Дубовик ВКР 5. Подбор фонтанного оборудования для оптимизации работы добывающей скважины

• Название: Подбор фонтанного оборудования для оптимизации работы добывающей скважины
• Дата: 27.05.2022
• Размер: 1.51 Mb.
• Имя файла: Дубовик ВКР 5.docx
• Тип: Пояснительная записка; #553259
• страница: 8 из 9

7 БЕЗОПАСНОСТЬ НА РАБОЧЕМ МЕСТЕ И ОХРАНА ТРУДА

Характеристика потенциальных источников и воздействие на основные компоненты окружающей среды.

Воздействие на природную среду, в первую очередь, при физическом воздействии на ландшафт и экосистемы. Механические воздействия, которые особенно интенсивны на ранних этапах освоения месторождений при буровых работах и строительстве объектов обустройства, как правило, выражаются в:

- нарушении целостности поверхности, сопровождающимся полным уничтожением или частичным нарушением почвенно-растительного покрова при строительстве различного рода объектов и передвижениях транспортных средств;

- изменении рельефа при разработке карьеров и отсыпке насыпей под площадные объекты и дороги;

- нарушении естественного гидрографической сети (устройство насыпей, котлованов, засыпка болот изменение профиля русел рек и очертаний береговой линии при переходах автодорог и трубопроводных систем через водные преграды и пр.);

- подтоплении или увеличении дренированности территории в результате изменения поверхностного и грунтового стока вследствие строительства нефтепромысловых сооружений;

- нарушении мест обитания животных и т.п.

В период эксплуатации месторождения на первое место по значимости выходят воздействия, связанные с химическим загрязнением окружающей среды.

По характеру загрязнения окружающей среды источники воздействия можно условно разделить на следующие виды:

- источники загрязнения воздушной среды;

- источники загрязнения поверхностных вод;

- источники загрязнения почв (грунтов) и подземных вод;

- источники загрязнения флоры и фауны.

Основными источниками поступления вредных веществ в атмосферу при разработке месторождений нефти могут служить:

- сжигание попутного нефтяного газа в факелах;

- печи для подогрева углеводородного сырья;

- поступление утечек из емкостей для хранения сырья и топлива, перекачивающих агрегатов, запорно-регулирующей арматуры;

- места аварийных разливов химических реагентов нефти, испарения амбаров, полигонов, выбросом газа;

- различные силовые агрегаты;

- системы для сжигания различных отходов;

- системы для жизнеобеспечения производственных и жилых помещений;

- транспортные средства;

- газосварочные работы;

- пожары.

Основными источниками поступления вредных веществ в поверхностные воды при разработке месторождений нефти и газа могут быть:

- сброс сточных вод при бурении;

- производственные и хозяйственно-бытовые отходы и стоки;

- талые и ливневые (дренажные) воды, стекающие с производственных площадок и загрязненных участков;

- строительные и иные работы, ведущие к эрозии прибрежной зоны водотоков и водоемов и попаданию в них строительного мусора;

- аварийные разливы нефти и несанкционированный сброс отходов в водные объекты.

Основными источниками загрязнения почв могут являться:

- полигоны (амбары, свалки) для хранения твердых и жидких отходов;

- производственные (технологические) площадки, места складирования (хранения) ГСМ, химреагентов и других вредных соединений, резервуарные парки;

- транспортные средства;

- аэрозольное осаждение загрязняющих веществ от местных источников выбросов вредных веществ в атмосферу;

- аварийные разливы нефти, водовыпуски и несанкционированный сброс отходов.

Загрязняющие вещества содержатся в пластовых флюидах, токсичные компоненты которых - сероводород, углекислый газ, электролиты, растворы и пары тяжелых металлов, ртуть, меркаптаны, сероорганические соединения, ароматические углеводороды - могут поступать в окружающую среду при возможных осложнениях в бурении, испытаниях, освоении, консервации, заполнении и ликвидации скважин, а также выделяться в атмосферу при испарении с поверхности шламовых амбаров, отдувке скважин; в горюче - смазочных материалах, топливе для котельной и продуктах сгорания топлива при работе ДВС, котельной, автотранспорта, спецтехники;

в материалах для приготовления и утяжеления буровых и цементных технических суспензий; нейтрализации сероводорода и обработки ствола скважины кислотными, силикатными, эмульсионными и другими средами;

в технических жидкостях - буровых и тампонажных, буферных; буровых сточных водах и шламе; суспензиях для консервации скважин и вызова притока.

Опасные и вредные производственные факторы.

Опасные и вредные производственные факторы (ОВПФ) могут влиять негативно на работоспособность и здоровье человека. Заболевания, которые могут возникать от воздействия ОВПФ называют профессиональными. По воздействию на организм человека ОВПФ делятся на: физические, химические, психофизиологические и биологические.

Физические ОВПФ бывают: метеорологические, колебании и вибрации, излучения, запыленность воздуха.

Из источника [20] химические делятся по своему способу проникновения в организм человека. Они подразделяются на: действующие через дыхательные пути, через желудочно-кишечный тракт, кожные покровы и слизистые оболочки.

Биологические ОВПФ – это факторы, к которым относят микроорганизмы и продукты их жизнедеятельности, а также растения и животные.

Психофизиологические факторы: физические и нервно-психические перегрузки организма.

Производственные факторы могут стать опасными и навредить здоровью человека лишь в том случае, если они будут оказывать интенсивное и длительное влияние.

Предельно допустимое значение вредного производственного фактора – значение, при котором факторы не приведут к снижению работоспособности или заболеванию сотрудника, как в период трудовой деятельности, так и в последующий период жизни и не оказывает негативного влияния на потомство.

Принято обозначать уровни интенсивности факторов, при выходе за которые проявляется их вредности и опасность, как предельно допустимые уровни (ПДУ).

К неблагоприятным факторам на нефтяных и газовых промыслах относят: наличие в воздухе вредных газов и паров, дискомфортные метеорологические условия, шум, вибрация, недостаточное или чрезмерное освещение и др.

Пожарная безопасность

Предприятия нефтяной промышленности характеризиются повышенной пожароопасностью.

По статистике из источника [21], на нефтегазодобывающих предприятиях наиболее частыми причинами возгораний служат: загорание природных углеводородов и продуктов УВ, неисправность оборудования, неосторожное обращение с открытым огнем, взрывы газо-воздушных и паровоздушных смесей и пыли, самовозгорание горючих веществ, поломка оборудования, фонтанирование скважин, нарушение технологического процесса с разливом горючих веществ и др.

Территория производственных объектов ремонта скважин и добычи нефти, помещений и оборудования должна содержаться в чистоте и порядке. Не допускается замазученность производственной территории, оборудования, загрязнение легковоспламеняющимися и горючими жидкостями (ЛВЖ, ГЖ), мусором и отходами производства. Сгораемые отходы производства должны убираться и уничтожаться в безопасных в пожарном отношении местах. В местах разлива ЛВЖ и ГЖ пропитанный ими грунт должен быть тщательно промыт, убран и засыпан сухим песком.

За герметичностью оборудования (особенно фланцевых соединений и сальников) необходим строгий контроль. В случае обнаружения пропусков следует принимать меры по их устранению.

Отогревать замерзшую аппаратуру, арматуру, трубопроводы, задвижки разрешается только паром или горячей водой. Промасленный либо пропитанный бензином, керосином, нефтью и иными ГЖ обтирочный материал следует складировать в специальные металлические ящики с плотно закрывающимися крышками.

Устанавливать подъемники и передвижные агрегаты на территории кустовой площадки, загрязненной горюче-смазочными материалами и без искрогасителей запрещается. Агрегаты, производящие технологические операции на скважинах, должны устанавливаться на расстоянии не ближе 25 м от устья скважины и так, чтобы кабины не были обращены к устью скважины. Курение разрешается только в специально отведенных местах, обозначенных табличками «место для курения» и оборудованных средствами пожаротушения.

Монтаж и демонтаж оборудования на кусту производится только искронеобразующим инструментом и в антистатической одежде, все электрооборудование должно быть заземлено.

Производственные помещения оснащаются датчиками дыма, вспышки и датчиками легких и тяжелых газов, а также звуковой и световой сигнальными системами.

На кусту должен располагаться в легкодоступном, видном месте пожарный щит, оснащенный конусным ведром, лопатой, багром, кошмой, ящиком с песком и огнетушителем.

Перед взрывоопасными объектами вывешиваются таблички с указанием местонахождения средств пожаротушения, которые должен знать весь обслуживающий персонал.

Средства индивидуальной защиты на производстве

Все работники, находящиеся на территории предприятия и принимающие непосредственное участие в работе должны быть обеспечены средствами индивидуальной защиты (СИЗ)[19].

К ним относят: защитные очки или противогазы, средства индивидуально й защиты органов дыхания (СИЗОИД), средства индивидуальной защиты от ионизирующих лучей, резиновые сапоги, фартуки, защитная спецодежда.

Электробезопасность

Все помещения делятся на два вида: помещения с повышенной опасностью (сухие) и помещения особо опасные (сырые). Для сухих помещений безопасное напряжение 36 В, а для сырых 12 В, что описано в источнике [20].

При выполнении работ с электрическим оборудованием, важно помнить, что есть шанс случайного соприкосновения с токоведущими частями или соприкосновение с металлом, который случайно оказался под напряжением, о нагреве токоведущих частей и образовании дуг и искр.

Для того, чтобы обеспечить безопасность на рабочем месте, необходимо: исключить возможность соприкосновения с токоведущими частями оборудования, изолировать электрооборудование, использовать СИЗ, исключить пробой изоляции и обрыв заземляющего провода.

Выполнение работ на фонтанной скважине

Существуют опасные факторы на скважинах, которые разрабатываются фонтанным способом, к ним относят: избыточное давление, замазученность и загазованность территории, работа на высоте.

Обязательным условием является постоянная проверка всех данных, снятие показаний с манометров, фиксирование изменений работы скважины.

Требования, которые необходимо соблюдать для того, чтобы работы на фонтанной скважине прошли успешно.

Первое, фонтанная арматура, которая установлена на скважине, должна соответствовать максимальному давлению, которое ожидается на момент эксплуатации. Запрещено использовать оборудование при давлениях выше разрешенных.

Второе, должны быть установлены манометры или устройства, заменяющие их, для снятия показаний давления.

Третье, при необходимости ремонта запрещается проводить работы оборудования фонтанной арматуры, находящегося под давлением.

Четвертое, независимо от параметра рабочего давления система фонтанной арматуры монтируется со всеми шпильками.

Пятое, для того, чтобы проводить обслуживание верхней части фонтанной арматуры, нужно соорудить площадку с лестницей и перилами.

Шестое, задвижки арматуры должны иметь эксплуатируемый вид и быть исправными.

Седьмое, работы по отогреву фонтанной арматуры и ее обвязки следует проводить только паром и горячей водой [20].

Требование безопасности перед началом работ

Перед тем, как начать работу оператор обязан:

- ознакомиться с записями в вахтовом журнале;

- проверить и привести в порядок спецодежду, спецобувь, СИЗ;

- проверить укомплектованность медицинской аптечки;

- подготовить необходимые СИЗ;

- проверить наличие и исправность инструментов и приспособлений;

- осмотреть место проведения работ, во избежание получения травм.

Требования безопасности во время работы

Во время разработки скважины должны соблюдаться меры по ликвидированию опасных ситуации, которые будут угрожать жизни и здоровью человека. Оператор, который ведет работы, должен четко знать все операции, которые выполняются в процессе работ. Контроль над работой скважины осуществляется не только оператором, но и электротехническим персоналом, слесарями по ремонту оборудования.

Во время работы на устье скважины рабочая площадка должна очищаться от грязи, нефтепродуктов и других загрязнений.

Во время работ по установке и доставке труб запрещается: направлять или удерживать нижний конец трубы руками, производить спуск и подъем, а также посадку на элеватор с резкими движениями и рывками, во время спуска и подъема труб находится рядом с устьем скважины.

Для того, чтобы опустить трубы на мостки следует использовать подставку-козелок, с регулировкой по высоте и крепежом на мостках. Во время сопровождения опускаемой трубы следует находится сбоку.

При промывочных работах или глушениях скважины запрещается: производить ремонтыне работы, обслуживание и подтягивание любых узлов агрегата или обвязки устья и нагнетательного трубопровода.

Во время того, как происходит работа механизмов, запрещается: производить ремонт этих механизмов или креплений, чистить и смазывать движущиеся части вручную или приспособлениями не предназначенными для этого, снимать ограждения и проникать за них, тормозить движущиеся части механизмов, переходить или проходить над приводными цепями, ремнями, направлять, сбрасывать, натягивать или ослаблять ременные передачи.

Все резьбовые соединения на задвижках, вентилях, шлангах, трубах следует смазывать, а также тщательно проверять механизмы. Во время прокладки линий обвязки необходимо предусмотреть свободный доступ и проход персонала к месту соединения труб и шлангов. Во время работ по закачке растворов и кислоты, а также во время гидравлических испытаний и обвязки устья весь персонал, кроме работающих на агрегате должен быть удален в безопасное место.

Требования безопасности в аварийных ситуациях

В случае, если возникла аварийная ситуация нужно немедленно прекратить все работы, сообщить о случившемся руководителю работ и действовать согласно полученным указаниям.

При возникновении пожара или пожароопасных ситуаций следует: прекратить всю работу, сообщить о пожаре, отключить электроэнергию, вывести всех людей из зоны поражения, быстро и четко выполнить меры, которые описаны в плане ликвидации аварий, изолировать очаг возгорания от кислорода, горящие объемы заполнить негорючими газами или паром, принять меры по искусственному снижению температуры.

Если произошел несчастный случай, то необходимо немедленно освободить пострадавшего от воздействия травмирующего фактора, оказать доврачебную помощь и сообщить руководителю, при необходимости вызывать скорую помощь или отправить пострадавшего в учреждение здравоохранения. По возможности полностью сохранить обстановку на месте несчастного случая, при условии, что она не причин вред жизни и здоровью рабочих.

Требования безопасности по окончанию работ

По окончанию работ следует привести рабочее место в порядок, все инструменты убрать в специальное для них место, отключить оборудование и произвести его очистку.

Принимающего смену полностью ознакомить со всеми изменениями и неисправностями, которые происходили в течении смены.

Свою спецодежду, обувь и СИЗ привести в порядок и уложить в место хранения. Вымыть руки и лицо теплой водой с мылом, принять душ, для трудноудаляемых загрязнений применить специальные очищаю вещества, смазать руки питающим и регенерирующим кремом.

7.1 Охрана окрущающей среды

Все работы, которые происходят на месторождении, должны производится так, чтобы свести к минимуму или полностью исключить потери полезных ископаемых, разрушения почвы, загрязнение вод и воздуха, отравление животных и загрязнений флоры.

При освоении и разработке месторождений выделяют следующие источники загрязнений: выхлопные трубы дизелей и газовых турбин, дымовые тубы котельных, факельные устройства, вентиляционные системы, транспортные средства.

Выбросы, которые загрязняют атмосферу, в целом состоят из разного рода газов, таких как: окись азота и углерода, двуокись серы, а также углеродной пыли.

Для того, чтобы максимально уменьшить количество выбросов следует применять герметичные системы сбора и подготовки продукции, утилизировать большую часть попутного нефтяного газа с превращением его в топливо для выработки электроэнергии, неутилизированный газ сжигать на специализированных бездымных горелках в факелах и другими мероприятиями [8].

Источники сброса загрязняющих веществ:

- система хранения, приготовления и циркуляции бурового раствора, химреагентов и утяжелителя;

- вспомогательные производственные цеха и транспортные участки;

- система подготовки, переработки и транспортировки нефтепродуктов;

- производственные населенные пункты.

К основным видам отходов, образующихся в результате разведки, добычи и транспортировки нефти и представляющих опасность для окружающей среды, можно отнести:

- буровой шлам;

- углеводороды;

- химреагенты применяемые при бурении скважин;

- сульфиды металлов;

- химические реагенты, используемые при добычи;

- пластовые воды;

- бытовой мусор и промышленные твердые отходы;

- моющие средства;

- отстой из резервуаров;

- пластмассы;

- почвы, загрязненные нефтью и пластовыми водами.

Защита атмосферного воздуха от загрязнений очень важна, в нашем случае это защита от антропогенных загрязнений, то есть отходы химические, промышленные и бытовые. Содержание веществ, которые могут влиять вредоносно на окружающую среду должны подвергаться систематическому контролю, чтобы не допустить их превышение.

Основные меры защиты:

- максимальная утилизация попутного газа;

- применение эффективных факельных устройств при аварийном сжигании газа;

- герметизация нефтепромысловых объектов.

Попутный газ вместе с добытой жидкостью с месторождения поступает на центральный пункт сбора. Сжигание газа происходит в аварийных ситуациях на факеле. Факельные стояки должны быть оборудованы эффективными горелками, обеспечивающими наиболее полное сжигание, обратными клапанами и дежурной горелкой с оборудованным автоматическим электрозапальным устройством. Высота стояка выбирается на стадии проектирования, исходя из необходимости интенсивного рассеивания вредных примесей в приземном слое.

Газ, который поступает на ЦПС, используется в газогенераторной установке на нужды собственного энергопотребления. К основным объектам загрязнения воздушной среды вредными примесями являются: кустовые площадки, площадка УПН, передвижные источники.

Основные вредные вещества, которые поступаю в атмосферу: углеводороды, оксиды азота, углерода и серы.

К числу мероприятий по охране атмосферного воздуха можно отнести:

- оснащение резервуаров газоуравнительными линиями для сокращения потерь легких фракций при заполнении резервуаров;

- контроль содержания углеводородов на площадке УПУ;

- переодический контроль выхлопных газов у автотранспортной техники и своевременная регулировка двигателей внутреннего сгорания.

В условиях, когда необходимо применять изолирующие дыхательные аппараты, для ликвидации сложных аварий, работы должны вестись работниками газоспасательной службы.

Для того, чтобы поддерживать водные ресурсы в соответствующем виде, а также предотвращать загрязнения, истощения поверхности вод и сохранения среды обитания объектов флоры и фауны устанавливаются водоохранные зоны.

В качестве технических мероприятий по охране водных ресурсов применяются:

- прокладка подводных переходов нефтепроводов через речки и ручьи с использованием труб с увеличенной толщиной стенки либо в металлическом кожухе;

- укрепление грунта на прибрежных участках трасс лежневым настилом и проведением биологической рекультивации, путем посева трав для предотвращения эрозии;

- организация подъездов ниже по течению подводных переходов для экстренной установки боновых заграждений в случае аварий нефтепровода.

Кроме того, в технологических разделах приведены методы защиты от коррозии трубопроводов, которые способствуют предотвращению аварийных разливов нефти и, соответственно, загрязнению поверхностных вод.

При условии строительства кустов в пределах водоохранных зон или акваторий озер должно быть обеспечено предотвращение загрязнения вод путем реализации следующих технических решений:

- грунтово-лежневое основание и борта кустовой площадки гидроизолируются укладкой полимерной пленки;

- откосы кустовой площадки выполняются пологими с уклоном не менее 1/3 и укрепляются посевом трав;

- на кустовой площадке оборудуется промышленно-ливневая канализация со сбором возможных утечек в дренажно-канализационную емкость.

Принимая во внимание тот факт, что загрязнение почвы может привести к необратимым последствиям, в ходе которых можно лишить нашу планету флоры и фауны, либо численно сократить популяцию и виды, следует принимать меры с целью максимального уменьшения воздействия негативного влияния от работ, которые проходят на месторождении.

Вне водоохранных зон буровой шлам без воды, то есть обезвоженный следует захоронять в шламонакопителях непосредственно в пределах кустовых площадок. В течении года после завершения бурения шламонакопители подлежат рекультивации.

Технологическая последовательность операций заключается в:

- Откачке жидкой фазы с поверхности и вывоз в систему утилизации подтоварных сточных вод;

- Укладка поверх шлама порубочных остатков, лома строительных конструкций и других малотоксичных отходов, образовавшихся при строительстве куста;

- заспыка шламонакопителя песчаным грунтом толщиной 0,5м;

- нанесение слоя торфо-песчаной смеси толщиной 10-15 см;

- засеивание территорий травосмесями.

В процессе эксплуатации объектов обустройства месторождения образуются продукты зачистки нефтепромыслового оборудования (нефтешламы), отработанные масла, тара от использованных реагентов и материалов, бытовые отходы. Их рекомендуется обезвреживать на площадке биодеградации нефти [11].

Металлические остатки, то есть лом, который образуется в процессе работы, вывозят на временную площадку накопления в районе полигона, где они сортируются и затем вывозятся на предприятия.

Порубочные остатки захороняются в основании дорог и кустовых площадок, либо используются в качестве выстилки при засыпке амбаров, предотвращая выдавливание глинистых фракций.

Если говорить о комплексе мер по защите многолетнемерзлых пород (ММП), то в первую очередь мы рассматриваем предотвращение развития неблагоприятных геологических процессов. Для того чтобы снизить воздействие на почву и не нарушить ландшафт, а также минимальное нарушение природных условий, реализуются следующие решения:

- надземный способ прокладки трубопроводов;

- буроопускной способ погружения свайных опор;

- сезонные ограничения на ряд работ;

- технологические сооружения устанавливают на песчаных подсыпках с сохранением мохово-растительного покрова на поверхности мерзлого грунта;

- информационное обеспечение состояния поверхностных условий, постоянный мониторинг температуры ММП.

В условиях разработки очень важно сохранить флору и фауну, условия произрастания растений и среды обитания животных. Мероприятия, которые направлены на это чаще всего влияют на антропогенную нагрузку, которая исходит от деятельности на производстве. Рекомендуют применять следующие мероприятия:

- сбор, складирование и утилизация порубочных остатков;

- создание противопожарных минерализованных полос шириной не менее 1,4 м вокруг нефтепромысловых сооружений;

- запрет на движение транспорта вне полосы дорог и отведенных временных проездов;

- запрет на свободный ввоз охотничьего оружия и беспривязное содержание собак в пределах месторождения.

Для того, чтобы оградить редкие виды растений и животных следует ознакомить персонал с их описанием, характеристикой и местом обитания. Все редкие виды, которые оказались на территории должны быть отмечены, и вся информация о них передана в районные природоохранные органы.





ЗАКЛЮЧЕНИЕ

В данной выпускной квалификационной работе был произведён анализ информации по теме. Рассмотрены процессы фонтанного режима работы скважин, условия, виды фонтанирования, основные технологические параметры и связь между ними.

Для выполнения задания были использованы данные по Баяндыскому месторождению. Проанализирована общая информация о месторождении, текущее состояние разработки, проанализирован фонд скважин.

Произведено моделирование движения газожидкостной смеси в колонне НКТ фонтанных скважин.

Использован программный продукт PIPESIM с целью моделирования фонтанной эксплуатации скважин и подбора параметров.

Текущая ситуация в нефтегазовой индустрии является непростой и требует быстрого, многовариантного и проработанного обоснования. Кроме раскрытия потенциала добычи углеводородов, также требуется учесть риски в случае изменения условий в кратко- и среднесрочной перспективе. Развитие технологий и инструментов проектирования позволит снизить затраты на проекты разработки и обустройства, повысить качество выполнения проектов за счет автоматизации расчетов и проработки различных вариантов с выбором оптимального.