Курсовая. Сегодня нефтегазовая промышленность России
 Скачать 225.72 Kb.
|
|
4. ОХРАНА НЕДР И ОКРУЖАЮЩЕЙ СРЕДЫ 4.1 Охрана недр при проведении ПРС Охрана недр нефтяных месторождений составляет одну из важнейших сторон деятельности геологической службы нефтеразведочных и нефтедобывающих предприятий. Одним из существенных вопросов по охране окружающей среды и рационального использования природных ресурсов является вопрос снижения вредного воздействия на природную среду при проведении работ по капитальному ремонту скважин. При проведении капитального ремонта, основными факторами негативно влияющим на окружающую среду являются газонефтяные проявления, открытые фонтаны, заколонные переливы и др. Нефтегазопроявления - это переливы из скважины в следствиекоторых происходит загрязнение почвенного покрова земли. Нефтегазапроявления, как правило сопровождаются выделением углеводородного газа из скважины, тем самым оказывая вредное воздействие на атмосферный воздух. Основными причинами возникновения нефтегазапроявлений является снижение гидростатического давления на продуктивный горизонт, несоответствие параметров задавочной и промывочной жидкости, нарушение технологии проведения работ при ремонте скважин, возникновение поршневого эффекта. Причиной возникновения заколонных перетоков, способствующих загрязнению водоносных горизонтов, является нерушение эксплуатационной колонны добывающих и нагнетательных скважин. Причиной перехода газоводонефтепроявлений в открытые фонтаны и тем самым увеличение отрицательного воздействия на окружающую среду и природные ресурсы, является отсутствие герметизации устья скважины при проведении технологических операций во время капитального ремонта скважин. С целью максимального сокращения вредных выбросов в окружающую среду, предотвращения загрязнения гумусного слоя почвы и питьевых водоносных горизонтов. В ПАО «Сургутнефтегаз», конкретно на Западно-Сургутском месторождении, соответствующими нормативными документами и регламентами предусматривается составление специальных разделов по охране недр и окружающей природной среды в отчетах по подсчету запасов и проектированию разработки нефтяных месторождений. Внимание к этим проблемам постоянно возрастает, настойчиво ищутся пути и средства достижения наибольшего природоохранного эффекта. Исходя из изложенного подхода к охране недр как к комплексной проблеме достижения максимального народнохозяйственного эффекта при минимизации ущерба, работы по охране недр в нефтяной промышленности следует проводить по нескольким направлениям, основными из которых представляются следующие: 1) достижение максимальной нефтеотдачи эксплуатируемых залежей; 2) получение максимальной информации о недрах, вскрываемых буровыми скважинами; 3) охрана пресных вод от загрязнения и истощения; 4) сохранение природных гидродинамических условий разреза отложений; 5) предохранение от разрушения и переформирования неразрабатываемых залежей нефти и газа. Рассмотрим эти направления более детально. Основные усилия направляются на повышение коэффициента охвата нефтеносных пластов процессом вытеснения, на сокращение потерь нефти в недрах. Источником таких потерь служат: 1) замкнутые линзовидные пропластки, не вовлеченные в разработку; 2) различного рода полузамкнутые тупиковые зоны, откуда нефть не может быть вытеснена при существующем направлении потоков; 3) целики нефти между скважинами, особенно при редком расположении последних в условиях неоднородных пластов; 4) нефть, оттесняющаяся в некоторых случаях за контур нефтеносности из краевой части залежи при приконтурном и внутриконтурном заводнении; 5) нефть, перетекающая в другие горизонты разреза отложений по заколонному пространству аварийных скважин. Выявление всех мест возможных потерь нефти в недрах и организация геолого-технических мероприятий по ликвидации или существенному уменьшению этих потерь (включая такие дорогие операции, как бурение дополнительных скважин, организацию перемены направлений потоков в пласте, создание новых очагов или линий заводнения, дополнительное вскрытие пластов и обработку призабойных зон, ликвидацию затрубной циркуляции жидкости и т.д.) обеспечивают достижение необходимой полноты выработки нефти и являются необходимым звеном рационального использования и охраны недр. Большая часть этой информации сейчас используется для решения собственно нефтяных задач - оценки запасов нефти, определения добывных возможностей, обеспечения полноты выработки нефтяных пластов, поисков новых залежей, безаварийной проводки скважин и т.д. Однако нельзя забывать, что бурение скважин - это еще и уникальный инструмент для широкого познания строения недр Земли. Большое значение имеет выявление неуглеводородного сырья в недрах нефтяных месторождений, прежде всего - подземных вод. В пределах нефтяных месторождений содержатся следующие виды полезных вод: термальные, минеральные промышленного значения, являющиеся сырьем для получения йода, брома, бора, лития, стронция, рубидия, цезия, магния, соды; минеральные лечебного значения; пресные, пригодные для бытового, промышленного и сельскохозяйственного использования. На многих нефтяных месторождениях подземная вода используется в качестве вытесняющего агента для закачки в нефтяные пласты. Все возрастающее значение приобретает изучение глубоких водоносных горизонтов, как возможных емкостей для подземного хранения жидких и газообразных продуктов, включая захоронение вредных стоков различных промышленных производств. Среди минеральной составляющей горных пород нефтяных месторождений имеются многие ценные компоненты, являющиеся рудами тяжелых металлов, строительными и дорожными материалами и др. Забота о сохранении пресных вод - третья очень важная сторона охраны недр. Как правило, пресные подземные воды насыщают верхние горизонты литосферы и тесно связаны с наземной гидросферой - реками, ручьями, родниками, озерами. Пресная вода питьевого качества во многих районах становится ценнейшим полезным ископаемым в связи с нехваткой воды поверхностных водостоков. Пресные подземные воды загрязняются главным образом в результате инфильтрации с поверхности. Основными загрязняющими агентами служат: а) при бурении скважин - буровые и тампонажные растворы, шлам, буровые сточные воды, продукты испытания скважин, циркулирующие и накапливающиеся в поверхностных сооружениях (земляных амбарах); б) в процессе эксплуатация нефтяного промысла - нефть, попутная пластовая вода, различного рода водорастворимые химреагенты. Основные мероприятия по предотвращению и уменьшению воздействия на пресноводные подземные горизонты процессов строительства скважин направлены на сокращение объемов технологических жидкостей и отходов, устранение их токсичности, недопущение их растекания по поверхности и инфильтрации в грунт. Это достигается проведением целого ряда технических мероприятий, разработанных в НГДУ «Сургутнефть» ПАО Сургутнефтегаз», которые способны обеспечить существенный природоохранный эффект. Основной мерой предотвращения загрязнения пресных вод продукцией добывающих скважин на нефтяных промыслах является использование закрытой, полностью герметизированной системы сбора, первичной обработки и транспорта всей продукции, включая нефть, газ и попутную воду. Четвертое направление работ по охране недр связано с контролем и сохранением природных гидродинамических условий водоносных горизонтов разреза отложений. Дело в том, что изменения пластового давления, вызванные разработкой нефтяных залежей, могут передаваться не только по латерали, захватывая далекую законтурную водоносную область пластов, но и по вертикали, на водоносные горизонты разреза отложений вплоть до грунтовых вод. Такое изменение энергетического состояния геологической среды может вызвать очень опасные негативные последствия. Так, снижение пластового давления под влиянием отбора нефти, газа и воды (депрессионный техногенез недр) может привести к снижению потерь и истощению запасов подземных вод вышележащих горизонтов, иссяканию источников, общему осушению водоемов и местности. В некоторых случаях следствием депрессионного техногенеза недр становится просадка земной поверхности. Напротив, при повышении пластового давления вследствие разработки нефтяных залежей с закачкой воды или вследствие сброса сточных вод в поглощающий горизонт, возможен отток части жидкости в верхние горизонты разреза, что приводит к засолению пресноводных горизонтов минерализованными водами, образованию источников и грифонов, заболачиванию и подтоплению территории. Все перечисленные явления - не только предположения, но уже фактически проявились на ряде нефтяных месторождений, причинив значительный ущерб строениям, сельскому хозяйству и населению. Пятое направление работ по охране недр, близкое к предыдущему, предусматривает сохранение и рациональное использование запасов нефти и газа в соседних залежах, находящихся вблизи основных разрабатываемых объектов. Как правило, большинство крупных нефтяных месторождений окружено залежами-спутниками, а в разрезе месторождений наряду с основными объектами разработки имеются менее продуктивные объекты или даже не выявленные нефтеносные пласты. Изменения пластового давления в недрах, вызванные разработкой основных залежей, влияют на соседние залежи, приводя к их смещению, оттеснению нефти в водоносные зоны пластов. При таких перемещениях часть запасов нефти расходуется на образование связанной нефтенасыщенности, теряется на путях своего движения. Возможность подобных нежелательных смещений нефтяных залежей и сопутствующих им потерь нефти в недрах не должна упускаться из внимания работников геологической службы. Для сокращения подобных потерь запасов необходим надежный контроль за распределением давления во всех подземных горизонтах, знание геологического строения всего разреза отложений и прилегающих территорий. Недопущение резких изменений пластового давления, ликвидация значительного разрыва во времени ввода в разработку соседних залежей-спутников и залежей в различных горизонтах разреза обычно может полностью устранить или существенно сократить потенциальные потери нефти в недрах. Рассмотренные направления работ по охране недр нефтяных месторождений, конечно, не исчерпывают всех задач этого важного участка деятельности геологов и нефтяников. Конкретные проявления техногенных изменений в недрах при поисках, разведке и разработке нефтяных месторождений могут быть очень разнообразными и приводить ко многим не всегда прогнозируемым последствиям. 4.2 Охрана окружающей среды при проведении ПРС Все работы по ремонту скважин должны осуществляться в соответствии с нормативными документами, актами, положениями и правилами по охране окружающей среды, действующими на территории РФ. Мероприятия по охране окружающей среды должны быть предусмотрены в утвержденных документах на ремонт скважин (заявка, план работ и др.) и дополнительных указаниях и требованиях, сформулированных в процессе работ. Природоохранные мероприятия должны учитывать специфические особенности процесса ремонта скважин, время года, природноклиматические условия района ведения работ, народно-хозяйственную ценность водных объектов, лесов, отведенных земель и должны быть согласованы в местных комитетах по охране окружающей среды. Все завозимые на скважину химические реагенты должны быть упаованы в специальную тару или контейнеры и храниться в закрытом помещении, предохраняющем от попадания в них атмосферных осадков или размыва их на территории куста. Для уменьшения загрязнения атмосферного воздуха необходимо использовать специальные реагенты - нейтрализаторы. Запрещается выпускать в атмосферу газ, содержащий вредные вещества, без сжигания или нейтрализации. Способы сжигания и нейтрализации должны обеспечить концентрацию вредных веществ на границе санитарно-защитной зоны в пределах установленных значений ПДК при максимально ожидаемых объемах сжигаемого газа с учетом фонового загрязнения атмосферы и влияния соседних источников технологических выбросов. Окружающая среда при ремонте скважин может быть загрязнена рабочими жидкостями, которые остаются по окончании работ или же разлиты из-за небрежного обращения. Из-за нарушения режимов глушения скважины или процесса освоения её, возможны выбросы скважиной жидкости вплоть до неуправляемого фонтанирования. В случае газопроявления в процессе ремонта все работы должны быть прекращены. При этом экспресс методом проводится анализ воздуха рабочей зоны на присутствие сероводорода, сернистого газа, окиси углеводорода. Если загазованность рабочей зоны превышает ПДК, то необходимо загерметизировать устье скважин и принять меры по ликвидации газопроявления. При данной ситуации члены бригады должны использовать средства индивидуальной защиты. Прилегающим к скважине землям ущерб может быть причинен и пескосмесительными, автоцистернами и другой спецтехникой, применяемой при ремонтных работах, в случаях отсутствия подъёздных путей к скважине, при их неудовлетворительном состоянии и нарушения маршрутов следования. Наиболее уязвимым природным компонентом являются водные ресурсы. Среди характерных форм воздействия на поверхностные и грунтовые воды в результате проведения ГТМ можно отметить следующие: - изменение гидрологического режима кустового участка; - нарушение режима водоносности водотоков; - загрязнение водной среды. Используемые для контроля радиоактивные изотопы так же могут оказаться источником загрязнения окружающей среды при небрежном обращении с ампулами и контейнеры или активированными материалами (зернистыми или жидкими). Для предупреждения загрязнения окружающей среды при ремонтных работах проводятся следующие мероприятия: Остатки рабочей жидкости из ёмкостей агрегатов и автоцистерн должны сливаться в промышленную канализацию. В случае если возникло неуправляемое фонтанирование, необходимо срочно соорудить земляной вал для ограждения возможности растекания пластового флюида по большой территории. Все углеводороды, оказавшиеся на территории вокруг скважины, по окончании работ должны быть собраны и утилизированы, либо сожжены, если утилизация невозможна. В случае разливов нефтепродуктов и ГСМ загрязненный грунт может предварительно обрабатываться бактериальным препаратом “Путидойл”. Территория вокруг добывающей скважины в соответствии с действующими нормами должна быть ограждена земляными валами. Примыкающая к скважине территория в случае причинения ущерба при подъездах и т.д. должна быть рекультивирована для какого-либо использования. Активизированные изотопные материалы запрещено использовать в скважинах, если нет уверенности в надёжном разобщении пластов от горизонтов артезианских и целебных вод, а так же от пластов имеющих сообщение с дневной поверхностью по близости от скважины. Зернистые материалы и активированные жидкости не должны попадать на дневную поверхность. По окончании работ территорию скважины и одежду рабочих необходимо проверить, и убедится в отсутствии опасных концентраций радиоактивных веществ, рабочих жидкостей и т.д. Подземный и капитальный ремонт скважин является одним из источников загрязнения окружающей среды нефтью, пластовой водой, а также различными химреагентами или их растворами, составляющими основу рабочих и промывочных жидкостей. В подготовительно - заключительный период ремонтных работ из-за нарушения режимов глушения скважины или её освоения возможны выбросы скважинной жидкости вплоть до неуправляемого фонтанирования. Предотвращение загрязнения окружающей среды при проведении работ по подземному ремонту скважин достигается проведением следующих мероприятий: - использование закрытой системы циркуляции промывочной жидкости, включающей слив отработанной или оставшейся жидкости в специальную ёмкость, нефтеловушку или канализацию; - сбор, вывоз или обезвреживание на месте продуктов ремонта (углеводорода, оказавшиеся на территории вокруг скважины должны быть собраны и утилизированы либо сожжены, если утилизация невозможна); - обваловка площади вокруг скважины, особенно в случаях возникновения неуправляемого фонтанирования; - применение устьевых малогабаритных противовыбросовых устройств; - рекультивация территории примыкающей к скважине, для сельскохозяйственного и иного пользования, в случае причинения ущерба движением агрегатов. ЗАКЛЮЧЕНИЕ В курсовом проекте рассмотрено подземное оборудование для поземного ремонта скважин, оборудованных ШСНУ, сделан подбор оборудования для ПРС. В данный момент состояние нефтедобычи требует решения задач, связанных с оптимизацией работы ШСНУ и повышения производительности скважин в осложненных условиях эксплуатации (высокая температура в забое, наличие механических примесей, повышенная кривизна ствола скважин, высокая обводненость продукций 80-90%, отложения органических и неорганических осадков и т.д). Одно из направлений оптимизации скважин, эксплуатируемых с помощью ШСНУ, является классифицирование и устранение неисправности оборудования. Малые наработки на отказ, небольшие добывающие возможности ШСНУ и высокая стоимость ПРС приводит к уменьшению рентабельности применения этого вида оборудования в условиях Западно-Сургутского месторождения. Поэтому создание современной системы диагностики работоспособности ШСНУ в качестве инструмента классифицирующего, прогнозирующего и способствующего устранению различных неисправностей в оборудовании ШСНУ, является актуальной задачей, имеющей промышленную ценность. Геологические условия на месторождении позволяют эксплуатировать штанговые скважинные насосные установки. В разрезе Западно-Сургутского нефтяного месторождения обнаружено более 20 самостоятельных залежей нефти, которые содержатся в терригенных коллекторах средней - верхней юры (пласты ЮС2, ЮС1) и нижнего мела (БС1-2, БС4, БС10-12, АС9). Первоочередными объектами разработки являются залежи в пластах группы БС, к которым приурочены основные запасы нефти месторождения. Добыча нефти с помощью ШСН является более распространенным и освоенным способом. Оборудование для эксплуатации скважин ШСН не требует дорого обслуживания. СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ 1. Мартюшев, Д. А. Эксплуатация и обслуживание объектов добычи нефти и газа: учебное пособие / Д. А. Мартюшев, А. В. Лекомцев – Москва: Инфра-Инженерия, 2020. – 340 с. 2. Снарев, А. И. Выбор и расчет оборудования для добычи нефти: учебное пособие / А. И. Снарев – Москва: Инфра-Инженерия, 2019. – 216 с. 3. Галикеев, И. А. Эксплуатация месторождений нефти в осложненных условиях: учебное пособие / И. А. Галикеев, В. А. Насыров, А. М. Насыров. - Москва: Инфра-Инженерия, 2019. – 356 с. 4. Савенок, О. В. Нефтегазовая инженерия при освоении скважин: монография / О. В. Савенок, Ю. Д. Качмар, Р. С. Яремийчук. - Москва: Инфро-Инженерия, 2019. – 548 с. 5. Основы разработки и эксплуатации нефтегазовых месторождений: учебное пособие / Е. В. Безверхая, Е. Л. Морозова, Т. Н. Виниченко и [др.]. – Красноярск: Сибирский федеральный университет, 2019. – 190 с. 6. Адонин А. Н. Добыча нефти штанговыми насосами. - М.: Недра, 2011. - 214с. 7. Акульшин А.И., Бойко В.С., Зарубин Ю.А., Дорошенко В.М. Эксплуатация нефтяных и газовых скважин: Учеб. для техникумов. - М.: Недра, 1989. - 480с. 8. Бойко В.С. Разработка и эксплуатация нефтяных месторождений. - М.: Недра, 2019. – 427с. 9. Бухаленко Е.И. Справочник по нефтепромысловому оборудованию. - М.: Недра, 1983. – 559с. 10. Бухаленко Е.И., Абдуллаев Ю.Г. Монтаж, обслуживание и ремонт нефтепромыслового оборудования. – М.: Недра, 1985. – 391с. 11. Ивановский В.Н., Дарищев В.И., Сабиров А.А. и др. Оборудование для добычи нефти и газа –М.: Нефти и газа РГУ им. Губкина И.М., 2002. – 824с. 12. Куцын П.В. Охрана труда в нефтяной и газовой промышленности: Учеб. для техникумов. - М.: Недра, 1987. - 248с. 13. Под ред. Д.А. Баталова «Справочник мастера по добыче нефти, газа и конденсата»: Справочное пособие. Книга в двух томах. - Сургут: РИИЦ «Нефть Приобья» ПАО «Сургутнефтегаз», 2010. - 352 с. 14. Махмудов С.А. Монтаж, эксплуатация и ремонт скважинных насосных установок. Справочник мастера. – М.: Недра, 1987. – 208с. 15. Мищенко И.Т. Расчеты в добыче нефти: Учебное пособие для техникумов. - М.: Недра, 1989. - 245с. 16. Панов Г.Е., Петряшин Л.Ф., Лысяный Г.Н. Охрана окружающей среды на предприятиях нефтяной и газовой промышленности. - М.: Недра, 1986. - 244с. 17. Справочник для мастеров по добыче нефти и ремонту скважин. - Сургут, 1999г. 18. Тюкавкина О.В., Ешимов Г.К., Лушпеев В.А., Евпак Т.Ф. Геологическое строение и нефтегазоносность нижнемеловых отложений Западно-Сургутской структуры. – Тюмень: ТюмГНГУ, 2012. – 128с. 19. Уметбаев В.Г. Геолого-технические мероприятия при эксплуатации скважин. – М.: Недра, 1989. – 215с. 20. Шарипов А.Х., Плыкин Ю.П. Охрана труда в нефтяной промышленности. – М.: Недра, 1991. – 159с. |