Особенности пожарной опасности бурения в целом определяются неустойчивостью равновесия между пластовым давлением и давлением, создаваемым нагнетанием в скважину глинистого раствора. Это равновесие может быть нарушено в результате: несвоевременной подкачки глинистого раствора в скважину при подъеме бурильного инструмента; увеличения потерь глинистого раствора при бурении пород, содержащих пустоты или трещины; уменьшения плотности глинистого раствора при чрезмерном насыщении его нефтяными газами или обводнении пластовыми водами.
Период промышленной эксплуатации скважин при нормальной работе установки в целом характеризуется стационарным режимом работы технологического оборудования. Однако на отдельных операциях, связанных с освоением скважин, могут возникать опасные ситуации. Так, в процессе освоения скважины при возбуждении пласта, осуществляемого путем снижения давления на забой, может значительно повыситься давление на устье скважины и вызвать повреждение или срыв арматуры с открытым фонтанированием.
Открытое фонтанирование приводит к выбросу большого количества нефти и газа и образованию горючего парогазовоздушного облака больших размеров. Облако в зависимости от мощности фонтана, метеорологических условий и рельефа местности может распространиться на расстояние 1-2км и более от фонтанирующей скважины.
Наиболее вероятные источники зажигания при бурении связаны с тепловым проявлением механической, химической и электрической энергии.
Опасность проявления механической энергии обусловлена возможностью выброса из скважины глинистого раствора. Вместе с раствором из скважины могут быть выброшены буровой инструмент или горная порода, которые при ударе о стальные элементы оборудования высекают искры, имеющие достаточную для зажигания воспламеняющую способность.
Опасно также тепловое проявление процесса самовозгорания отложений сернистых соединений железа, которые образуются на внутренних стенках технологического оборудования в результате химического взаимодействия сероводорода или свободной серы со стальными поверхностями. При контакте с кислородом воздуха сернистые соединения железа способны активно окисляться вплоть до их самовозгорания. Наибольшая опасность самовозгорания существует в аппаратах емкостного типа, куда периодически может поступать воздух (резервуары, сепараторы и другое промысловое оборудование).
Повышенную опасность представляют скважины с электропогружными насосами, так как предполагают использование разветвленной сети электропроводов и кабелей, находящихся под напряжением. Поэтому имеется опасность теплового проявления коротких замыканий и перегрузок силовой сети.
Подземный ремонт скважин. Виды подземных ремонтов, применяемая ...
... скважины заполняют цементным раствором. Для извлечения из пластов нефти и газа применяют различные методы вскрытия и оборудования забоя скважины. ... разбуривание и эксплуатацию производят без крепления ствола скважины. Устье скважины в зависимости ... которых все стволы выстреливают одновременно — залпом. Такие перфораторы лучше ... 3. Перфораторы селективного, или раздельного, выборочного действия, дающие ...
На буровой установке могут быть и другие источники зажигания: искры двигателей внутреннего сгорания (при использовании в качестве привода двигателей внутреннего сгорания), открытое пламя аппаратов с огневым подогревом (например, трубчатые печи пунктов комплексной подготовки нефти) и разряды атмосферного электричества.
1.3. Пожарная опасность буровых установок
Пожарная опасность при бурении скважины определяется двумя основными факторами: наличием на буровой площадке горючих материалов как в условиях нормальной работы, так и при возникновение аварийных ситуаций, а также возможностью образования источников зажигания в горючей среде.
Пожарно – профилактическая работа начинается с правильного выбора и планировки площадки для сооружения буровой установки. При этом важным условием правильного выбора является соблюдение противопожарных разрывов между бурящейся скважиной и близлежащими жилыми и промышленными объектами. Генеральные планы промышленных предприятий и Инструкцией по строительному проектированию предприятий, зданий и сооружений нефтяной и газовой промышленности СН 433 – 79, которые предусматривают следующие минимальные расстояния от устья одной или куста нефтяных и газовых скважин до некоторых объектов:
- жилых зданий 300 м;
- общественных зданий 500 м;
- зданий и сооружений промышленных и сельскохозяйственных предприятий 100 м;
- зданий и сооружений подземных хранилищ газа 60 м.
Планировка площадки должна предусматривать:
Важным условием обеспечения пожарной безопасности является правильное устройство и размещение двигателей внутреннего сгорания (ДВС).
Двигатели, а также буровые насосы можно устанавливать в помещение любой степени огнестойкости с негорючим полом. Необходимым условием обеспечения пожарной безопасности является строгое соблюдение требований, предъявляемых к электрооборудованию.
Осветительную и силовую электропроводку на буровой площадке выполняют проводами и кабелями, сечения и защиту которых выбирают как для невзрывоопасных помещений и установок. При этом открыто проложенные кабели должны быть бронированными и не иметь наружных покровов из горючих веществ (джута, битума и д. р.).
Кабели к переносным токоприемникам должны иметь исполнение для средних условий работы. Кабельные линии, прокладываемые на буровой площадке должны выполняться из цельных кусков кабелей и не содержать соединительных и осветительных кабельных муфт.
Буровые установки должны быть обеспечены аварийным освещением напряжением не выше 12 Вт и переносными взрывозащищенными светильниками того же напряжения. Питание их может осуществляться от автономного источника или от двухобмоточного трансформатора, корпус и один из низковольтных выводов которого должны быть заземлены.
Основные меры, обеспечивающие пожарную безопасность сварочных работ вблизи устья скважины, — это удаление горючих материалов с места проведения сварочных работ и обеспечению надежной работы сварочного оборудования. Перед проведением сварочных работ рабочую площадку очищают от горюче смазочных материалов, а горючие конструкции, находящиеся на расстояние до 4 м от места огневых работ, защищают от искр металлическими листами или асбестом4.
Исследование работы скважины
... плоскорадиального фильтрационного потока[1] Результаты исследования скважины на нескольких режимах приведены в таблице 1. Таблица 1 — Результаты исследования скважины Дебит скважины Q, м3/сут 12,4 29,0 45,1 50,2 ... 1. Теоретическая часть Заданный процесс является примером работы скважины на водонапорном режиме. Нефть вытесняется в добывающую скважину из продуктивного пласта под действием напора воды ...
Спецификой пожарной опасности буровых установок является:
- Горючей средой в буровых установках может быть: горючие и трудногорючие материалы элементов буровой установки;
- легковоспламеняющиеся жидкости (ЛВЖ), горючие жидкости (ГЖ), ГСМ;
- твердое топливо;
- антивибрационная смазка;
- изоляция электрооборудования, кабелей, электрических проводов и т.п.;
- обтирочный материал.
Опасными факторами пожара, воздействующими на работающих и оборудование, являются: открытый огонь и искры; повышенная температура воздуха и оборудования; токсичные продукта горения; дым; пониженная концентрация кислорода; взрыв.
Выполнение работ повышенной взрывопожароопасности (бурение скважин с проходкой продуктивного пласта, перфорация и ремонты скважин и т.п.) в грозу или при других сложных условиях не допускается5.
Глава 2. Требования пожарной безопасности к буровым установкам
Пожарная безопасность буровой установки регламентируется ГОСТ 12.1.004-76, строительными нормами и правилами, «Правилами пожарной безопасности для геологоразведочных организаций и предприятий» и настоящий стандартом.
Пожарная безопасность установки должна обеспечиваться системами предотвращения пожара и пожарной защиты, т.е. комплексом организационных мероприятий и технических средств, направленных на исключение возможности возникновения пожара и предотвращение воздействия на людей опасных факторов пожара и ограничение материального ущерба от него.
Пожарная безопасность буровой установки должна быть обеспечена в процессе бурения скважин, строительно-монтажных работ, ремонта, транспортировки, а также в случаях возникновения аварийной обстановки.
Исходя из специфики пожарной опасности буровых установок должны соблюдаться нормы пожарной безопасности.
При бурении скважин должны быть соблюдены требования, предусмотренные Едиными техническими правилами ведения работ при строительстве скважин на нефтяных, газовых и газоконденсатных месторождениях и Правилами безопасности в нефтегазодобывающей промышленности.
Площадка, предназначенная для монтажа буровой установки, должна быть свободна от наземных и подземных трубопроводов, кабелей, очищена от леса, кустарника, травы и спланирована в радиусе не менее 50 м.
Территория для размещения пожарной техники вокруг буровой площадки должна быть шириной не менее 12 м. Расстояние от площадки до устья скважины должно быть не более 15 м. Буровые насосы с двигателями внутреннего сгорания могут быть смонтированы как в привышечном сарае, так и в отдельном помещении, которые следует строить из трудносгораемых материалов.
Запрещается хранить топливо и обтирочный материал в помещении, предназначенном для двигателей внутреннего сгорания. Топливные резервуары для двигателей внутреннего сгорания (ДВС) должны быть расположены на расстоянии не менее 40 м от наружных стен зданий и сооружений буровой.
Технология и техника строительства нефтяной эксплуатационной ...
... работ с сохранением минимальных затрат на скважину. Дипломный проект состоит из 7 частей: общей, геологической, технической, специальной части, охраны труда и окружающей природной среды, организационной - экономической части. При разработке дипломного ... к буровым установкам, техническим устройствам, инструменту 3.3 Требования к эксплуатации оборудования механизмов, инструмента. 4 Пожарная ...
Топливопровод должен иметь два запорных устройства: одно — у топливного резервуара, а другое — у машинного помещения на расстоянии не менее 5 м от его укрытия с внешней стороны.
Топливная емкость и установка должны иметь обвалование, достаточное для предотвращения разлива топлива и масла на территории буровой и под агрегатные помещения во время их перекачки. Если двигатели внутреннего сгорания установлены в отдельном помещении, разрешается иметь внутри помещения расходный бачок для горючего вместимостью не более 200 л.
Выхлопные газы двигателей внутреннего сгорания буровых установок следует удалять на расстоянии не менее 15 м от устья скважины, не менее 5 м от боковой обшивки приводного блока (при горизонтальной прокладке выхлопного трубопровода) и не менее чем на 1,5 м выше конька крыши приводного блока (при вертикальной прокладке выхлопных труб).
Выхлопные трубопроводы должны быть оборудованы искромаслоуловителями, а схема отводов выхлопных газов должна исключать их попадание на рабочие места буровой.
В местах прохода через стены, полы или крышу помещения выхлопные трубы следует монтировать в герметизирующих устройствах, изготовленных из несгораемого материала с пределом огнестойкости не менее 0,75 ч.
Размеры отверстий для этого устройства должны удовлетворять требованиям монтажа и демонтажа выхлопных труб. Расположение трансформаторов (подстанций) должно исключать их затопление буровым раствором и ливневыми водами.
Нефть для ванны необходимо подвозить к скважине в герметично закрытых емкостях. Трубы как при наливе нефти в емкости, так и при прокачке через них в скважину должны быть надежно заземлены. Правильность выполнения заземления труб проверяет электротехнический персонал.
Помещение силового привода вышечного и насосного блоков буровой должно быть тщательно провентилировано от нефтяных паров: после проверки отсутствия взрывоопасной смеси в воздухе может быть допущена работа дизелей или электродвигателей.
Остатки жидкости, отработанную нефть, применяемую для ванн, следует сливать только в производственную канализацию, нефтеловушку или емкость; сливать их на землю запрещается. Емкость вывозят (по согласованию с пожарной охраной) в пожаробезопасное место.
Заливочные агрегаты, применяемые для закачки нефти в скважину, рекомендуется устанавливать с наветренной стороны от устья скважины. Выкидные трубопроводы для отвода газа следует оборудовать факельной установкой, располагаемой с подветренной стороны на расстоянии не менее 60 м от устья скважины.
Площадь вокруг факельной установки в радиусе 15 м должна быть очищена от кустарника, травы и деревьев. Территорию вокруг факельной установки в радиусе 30 м необходимо оградить и обозначить предупреждающими знаками.
Газ в факельной установке следует поджигать дистанционно запальным устройством.
Противопожарные мероприятия при ликвидации нефтяных выбросов и открытого фонтана при бурении (и эксплуатации) нефтяных и газовых скважин следует проводить в соответствии с Инструкцией по организации и безопасному ведению работ при ликвидации открытых газовых и нефтяных фонтанов.
Назначение и элементы устья скважины
... заклинивание конуса.[2] 2. Устьевое оборудование при эксплуатации скважин штанговыми скважинными установками (СШНУ). ... месторождений. [5] Оборудование устья скважины, эксплуатируемой газлифтным и фонтанным способами. Оборудование устья скважины как при компрессорном, ... перечисленного оборудования в разных странах и регионах весьма различен. В России более 70 % нефтяных скважин эксплуатируются ...
Жилые, бытовые и административные вагончики для вахтовых бригад следует располагать на расстоянии, равном высоте вышки плюс 10 м, но не менее 60 м от устья скважины6.
2.1. Способы предотвращения пожара на буровых установках
Электрооборудование, используемое на буровых установках, должно отвечать требованиям действующих «Правил устройства электроустановок», «Правил технической эксплуатации электроустановок потребителей» и «Правил техники безопасности при эксплуатации электроустановок потребителей», ГОСТ 12.2.007.0-75, ГОСТ 12.2.007.7-75, ГОСТ 12.1.030-81.
