Оценка экологического риска при эксплуатации нефтяных скважин на территории Атырауской области

Атырауский государственный университет им.Х.Досмухамедова

А.Е.Абуова, Д.Курашова, Ж.С.Есенаманова, М.С.Есенаманова

Главная задача в соблюдении безопасности работ заключается в проведении операции таким образом, чтобы заранее предупредить риск с определением критических ошибок, снижением вероятности ошибок при проектировании работ.

Оценка вероятности возникновения аварийных ситуаций используется для определения или оценки следующих явлений:

- потенциальные события или опасности, которые могли привести к аварийной ситуации, а также к вероятным катастрофическим воздействиям на окружающую среду при осуществлении конкретного проекта;

- вероятность и возможность наступления такого события;

- потенциальная величина или масштаб экологических последствий, которые могут быть причинены в случае наступления такого события.

При бурении нефтегазовых скважин могут возникнуть различные осложнения и аварии. Борьба с ними требует больших затрат материальных и трудовых ресурсов, ведет к потере времени, что снижает производительность, повышает стоимость бурения, вызывает увеличение продолжительности простоев и ремонтных работ. Поэтому знание причин аварий, своевременная разработка мероприятий по их предупреждению, быстрая ликвидации возникших осложнений приобретают большое практическое значение.

Потенциальные опасности, связанные с риском проведения поисково-буровых работ, могут возникнуть в результате воздействия, как природных факторов, так и антропогенных.

Под природными факторами понимаются разрушительные явления, вызванные природно-климатическими причинами, которые не контролируются человеком. Иными словами, при возникновении природной чрезвычайной ситуации природного характера, возникает опасность для жизнедеятельности человека и оборудования.

Для уменьшения природного риска следует разработать адекватные методы планирования и управления. При этом гибкость планирования и управления должна быть основана на правильном представлении о риске, связанном с природными факторами.

В результате неблагоприятных метеоусловий, таких как сильные ураганные ветры, низкие температуры, стихийные пожары, повышенные атмосферные осадки, могут произойти частичные повреждения оборудования, кабельных линий силовых приводов и дизельных генераторов на территории промышленной площадки.

Под антропогенными факторами понимаются быстрые разрушительные изменения окружающей среды, обусловленные деятельностью человека или созданных им технических устройств и производств. Как правило, аварийные ситуации возникают вследствие нарушения регламента работы оборудования или норм его эксплуатации.

При бурении скважин могут возникать аварийные ситуации, связанные непосредственно с самим процессом бурения.

Анализ аварийности буровых установок показывает, что наиболее часто аварии происходят в результате потери контроля над скважиной. В связи с этим особое внимание уделяется системам контроля параметров бурения и бурового раствора.

Наличие такой системы позволяет постоянно контролировать скорость проходки, момент вращения и вес бурильного инструмента, нагрузку на долото, расход и плотность бурового раствора на входе и выходе из скважины, уровень раствора в емкостях, параметры работы буровых насосов.

Обвалы наблюдаются только при проходке пластов несвязанных и раздробленных, а также разбухающих от действия воды. Борьба с обвалами производится путем снижения водоотдачи раствора до наименьших возможных величин, утяжеления его и сокращения времени разбуривания обваливающихся пород.

Выброс нефти или газа из скважины в процессе бурения, который в отдельных случаях может повлечь за собой пожар (с выделением продуктов сгорания в атмосферу) относится к числу потенциальных катастрофических событий. При бурении для выноса на поверхность земли породы и привода турбобура используется буровой раствор. Масса столба раствора должна уравновешивать давление пластов породы в забое скважины, что достигается подбором его плотности. При давлениях столба раствора превышающих пластовое давление идет потеря раствора из-за его просачивания в водопроницаемые пласты породы. При подходе скважины к газоносному пласту происходит насыщение бурового раствора газами, что снижает его плотность и приводит к аварийному неконтролируемому выбросу нефти и газа из скважины, который отрицательно влияет на экологическую обстановку и часто завершается пожаром. Поэтому контроль газосодержания бурового раствора актуален: во-первых, для предупреждения аварийных выбросов нефти и газов, а во-вторых: для определения глубины залегания нефтегазоносных пластов.

На случай возникновения аварийной ситуации в скважине, грозящей газонефтеводопроявлением или открытым фонтанированием, на БУ устанавливается комплекс противовыбросового оборудования (ПВО).

При проведении поисковых исследований и буровых работ могут иметь место вероятные аварийные ситуации. В результате анализа непредвиденных обстоятельств были выявлены основные источники и факторы возникновения их и дана количественная оценка.

При проведении буровых работ необходимо уделять первоочередное внимание монтажу, проверке и техническому обслуживанию всех видов оборудования, требуемых в соответствии с правилами техники безопасности и охраны труда, обучению персонала и проведению практических занятий.

При этом основное внимание следует уделять таким элементам бурового оборудования и методам обеспечения безопасности, как буровые станки, дизельные агрегаты, насосы, противопожарное оборудование, приборы, сигнализирующие о появлении нефти или газа, индивидуальные средства защиты, устройство для экстренной эвакуации членов буровом бригады, а также методы и средства ликвидации разливов нефти и ГСМ, ликвидации возгораний.

Для обеспечения безопасных условий труда рабочие должны знать инструкции по эксплуатации приборов и оборудования, а также требования по безопасному ведению работ.

На ликвидацию аварий затрачивается много времени и средств (до 10%). Значительно легче предупредить аварию в скважине, чем ее ликвидировать.

Авария в скважине может быть вызвана даже мелкими неполадками с оборудованием. Поэтому необходимо постоянно поддерживать в исправном и работоспособном состоянии все механизмы буровой установки и не допускать перебоев в их работе. Это может быть обеспечено при условии своевременного проведения планово-предупредительного ремонта оборудования (станка, насоса, двигателя и др.).

Большое значение имеет также своевременная очистка и смазка рабочих частей оборудования и каната лебедки.

На современном уровне развития нефтедобывающей отрасли важное значение приобрела проблема совершенствования технологии промывки скважин за счет применения эффективных и экологически безвредных смазочных добавок к буровым растворам. Такие добавки наряду с повышением долговечности и износостойкости узлов трения бурового оборудования и, особенно, породоразрушающего инструмента, обеспечивают снижение липкости фильтрационной корки и ее прихватоопасиости, уменьшение гидравлических сопротивлений и реализацию тем самым большей мощности на механическое бурение.

При бурении глубоких скважин для ликвидации поглощений используют технологию, при которой применяются буровые растворы, имеющие высокую стоимость. Чтобы их не портить цементным раствором для ликвидации поглощений используют тампоны из глинистого раствора с 10-20% наполнителя. В условиях поглощений, когда прекращается круговая циркуляция, эффективность использования тампонов зависит от концентрации в них наполнителей. Чем больше наполнителей в тампоне, тем лучше его закупоривающую способность.

Важное значение при бурении уделяется вопросам разработки и использования промывочных жидкостей с улучшенными смазочными свойствами, которые положительно влияют на работу и износ узлов трения оборудования, снижают число прихватов бурового инструмента. Улучшение смазочных свойств промывочных жидкостей достигается за счет введения в них смазочных добавок. Наиболее экологически безопасны и высокоэффективны смазочные добавки на основе природного сырья, исключающего использование нефти и нефтепродуктов.

Литература:

1. Большаков A.M., Крутько В.Н., Пуцилло Е.В. Оценка и управление рисками влияния окружающей среды на здоровье населения. - М.1999 г. - 254 с.

2. Белов П.С. Экология производства химических продуктов из углеводородов нефти и газа.-М,1991.

3. Карташев Г.И. Производственная санитария при строительстве объектов нефтяной и газовой промышленности. – М.: 1976.