Примеры типичных аварий при поисках нефти и газа реферат
Обновлено: 05.07.2024
При эксплуатации любого производственного объекта повышенной опасности всегда существует возможность возникновения серьезных чрезвычайных происшествий, аварий, технических инцидентов, а также несчастных случаев, в том числе со смертельным исходом. Подобные процессы, как правило, проявляется в форме разрушения зданий и сооружений, а также технических механизмов и устройств. Происходит это обычно из-за взрывных процессов и последующих выбросов горячих и токсичных веществ, которые зачастую не поддаются контролю. Основные причины, провоцирующие подобные негативные явления при эксплуатации опасных производственных объектов, кроются в следующих сферах его функционирования:
- Техническое состояние основного и вспомогательного оборудования, а также производственных зданий и сооружений.
- Уровень квалификации специалистов, эксплуатирующих опасный производственный объект.
- Организация процесса производства в части предупреждения возникновения чрезвычайных происшествий, аварий и несчастных случаев.
Особо остро это наблюдается на объектах нефтегазовой отрасли. По информации Ростехнадзора, в течение последних 10 лет основные причины аварий в этой сфере можно классифицировать как технические, так и организационные. К первым относятся:
- Повреждения и дефекты в конструкции зданий ОПО, а также технические проблемы с оборудованием.
- Отклонения от проектных решений в процессе строительства и монтажа опасного производственного объекта.
- Высокий износ оборудования.
- Недостаточный уровень внедрения новых технологий.
- Низкое оснащение производства автоматическими системами, а также устройствами телемеханики.
- Активность коррозионных процессов, влияющих на качественное состояние технических и технологических частей опасного производственного объекта.
- Низкий уровень (или его полное отсутствие) средств оперативной связи и сигнализации.
К организационным причинам возникновения аварий и технических инцидентов на объектах нефтяной и газовой промышленности относятся:
- Недостаточный уровень производственно-технологической дисциплины на опасных производственных объектах.
- Низкая квалификация персонала.
- Недооценка возможного риска на конкретном рабочем месте.
- Наличие на ответственных рабочих местах лиц, не имеющих профессиональной подготовки.
- Решение производственных задач на опасных объектах в ущерб их безопасности.
- Низкая организация производственных работ.
В первую очередь организационные причины аварий в нефтегазовой отрасли зависят от того, насколько эффективно отработана технология процесса производства. Проблема как раз и заключается в том, что в отрасли достаточно неэффективная система контроля над производством в части обеспечения и соблюдения требований промышленной безопасности. Более того на опасных производственных объектах нефтегазовых предприятий зачастую нарушается технологический процесс, оборудование содержится в ненадлежащем для эксплуатации состоянии и, кроме того, игнорируются нормативные регламенты безопасности.
Практически все специалисты отрасли утверждают, что требования и нормативы промышленной безопасности не могут отвечать современному уровню опасных производственных объектов, а также профессионализму рабочего персонала и специалистов.
Тем не менее эксперты в области безопасности уверены – многочисленные аварии на подобных предприятиях связаны главным образом с незнанием, непонимание, а иногда просто игнорированием утверждённого нормативного регламента промышленной безопасности.
По данным Ростехнадзора причинами практически двух третей всех чрезвычайных происшествий, аварий, инцидентов и несчастных случаев на опасных производственных объектах нефтяной и газовой отрасли, являются факторы, которые относятся к техническим. Остальные носят организационный характер.
При этом специалисты отрасли не отрицают, что роль человека в технических причинах аварий тоже присутствует. Это означает, что все-таки конкретный работник в производственно-технологической цепочке играет в области промышленной безопасности ведущую роль.
Компетенция и профессионализм – это главные условия эффективного и безопасного управления опасным производственным объектом нефтегазовой промышленности.
Но, в этом вопросе существует серьезная проблема. Дело в том, что сегодня нет конкретных правил и требований, определяющих профессионализм и компетенцию как руководства, так и специалистов в области промышленной безопасности. Более того, эксперты заявляют, что наличие специальных курсов по этой области в профильных высших и специальных учебных заведениях также не решило эту проблему. В настоящее время существует подготовка в области промышленной безопасности в рамках предаттестационной деятельности специалиста. Но, функционирование системы повышения квалификации и переподготовки практически не работает.
Сегодня перед нефтегазовой отраслью стоит важнейшая проблема, которую необходимо незамедлительно решать. Она заключается в новом, более эффективном, не формальном, а абсолютно работающем подходе к подготовке и переподготовке специалистов в области промышленной безопасности опасных производственных объектов нефтяной и газовой промышленности.
Необходимо правильно понимать вопрос – а что такое компетенция применительно к безопасной эксплуатации производственного процесса? – Это, прежде всего, обладание профессиональными знаниями, наличие опыта и технической интуиции, а также логики. И самое главное это умение использовать все эти человеческие качества не только в недопущении аварий и чрезвычайных ситуаций на опасных производственных объектах, но и предотвращении их последствий.
Но для этого нужны постоянные тренинги, на которых отрабатываются всевозможные технические инциденты, которые могут произойти на предприятиях нефтегазовой отрасли. Для организации подобного процесса существуют специальные центры подготовки специалистов в области безопасности. Задача этих структур состоит в том, чтобы изначально оценив сильные и слабые стороны обучающихся, правильно выстроить процесс обучения.
Если вы нашли ошибку, пожалуйста, выделите фрагмент текста и нажмите Ctrl+Enter.
Одним из первых крупных разливов нефти в истории человечества считается случай, который произошёл 14 мая 1910 года в Калифорнии. В одной из скважин месторождения Midway-Sunset под давлением прорвалась нефть.
Сначала скважину пытались прикрыть коробкой из брёвен, но потом её пришлось взорвать. Фонтан продолжал выпускать углеводороды, и, чтобы хоть как-то приостановить разлив нефти, его огородили стеной из мешков с песком.
Авария на нефтяной платформе в Мексике
В 1979 году на мексиканской нефтяной платформе Sedco 135 произошла авария – в одной из буровых установок остановилась циркуляция бурового раствора.
Нефть из скважины прорвалась в воды Мексиканского залива и загорелась на поверхности воды. Саму платформу тоже охватил пожар, в результате чего Sedco 135 рухнула.
Утечку смогли остановить спустя 9 месяцев, за это время вылилось около 460 тысяч т нефти. Именно во время этой аварии впервые в истории были организованы специальные рейсы по эвакуации морских черепах из места разлива.
Компания, которой принадлежала платформа, потратила порядка 100 млн долларов на очистку вод от нефти.
Авария на Аляске
Добраться до места аварии можно было только по морю или на вертолётах, поэтому сразу ликвидировать разлив нефти не смогли. В море попало около 40,9 млн литров нефти, образовав огромное нефтяное пятно площадью 28 тысяч м2.
Разлив во время войны в Персидском заливе
В 1990 году Ирак вторгся в Кувейт. В последние недели оккупации иракские войска открыли задвижки на нефтяных терминалах и высвободили нефть из нескольких танкеров.
По разным оценкам, в Персидский залив попало до 1,5 млн т нефти. Какое-то время никто не занимался ликвидацией последствий, потому что во всю шла война. Нефть накрыла 1 тысячу м2 поверхности залива, десятки тысяч птиц погибли.
В попытках предотвратить дальнейший разлив, авиация Многонациональных сил разбомбила несколько нефтенасосных станций.
Уже во время отступления из Кувейта иракская армия подожгла нефтяные скважины. Из-за густого дыма от горящих объектов разбился транспортный самолёт Саудовской Аравии, что привело к гибели более 90 человек.
Катастрофа в Бразилии
Часть углеводородов удаляли с поверхности реки, часть разлилась по вырытым отводным каналам, а оставшуюся нефть рабочие вычерпывали вручную.
Бразильские биологии пришли к мнению, что природа сможет восстановиться после экологической катастрофы такого масштаба только спустя как минимум четверть века.
Аварии в нефтяные и газовых скважинах рассматриваются как прекращение технологических процессов (добычи нефти и газа, бурения), вызванное прихватом или поломками бурового окважинного инструмента, колонны бурильных, обсадных, насосно-компрессорных труб; падением на забои насосных штанг, кабеля-каната, скважинных двигателей, приборов, замков, переводников и др. Анализ показывает, что подавляющее большинство аварий при эксплуатации и проводке скважин является следствием технологических нарушений и технических упущений.
Построение новой единой, более обоснованной классификации аварий позволит комплексно и целенаправленно решить вопросы создания стандартных технических средств для ловильных работ в добывающих скважинах. Наиболее характерные виды аварий:
1. Прихваты колонны насосно-компрессорных труб при добыче нефти, при промывке или заливке скважин.
2. Прихваты колонны бурильных труб при капитальном ремонте скважин, в том числе при зарезке и бурении второго ствола.
3. Поломка (падение) подъемных и промывочных (заливочных) насосно-компрессорных труб при добыче или промывочно-заливочных работах.
4. Поломка бурильных труб при капитальном ремонтескважин.
5. Прихват пакеров. .
6. Аварии, при которых в скважинах остаются центробежные насосы или их элементы, насосные штанги или скважинные насосы, геофизические приборы или устройства для исследования скважин, проволока, канат, кабель, в том числе кабель центробежного электронасоса, а также пакеры.
Причины аварий при фонтанном способе эксплуатации:
1. При фонтанном, газлифтном (эрлифтном) способах добычи нефти аварии часто возникают вследствие прихвата НКТ или пакеров. Наиболее частые прихваты происходят в песочных скважинах при нарушении технологического режима эксплуатации и периодических нефтегазопроявлениях.
В фонтанных и газлифтных скважинах с сильным пескопроявлением для предупреждения прихватов и аварий используют двухрядную колонну труб, что позволяет осуществлять периодическую подкачку жидкости через башмак первого ряда и тем самым не допускать образований песчаной пробки. Для исключения возможных прихватов второго ряда НКТ необходимо периодически их расхаживать
2. Для предупреждения отложения солей внутри НКТ и на забое используют промывку растворителями.
3. Открытое фонтанирование. Для устранения используют отсекатели (бывают ручные и автоматические), бурение наклонного ствола в сторону фонтанирующей скважины и подрыв фонтанирующей скважины.
4. Отложение парафина. Для устранения и предупреждения: применение скребков, переодическое извлечение запарафиненной НКТ и очистка на поверхности, применение автоматических скребков, прогрев труб путем закачки пара или горячей нефти в затруб, трубы с покрытием из стекла, эмали и эпоксидных смол, применение растворителей парафинов, применение химических добавок, предотвращающих налипание парафина.
5. Коррозия оборудования. При наличии сероводорода, углекислого газа, коррозионная активность среды резко повышается и подземное оборудование, а также трубы быстро подвергаются коррозионному разрушению. Сильное разъедание подъемных труб коррозионной средой вызывает их обрыв и падение в скважину. Во избежание аварий и осложнений, вызванных коррозионным разъеданием труб, необходимо в скважины периодически закачивать ингибиторы коррозии или применять трубы из коррозионностойких материалов.
Причины аварий при механизированном способе добычи нефти.
Наибольшее число аварий происходит при механизированном способе добычи нефти.Это обусловлено также и значительным числом скважин, эксплуатирующихся механизированным способом.
1. В процессе эксплуатации скважин насосным способом (ШГН) подъемные трубы систематически подвергаются воздействиям коррозии и трению о штанги, вследствие чего толщина стенки труб со временем уменьшается. Нередки случаи, когда обрыв и падение колонны изношенных труб происходят в процессе работы насосной установки. Встречаются случаи, когда узел соединения колонны подъемных труб с планшайбой сильно изнашивается от истирания в Штанги. При подъеме и спуске штанг из-за несоосности талевой системы и скважины износ в месте соединения планшайбы трубами усиливается, что может служить причиной падения в скважину колонны труб при подъеме планшайбы.
Наиболее сложные аварии происходят с погружными центробежными электронасосами (ЭЦН). Падение в скважину оборудования ЭЦН и его узлов нередко происходит в процессе эксплуатации скважин. Анализ аварий с ЭЦН позволяет группироватьих следующим образом:
- обрыв насосно-компрессорных труб,
- поломка соединений компенсатора,
- поломка соединений насоса,
- поломка соединений протектора.
2. Одна из основных причин обрыва насосно-компрессорных трубпри эксплуатации скважин с ЭЦН-вибрация колонны. При этом возможны радиальные перемещения нижней части колонны труб.
Коррозионноактивная среда, особенно при наличии в продукции скважины сероводорода, способствует разрушению труб.
В результате обрыва колонны насосно-компрессорных труб в скважину падают комплект ЭЦН, часть колонны труб и часть кабеля. Эта авария является наиболее сложной. Узлы ЭЦН соединяются между собою фланцами при помощи шпилек. Обрыв этих соединений происходит в основном по следующим причинам:
- при сборке и спуске ЭЦН в скважину шпильки фланцевых соединений затягиваются недостаточно равномерно. При вибрации установки во времяееработы происходит раскрепление некоторых из них, вследствие чего вся нагрузка приходится на оставшиеся. Со временем более напряженные шпильки обрываются и узел ЭЦН попадает в скважину;
- коррозионное разрушение шпилек фланцевых соединений приводит к ослаблению последних;
- конструктивное несовершенство соединения.
Ликвидация аварий с ЭЦН существенно отличается от других видов ловильных работ. По сравнению с другими видами аварий средняя продолжительность одного ремонта, а также средняя затрата на один ремонт высоки. Анализ данных об авариях с ЭЦН показывает, что более 90 % всех аварий с ЭЦН составляют обрывы насосно-компрессорных труб и кабеля.
3. При ловильных работах с кабелем в различных нефтяных районах используют десятки приспособлений и инструментов. Для ловли аварийной головки ЭЦН, вала фланца и других применяют колокола, фрезеры, паук, мятые трубы и инструменты различных конструкций, изготовленных в местных условиях.
При механизированном способе добычи нефти известны различные меры в методы предупреждения аварий и осложнений.
4. Для предупреждения обрывов и падения труб необходимо изыскать пути предотвращения их коррозионномеханического износа. Для борьбы с коррозионным разрушением труб в скважины вводят ингибиторы. Другим методом борьбы с коррозионным разрушением является применение труб в коррозион-ностойком исполнении.
5. Для предотвращения истирания труб глубиннонасосными штангами рекомендуется укорачивать или удлинять подвеску на одну-две трубы при каждом ремонте скважины. Это позволит изменить место контакта (истирания) штанг в труб, следовательно, повысить срок службы труб.
6. Для предотвращения износа присоединительной части планшайбы и полета насосно-компрессорных труб необходимо при спуске и подъеме штанг на муфту планшайбы установить ниппель-воронку, центрирующую колонну штанг. Для предотвращения обрывов труб при эксплуатации скважин с ЭЦН необходимо в нижней части труб установить виброгасящее устройство.
При наличии в продукции скважины коррозионноактивных компонентов следует применять высоколегированные трубы, антикоррозионные защитные покрытия, применять материалы в коррозионностойком исполнении.
Утечки магистральных трубопроводов подразделяют на малые, средние, большие. Причины: коррозия, заводской брак, нарушение технологического режима, превышение рабочих давлений.
Крупные аварии в истории мировой нефтегазовой отрасли происходили не раз. Некоторые из них оборачивались экологическими катастрофами. Это негативный опыт, который специалистам крайне важно учитывать в своей деятельности, чтобы избежать повторения подобных ситуаций в будущем. Предлагаем вспомнить 10 самых серьезных происшествий XXI века.
В июле 2000 года в Бразилии на нефтеперерабатывающем заводе Petrobras произошла авария. В реку Игуасу вытекло свыше 3 тыс. тонн нефти. Пятно начало распространяться по течению. Для ликвидации последствий было построено несколько заградительных барьеров и только благодаря пятому удалось остановить разлив нефти. Какая-то часть топлива была собрана с поверхности воды, другая ушла по специально построенным отводным протокам.
В октябре 2002 года на французском танкере Limburg прогремел взрыв. Судно следовало из Ирана и перевозило почти 55 тыс. тонн нефти. Пожарные пытались потушить пламя, но к утру следующего дня танкер уже догорел. Французы посчитали, что причиной взрыва стал теракт. Однако власти Йемена опровергли эту версию и предположили, что инцидент произошел из-за технической неисправности.
Одной из крупнейших за последнее десятилетие считается катастрофа в Пакистане 27 июля 2003 года. Танкер Tasman Spirit сел на мель на подходе к порту у города Карачи, а затем раскололось надвое. Часть нефти из танкера успели перекачать. Но в море вылилось около 15 тыс. тонн топлива. Авария привела к самой крупной в истории Пакистана экологической катастрофе, нефть залила километры пляжей.
11 августа 2006 года на Филиппинах потерпел бедствие танкер Solar 1. Судно, перевозившее 2 тысячи тонн нефти, ушло на глубину 300 метров в районе острова Гуимарис. Большая часть топлива попала в море. Побережье было сильно загрязнено. Операции по очистке заняли очень много времени. Правительственная комиссия признала, что причиной катастрофы стало нарушение правил транспортировки: корабль был перегружен примерно на 150 тонн.
7 декабря 2007 года с нефтяным танкером Hebei Spirit, стоявшим на якоре в порту Инчхон на западном побережье Южной Кореи, столкнулась дрейфовавшая из-за поломки буксирного троса баржа Samsung I. Из-за повреждения обшивки танкера около 10 тыс. тонн сырой нефти из него вытекло в Желтое море. Авария произошла в 8 км от побережья, и нефтяные пятна загрязнили около 300 км береговой линии.
Самой колоссальной экологической катастрофой признан взрыв 20 апреля 2010 года на нефтяной платформе Deepwater Horizon, бурившей скважину в Мексиканском заливе у побережья США. На платформе прогремел мощный взрыв газа, затем начался пожар. Позже платформа затонула. Взрыв и пожар привели к неконтролируемому выбросу нефти. Она поступала из поврежденной скважины в воды Мексиканского залива в течение нескольких месяцев. Утечка составляла около 700 тонн в сутки.
25 августа 2012 года на крупнейшем нефтезаводе Венесуэлы Paraguana Refining Center произошел мощный взрыв. Как выяснилось позже, причиной техногенной катастрофы стала утечка газа. Пожар перекинулся на расположенные поблизости трубопроводы, автомобили и казарму. Потушить его удалось только через три дня.
5 декабря 2014 года в пустыне Арава произошла самая крупная авария за всю историю Израиля. Из-за неосторожного проведения ремонтных работ был поврежден трубопровод, из которого вылилось около 3 тыс. тонн нефти. В результате аварии сильно пострадали природоохранные зоны в области загрязнения. Ученые утверждают, что на восстановление окружающей среды загрязненного района потребуется много лет.
Читайте также: