаются по окончании процесса. Примыкающим к скважине землям ущерб может быть причинен и техническими средствами: агрегатами, пескосмесителями, автоцистернами и другой спецтехникой, применяемой при гидроразрывах, в случаях отсутствия подъездных путей к скважине, при их неудовлетворительном состоянии и нарушении маршрутов следования. Все это приводит к изменениям физико- химических свойств почв, а также к проникновению через грунты в подземные воды вредных компонентов, что значительно затруднит восстановление почвенных структур. В таблице 5.4 представлены предельно допустимые концентрации для вредных химических веществ в почве. Таблица 5.4 – ПДК вредных химических веществ в почве [33] Вещество ПДК, мг/кг Показатель вредности Бензин 0,1 Воздушно-миграционный Диметилбензолы 0,3 Транслокационный 91 Продолжение таблицы 5.4 Сероводород 0,4 Воздушно-миграционный Серная кислота 160 Обшесанитарный Этиленбензол 0,1 Возушно-миграционный Для предупреждения загрязнения окружающей среды при проведении работ проводятся некоторые мероприятия. Так, сливать остатки рабочих жидкостей на землю запрещается, поэтому их сливают в специальные емкости. Все углеводороды, оказавшиеся на территории вокруг скважины, по окончании работ собираются и утилизируются либо вывозятся, если утилизация невозможна. Если при работах использовались радиоактивные вещества, остатки неиспользованных изотопов, а также жидкость после промывки емкостей и насосов, подвергавшихся воздействию изотопов, разбавляется водой до безопасной концентрации и хоронится в специально отведенном месте. 5.4 Безопасность в чрезвычайных ситуациях На месторождении могут возникнуть различные чрезвычайные ситуации, которые можно разделить на ЧС природного характера: паводковые наводнения, лесные и торфяные пожары, ураганы, метели и снежные заносы, и ЧС техногенного характера: прекращение подачи электроэнергии, пожар на объекте, нарушение герметичности аппаратов и трубопроводов, пропуск сальников насосов, арматуры, что приводит к загазованности, утечки нефтепродуктов, возможности отравления продуктами горения, пожару, взрыву. Наиболее вероятным ЧС на нефтяных промыслах является возникновение пожаров, которые могут возникнуть в результате открытого огня, искры от электрооборудования, сильных перегревов, ударов и трений, а также различного рода разрядов электрического тока. Чтобы не допустить пожароопасных ситуаций между отдельными промысловыми объектами должны выдерживаться определенные дистанции: от устья скважины до насосных станций и резервуаров не менее 40 м, до газокомпрессорной станции – 60 м, до общественных зданий – 500 м. Помимо 92 этого, необходимо проводить повышение надежности технологического оборудования, своевременное обновление используемых материалов, агрегатов и установок и устраивать инструктажи по пожарной безопасности на предприятии. Руководитель предприятия, сотрудники и обслуживающий персонал в случае возникновения пожара или его признаков (дыма, запаха горения или тления различных материалов и т. п.) обязаны немедленно сообщить о пожаре в пожарную охрану. Прибывшие к месту пожара сотрудники обязаны: продублировать сообщение о возникновении пожара в пожарную охрану: принять немедленные меры по организации эвакуации людей; проверить включение в работу (или привести в действие) автоматических систем противопожарной защиты (оповещения людей о пожаре, пожаротушения, противодымной защиты); при необходимости отключить электро- и газоснабжение (за исключением систем противопожарной защиты), остановить работу транспортирующих устройств, агрегатов, аппаратов, перекрыть сырьевые, газовые, паровые и водяные коммуникации, выполнить другие мероприятия, способствующие предотвращению распространения пожара и задымления; прекратить все работы (если это допустимо по технологическому процессу производства), кроме работ, связанных с мероприятиями по ликвидации пожара; удалить за пределы опасной зоны всех работников, не участвующих в тушении пожара; осуществить общее руководство по тушению пожара (с учетом специфических особенностей объекта) до прибытия подразделения пожарной охраны; 93 обеспечить соблюдение требований безопасности работниками, принимающими участие в тушении пожара; организовать встречу подразделений пожарной охраны и оказать помощь в выборе кратчайшего пути для подъезда к очагу пожара. После ликвидации пожара директор предприятия создает комиссию для определения объема восстановительно-ремонтных работ, возможности использования технологического оборудования, коммуникаций, а также оформления установленной документации и разрешения на пуск производства. В комиссию включается представитель пожарной охраны [34]. Вывод Нефтяная промышленность характеризуется наличием большого количества опасных и вредных факторов, их негативное влияние на организм рабочих можно оценить по результатам мониторинга здоровья. К тому же, предприятия нефтяной промышленности относятся к зонам повышенного риска возникновения чрезвычайных ситуаций. Нефть является горючим и легковоспламеняемым сырьем. Нарушение техники безопасности или непредвиденные обстоятельства часто становятся причиной возгорания. Также нефтяная промышленность наносит большой вред экологии за счет использования большого количества токсичных химических веществ, а также токсичности продуктов переработки и горения нефтепродуктов, неправильной их утилизации. Выполнение всех требований мер безопасности при выполнении работ, связанных с интенсификацией притока, позволяет избежать воздействия вредных и опасных факторов или хотя бы значительно уменьшить их урон оператору, а знание правил по защите окружающей среды при проведении работ минимизирует вред природе. 94 Заключение В данной работе были рассмотрены наиболее характерные для Западной Сибири методы интенсификации притока, к которым относятся кислотные обработки призабойной зоны, включающие в себя соляно-кислотные обработки, глино-кислотные обработки, пенокислотные обработки, и гидравлический разрыв пласта. Также был осуществлен анализ эффективности воздействия наиболее распространенных методов. Х месторождение отличается сложным геологическим строением, является многопластовым и низкопродуктивным. Коллекторы продуктивных пластов данного месторождения характеризуются низкой проницаемостью и низкой песчанистостью, но повышенными значениями глинистости и высокой расчлененностью. Такие геологические условия предполагают использование технологий ГРП, а повышенная глинистость также предполагает использование смеси соляной и плавикой кислот при обработке призабойной зоны. В результате проведения ГРП общая дополнительная добыча за весь представленный период составила 2369,4 тысяч тонн. Также на Х месторождении проводились работы по вторичной перфорации скважин, включающие в себя дострел интервала перфорации и приобщение пластов суммарная дополнительная добыча в результате составила 90530,1 тонн. Проводились также обработки ПЗС в нагнетательных скважинах раствором соляной и плавикой кислот с целью восстановления и увеличения их приемистости, в результате приемистость скважин увеличилась в среднем в 1,5-10 раз. Применение методов интенсификации притока на Y месторождении рассматривалось на примере объекта АС7-8, который характеризуется довольно низкими коллекторскими свойствами и малой нефтенасыщенной толщиной. Операции по ОПЗ на данном объекте проводились как на фонде добывающих, так и на фонде нагнетательных скважин. В результате этого дополнительная добыча составила 2011,6 тонн, в качестве рабочих растворов использовались комбинации СКО + ОПЗ растворитель, СКО + ПАВ, а приемистость 95 нагнетательных скважин увеличилась в среднем в 1,7 раз. В результате проведения ГРП за весь рассмотренный период было дополнительно добыто 14077 тонн нефти. Также проводились работы по повторной перфорации, объем дополнительной добычи нефти для данного метода составил 1113,1. Стоит также отметить, что операций ГРП было проведено значительно больше в сравнении с количеством работ по другим методам, это может быть связано с тем, что гидроразрыв пласта уже зарекомендовал себя как эффективный метод интенсификации притока. Из всего вышеперечисленного можно сделать вывод, что для месторождений Западной Сибири гидроразрыв пласта является одним из наиболее распространенных методов, так как обладает сравнительно высокой эффективностью и подходит геологическим условиям месторождений. Но также остается важным применение кислотных обработок призабойных зон скважин, позволяющих восстановить коллекторские свойства продуктивных пластов, увеличить приемистость нагнетательных и, как следствие, увеличить дебит соседних добывающих скважин. Таким образом, наибольшей эффект от воздействия может быть достигнут за счет применения методов интенсификации в комплексе и взаимодействии друг с другом. |