Реферат тушение газовых и нефтяных фонтанов

Обновлено: 06.07.2024

Нефтяная и газовая промышленность играет важную роль в ускорении технического прогресса. Большой прирост добычи газа обеспечивается значительным увеличением работ по бурению эксплуатационных и разведочных скважин. Знание технологии бурения и эксплуатации скважин необходимы для правильной организации тушения пожаров на нефтяных и газовых промыслах.

Задание на курсовой проект

Состав газового фонтана

Диаметр устьевого оборудования 200мм

Высота факела пламени 18м

Химический недожог ηх = 0,15

Другие известные параметры

Нужна помощь в написании курсовой?

Мы - биржа профессиональных авторов (преподавателей и доцентов вузов). Наша система гарантирует сдачу работы к сроку без плагиата. Правки вносим бесплатно.

Особенности тушения пожаров.

Нефтяная и газовая промышленность играет важную роль в ускорении технического прогресса. Большой прирост добычи газа обеспечивается значительным увеличением работ по бурению эксплуатационных и разведочных скважин. Знание технологии бурения и эксплуатации скважин необходимы для правильной организации тушения пожаров на нефтяных и газовых промыслах. Причин аварийного фонтанирования встречается много, которые требуют специального изучения, в целом можно сказать, что характер фонтанирования зависит от состояния устья скважины и ее конструкции, а также от вида проводимых работ на скважине.

Пожары на открыто фонтанирующих газонефтяных скважинах являются одними из наиболее сложных видов промышленных аварий. Борьба с пожарами на нефтяных и газовых месторождениях, часто находящихся в труднодоступных районах, требует привлечения огромных материально-технических ресурсов и может длиться неделями, а иногда и месяцами. Вред, нанесенный окружающей среде в зоне пожара и прилегающих районах, точно оценить практически невозможно. Некоторое представление о пожаре на фонтанирующей скважине можно получить по следующим данным: дебит мощных газовых фонтанов может достигать 10 — 20 млн. кубометров в сутки, высота горящего факела — 80 — 100 м, а интенсивность тепловыделения в факеле — несколько млн. кВт.

Пожары фонтанов (скважин) характеризуются в основном по следующим признакам:

По составу: нефтяные, где нефти > 50 %; газонефтяные 10-50 % нефти; газовые > 90 % газа.

По внешним признакам можно различать их по виду пламени и выпадению нефти на площадь, окружающую скважину.

По конфигурации пламени: компактная (фонтанирование происходит через открытую обсадную или горизонтальную трубу или эксплуатационную колонну, тройник, крестовину); распыленная (истечение происходит через неплотности или устье загромождено буровым оборудованием); комбинированная (имеется распыленный и компактный факел).

Нужна помощь в написании курсовой?

Мы - биржа профессиональных авторов (преподавателей и доцентов вузов). Наша система гарантирует сдачу работы к сроку без плагиата. Правки вносим бесплатно.

По количеству скважин: одиночные и групповые.

По дебиту: (расходу) фонтанирующие скважины можно разделить на слабые, средние и мощные.

Одним из основных параметров фонтана, определяющих условия и способ тушения пожара, является дебит скважины.

Дебит скважины определяет служба соответствующей организации добычи нефти или газа и выдает данные в штаб организации и борьбы с фонтанами.

Существует несколько способов определения дебита, основными из которых являются: геологическая характеристика скважин, геометрические размеры пламени, газодинамические параметры, фотометрический, акустический, т. е. по уровню шума.

Плотность тепловых потоков зависит от ряда факторов, т. е. дебита, температуры пламени и его площади и др. g = f(Q,,tпл, Sф).

Плотность тепловых потоков можно снизить за счет подачи воды в струю фонтана, создания экрана и применения средств индивидуальной защиты.

Особенности обстановки пожара. Аварийное фонтанирование до воспламенения может продолжаться несколько суток, в результате вблизи фонтана (скважины) образуется зона загазованности и растекания нефти (загазованность на несколько километров, а разлив на сотни метров), а если фонтанирование происходит на море, то значительная площадь поверхности водыпокрывается нефтью.

Нужна помощь в написании курсовой?

Мы - биржа профессиональных авторов (преподавателей и доцентов вузов). Наша система гарантирует сдачу работы к сроку без плагиата. Правки вносим бесплатно.

Через 15-30 мин после воспламенения фонтана металлоконструкции в зоне пламени теряют несущую способность, деформируются и загромождают устья. С течением времени от воздействия пламени, воды, нефти или газа может происходить ослабление крепления устьевого оборудования, повреждение скважины может привести к изменению вида фонтанирования, состава струи или дебита.

Все организационные и технические мероприятия по тушению и ликвидации фонтана осуществляются под руководством штаба, в соответствии с Инструкцией по безопасному ведению работ при ликвидации открытых газовых и нефтяных фонтанов.

Для ликвидации пожара (аварии) приказом по объединению (управлению, министерству) создается штаб, который несет ответственность за состояние и результаты проведения работ.

Ответственным руководителем этих работ (штаба) назначают представителя этого ведомства.

Действия пожарных подразделений проводят с учетом решений штаба, в состав которых входит один из руководителей пожарной охраны УПО, ОПО.

Кроме пожарной службы создаются другие: транспортная, водоснабжения, строительная, медицинская, КПП, связи, подготовки, оборудования, снабжения и питания.

Задачами пожарной службы являются: обеспечение водяной защиты людей, работающих на устье скважины, орошение фонтана и металлоконструкций, организация и тушение пожара.

При организации тушения фонтанов большое значение придается проведению подготовительных работ:

Нужна помощь в написании курсовой?

Мы - биржа профессиональных авторов (преподавателей и доцентов вузов). Наша система гарантирует сдачу работы к сроку без плагиата. Правки вносим бесплатно.

создание расчетных запасов воды; расчистка места пожара от оборудования и металлоконструкций; развертывание средств тушения и подготовка площадок для боевых позиций сил и средств; осуществление мероприятий, связанных с отводом и сбором нефти после тушения, защита ближайших объектов, населенных пунктов и т. д.

Если нет естественных или специальных водоисточников, создают искусственные водоемы, запас воды, которых должен обеспечивать бесперебойную работу подразделений в течение светлого времени суток с пополнением запаса воды. Поэтому для хранения данного запаса воды сооружаются специальные водоемы. Они должны располагаться в безопасных местах, с двух противоположных сторон относительно устья скважины, перпендикулярно направлению господствующего ветра на расстоянии 150-200 м от устья, водоемы должны иметь площадку на 10-15 автомобилей.

Расчет основных параметров горения газового фонтана

Дебит газового фонтана (D, млн. м3/сутки) рассчитывается из высоты пламени:

Секундный расход газа составит

Рассчитаем теплоту сгорания (− = Qн) исходных веществ, опираясь на первое следствие из закона Гесса. Запишем уравнения реакции их окисления

+2(O2+3,76N2) CO2+2H2O+23,76N2H10+6,5(O2+3,76N2) 4CO2+5H2O+6,53,76N2S+3/2(O2+3,76N2) H2O+SO2+3/23,76N2

Найдем теплоты сгорания веществ:

Рассчитаем теплоту горения:

Молекулярная масса горючего газа равна:

Коэффициент теплопотерь за счет излучения пламени фонтана составит

Нужна помощь в написании курсовой?

Мы - биржа профессиональных авторов (преподавателей и доцентов вузов). Наша система гарантирует сдачу работы к сроку без плагиата. Правки вносим бесплатно.

Задаваясь произвольно L, определяем qл

Для примера произведем расчет при L= 10 м, остальные значения и расчеты сведем в таблицу 1

№ п/п Расстояние до скважины L,м Мощность излучения пламени, q,кВт/м2
5 50,0
10 29,3
20 11,0
30 5,4
40 3,2
50 2,1
60 1,4
70 1,1
80 0,8
90 0,6
100 0,5
110 0,4

Рис. 1. Зависимость мощности теплового потока от расстояния до устья скважины

Построенный график можно использовать для определения границ локальных зон теплового воздействия факела горящего фонтана, на которых уровень облученности составляет 4,2, 8,4, 10,5, 14,0 кВт/м2, путем нахождения расстояния от точки, имеющей величины теплового потока, до устья скважины. Также границы зон можно определить из формулы, подставив в нее известные значения, считая неизвестной величиной расстояние L.

Заносим в таблицу расстояния соответствующих зон теплового воздействия пламени

Нужна помощь в написании курсовой?

Мы - биржа профессиональных авторов (преподавателей и доцентов вузов). Наша система гарантирует сдачу работы к сроку без плагиата. Правки вносим бесплатно.

Зоны теплового воздействия пламени Граница зоны до устья скважины, м
I 34,4
II 24,45
III 20,6
IV 16,9

За адиабатическую температуру потухания как предельный параметр процесса горения может быть принята адиабатическая температура горения на нижнем концентрационном пределе распространения пламени (НКПР)

Определяется НКПР для индивидуальных компонентов смеси (СН4C4H10 и Н2S) по аппроксимационной формуле или выбирается из таблицы 1 приложения: для метана = 5,3 %, для бутана = 1,8 %, для сероводорода = 4,3 %.

По формуле Ле-Шателье рассчитывается НКПР смеси газов, для этого доля горючих компонентов приводится к единице (т.е100 %)

Для нахождения коэффициента избытка воздуха на НКПР для данной смеси газов рассчитаем теоретический объём воздуха:

Отсюдакоэффициент избытка воздуха:

Тогда избыток воздуха: ΔVв=*(1,921) =20,57 м3/м3

Для расчёта адиабатической температуры потухания методом последовательных приближений — из уравнения химической реакции горения определяется объём и состав продуктов горения

Найдем продукты горения

Общий объём продуктов горения с учётом избытка воздуха

рассчитывается среднее теплосодержание продуктов горения

Нужна помощь в написании курсовой?

Мы - биржа профессиональных авторов (преподавателей и доцентов вузов). Наша система гарантирует сдачу работы к сроку без плагиата. Правки вносим бесплатно.

по таблице 2 приложения(методических указаний) определяется первая приближённая температура, ориентируясь на азот, количество которого в продуктах горения наибольшее,

рассчитывается теплосодержание при этой температуре

— проводится сравнение и . Видно, что >, следовательно, Т1 занижена, задаётся Т2 > Т1, Т2 = 900 оС.

рассчитывается теплосодержание при этой температуре

проводится сравнение и . Видно, что , следовательно, истинная температура потухания находится между температурами Т1 и Т2. Методом линейной интерполяции находится температура потухания.

Расчёт теплосодержания теоретического объёма продуктов горения при температуре потухания проводится методом последовательных приближений с линейной интерполяцией, для чего используются данные табл. 2 приложения(методических указаний):

теплосодержание продуктов горения при температуре потухания

количество тепла, которое должно быть отведено от зоны горения огнетушащим средством

Нужна помощь в написании курсовой?

Мы - биржа профессиональных авторов (преподавателей и доцентов вузов). Наша система гарантирует сдачу работы к сроку без плагиата. Правки вносим бесплатно.

отвод тепла от зоны пламени происходит в результате нагрева воды от начальной температуры до температуры потухания. Охлаждающий эффект воды определяется по формуле:

= 4,2*(100-20) + 2260 + 2,52*(1112-100) = 5146 кДж/кг(л).

Минимальный секундный расход воды

По таблице 3 приложения находится фактический (нормативный) секундный расход воды на тушение фонтана дебитом 0,81 млн м 3 /сутки, истекающим из скважины диаметром 200 мм. Рассчитаем методом линейной интерполяции

Фактический удельный расход воды

Коэффициент использования огнетушащего средства составит:

Заполняем итоговую таблицу

Дебитфонтана, млн м3/сут Теплота пожара, кВт Границы зон теплового воздействияпожара, м Удельный расходводы, л/м3 Коэффициент использования
Мощность теплового потока, кВт/м2 Расчетн. фактич
4,2 8,4 10,5 14,0
0,81 34,4 24,45 20,6 16,9 4,53 10,92 0,42

Нужна помощь в написании курсовой?

Мы - биржа профессиональных авторов (преподавателей и доцентов вузов). Наша система гарантирует сдачу работы к сроку без плагиата. Правки вносим бесплатно.

факел газовый фонтан горение

В результате проведенных расчетов определены основные параметры горения газового фонтана: мощность фонтана (млн м3/сут), теплота горения, интенсивность лучистого теплового потока в зависимости от расстояния до устья скважины.

Требуемый секундный расход воды,, обеспечивающий прекращение горения газового фонтана с дебитом млн. м3/сут, составляет /с.

Следует отметить, что граница зоны I находиться на расстоянии 34,4 м от устья скважины. Так как дальность компактной струи меньше указанного расстояния, то участникам тушения пожара необходимо находиться ближе указанного расстояния. В таком случае участникам тушения пожара необходимо находиться в теплозащитных (теплоотражающих) костюмах. Так же используются активные методы защиты ствольщиков, таких как, например, охлаждение водой самих ствольщиков, наиболее близко находящихся к устью. Используются защитные экраны, для ослабления интенсивности потока.

При тушении таких пожаров — прокладываются от водоемов к фонтану металлические трубопроводы диаметром 100 — 150 мм, оборудованные рукавными головками и задвижками;

в зоне высоких температур, как правило, прокладываются напорные рукава на льняной основе;

Данные принципы позволяют располагать пожарную технику на безопасном расстоянии.

обеспечить защиту личного состава подразделений ГПС от высокого уровня шума, используя для этого заглушки, антифоны, противошумные наушники и т. п.;

организовать эшелонированную защиту ствольщиков от воздействия тепловой радиации;

Нужна помощь в написании курсовой?

Мы - биржа профессиональных авторов (преподавателей и доцентов вузов). Наша система гарантирует сдачу работы к сроку без плагиата. Правки вносим бесплатно.

назначить лицо из состава оперативного штаба пожаротушения для контроля за соблюдением правил по охране труда;

организовать после тушения пожара (ликвидации аварии) санитарную обработку личного состава подразделений ГПС и дегазацию техники (при необходимости).

Список использованной литературы

1. Абдурагимов И.М., Говоров В.Ю., Макаров В.Е. Физико-химические основы развития и тушения пожаров. — М: ВИНИТИ, 1980. — 256 с.

2. Баратов А.Н. Горение — пожар — взрыв — безопасность. М.: ФГУ ВНИИПО МЧС России, 2003. — 363 с.

. Иванников В.П., Клюс П.П. Справочник руководителя тушения пожара. -М.: Стройиздат, 1987. — 288 с.: ил.

. Корольченко А.Я. Процессы горения и взрыва. — М.: Пожнаука, 2007. 266 с.

Нужна помощь в написании курсовой?

Мы - биржа профессиональных авторов (преподавателей и доцентов вузов). Наша система гарантирует сдачу работы к сроку без плагиата. Правки вносим бесплатно.

. Положение о Единой государственной системе предупреждения и ликвидации чрезвычайных ситуаций природного и техногенного характера. Утверждено постановлением Правительства РФ № 1113 от 5 ноября 1995 г.

. Рекомендации по тушению пожаров газовых и нефтяных фонтанов. М.: РИО ВИПТШ МВД СССР, 1976. — 83с.

выбрать тактику тушения и определить требуемое количество сил и средств.

В зависимости от типа фонтана использовать следующие тактические приемы:

осуществить закачку воды в скважину или перекрыть задвижки превентора и противовыбросового оборудования:

струями газоводяного тушения;

импульсной подачей порошка специальными установками;

водяными струями из лафетных стволов;

взрывом заряда взрывчатых веществ (далее - ВВ);

подачей порошка от пожарных автомобилей;

разработать тактический план тушения, расставить силы и средства по боевым участкам, поставить перед подразделениями задачи на каждом этапе работ и организовать между ними постоянную связь;

обеспечить взаимодействие с другими службами и определить им задачи по созданию условий для успешной работы подразделений пожарной охраны (обеспечение водой и горюче-смазочными материалами, прокладка трубопроводов с гребенками к устью скважины, обеспечение спецодеждой и другими средствами индивидуальной защиты, условия быта и т.д.);

организовать техническое обслуживание и ремонт пожарных автомобилей, согласно технического регламента;

обеспечить условия для безопасной работы, оснастить личный состав средствами защиты и отработать действия в условиях высоких температур;

создать расчетный (на каждом этапе тушения) запас огнетушащих веществ;

обеспечить с помощью технического персонала объекта расчистку устья скважины от оборудования, металлоконструкций и других материалов под прикрытием водяных стволов;

прокладывать от водоемов к фонтану металлические трубопроводы диаметром 100-150 мм, оборудовать их рукавными головками и задвижками;

в зоне высоких температур, как правило, прокладывать напорные рукава на льняной основе;

соблюдать правила охраны труда и техники безопасности при выполнении поставленных задач.

При закрытии задвижки превентора или закачке воды через устьевое оборудование:

обеспечить охлаждение оборудования устья скважины;

постоянно защищать водяными струями всех работающих по закрытию задвижки или превентора;

соблюдать правила охраны труда и техники безопасности при выполнении поставленных задач;

компактными струями воды:

рассчитать требуемое количество стволов;

располагать стволы на расстоянии 6-8 метров от устья скважины, но не далее 15 метров;

размещать стволы с наветренной стороны, равномерно по дуге 210-270 °;

вводить струи воды под основание факела фонтана, а затем синхронно и медленно поднимать их вверх, фиксируя через каждые 1-2 метра на 30-50 секунд;

выделить один ведущий ствол для управления струями, по которому ориентировать все остальные стволы;

соблюдать правила охраны труда и техники безопасности при выполнении поставленных задач;

струями газоводяного тушения:

определить требуемое количество автомобилей газоводяного тушения, водоподающей техники и тракторов для страховки;

назначить при работе нескольких автомобилей, ответственного за обеспечение их синхронной работы;

установить автомобили газоводяного тушения на расстоянии не более 15 метров от устья скважины и подготовить их к работе;

ликвидировать отдельные очаги горения вокруг фонтана перед началом тушения;

производить тушение при максимальных оборотах двигателя;

подавать струи под основание факела, удерживать до отрыва пламени, после чего перемещать вверх по оси фонтана;

соблюдать правила охраны труда и техники безопасности при выполнении поставленных задач.

Тушение взрывом ВВ производить по специально разработанному плану, согласованному с соответствующими организациями, когда другие способы неэффективны.

На морских газонефтяных промыслах необходимо дополнительно:

вводить в действие пожарные суда в зависимости от состояния метеорологической обстановки;

принять меры для предотвращения площади распространения нефтяной пленки по поверхности воды;

установить возможность высадки пожарного десанта на отдельных морских основаниях и при эстакадных площадках;

организовать взаимодействие подразделений пожарной охраны с другими привлекаемыми службами.

Для обеспечения безопасности личного состава необходимо предусмотреть следующее:

обеспечение личного состава индивидуальными средствами защиты органов слуха;

отсутствие людей в зоне действия огнетушащей струи при работе автомобилей газоводяного тушения;

немедленное прекращение работы автомобилей газоводяного тушения при изменении направления ветра на противоположный;

наличие спасательных средств (пояса, круги, веревки и т. п.) при работе на морских нефтяных промыслах, дежурство спасательной службы;

Тушение газовых и нефтяных фонтанов

Газовые и нефтяные фонтаны подразделяются по составу фон­танирующего вещества, виду струи и числу фонтанирующих скважин.

По составу фонтанирующего вещества фонтаны бывают нефтя­ные (содержащие по массе более 50 % нефти или конденсата), га­зонефтяные (до 50 % нефти или конденсата) и газовые (более 90 % газа).

По виду струи различают фонтаны компактные, распыленные и комбинированные, а по числу одновременно фонтанирующих сква­жин одиночные и групповые.

Основным параметром фонтанирующей скважины, по которому определяют приемы тушения пожара и расходы огнетушащих средств, является дебит фонтана по нефти или газу. Эквивалентным коэффи­циентом для пересчета фонтана в чисто газовый или нефтяной при­нимают 1 м 3 нефти = 1000 м 3 газа. Данные о дебите и составе фон­тана устанавливает штаб по ликвидации аварии.

Процесс тушения пожара состоит из трех основных этапов, ко­торые включают комплекс тактических действий:

первый - охлаждение устьевого оборудования, металлоконструкций вокруг скважин и прилегающей территории; орошение струи фонтана с целью снижения интенсивности теплоизлучения; тушение очагов горения нефти и конденсата вокруг устья скважины; уборка территории от металлоконструкций; создание необходимого запаса воды (2,5 - 5,0 тыс. м 3 ) и др.;

второй - непосредственное тушение фонтана с одновременным продолжением операций первого этапа;

третий - охлаждение устья скважины и орошение струи фонта­на после тушения.

Продолжительность каждого этапа описана в п. 2.4, а расходы воды на производимые операции приведены в табл. 6.15.

Боевые действия по охлаждению на первом и втором этапах про­водят с учетом наличия двух зон. К первой относятся территория (площадь) и металлоконструкции, охваченные фронтом пламени. Вторая зона включает территорию и металлоконструкции, отстоящие от пламени на 10 - 15 м.

Интенсивность подачи воды на охлаждение в первой и второй зонах принимают по табл. 2.10. Для охлаждения подают компакт­ные струи из ручных и лафетных стволов. В первой зоне применяют только лафетные стволы с насадком 25 - 28 мм. В зависимости от характеристики фонтана, его вида и возможностей гарнизона по­жарной охраны тушение пожара осуществляют закачкой воды в скважину, компактными водяными струями, газоводяными струями и путем взрыва заряда ВВ. Тушение фонтанов закачкой воды в сква­жину возможно в том случае, когда сохранилось устьевое обору­дование, позволяющее подключить заливочные агрегаты. Воду в скважину подают агрегатами высокого давления. Требуемый расход воды для тушения фонтанов данным способом приведен в табл. 6.16.

Для тушения компактных газовых и нефтяных фонтанов водя­ными струями используют лафетные стволы с насадками 25 - 28 мм, которые размещают равномерно вокруг устья скважины с наветренной стороны по дуге 210 - 270° на расстоянии 6 - 8 м от устья, но не далее 15 м. Напор перед стволом принимают 60 - 80 м. Расход воды , необходимый для тушения фонтанов водяными струями, приведен в табл. 6.17.

Газоводяные струи применяют для тушения пожаров всех видов фонтанов. Для этого используют автомобили с турбореактивными установками (АГВТ). Предельный дебит фонтана, который может быть потушен одним автомобилем газоводяного тушения, приведен в табл. 6.18. В тех случаях, когда АГВТ недостаточно, фонтан тушат комбинированно, газоводяными струями от АГВТ и водяными струя­ми из лафетных стволов. При этом коэффициент эффективности ла­фетных стволов принимают равным 0,7. При тушении лафетные ство­лы устанавливают вокруг скважины так, чтобы газоводяные струи не могли сбить их с выбранных позиций. Стволы вводят до вклю­чения в работу и закрепляют на позициях.

Комбинированный прием тушения компактных фонтанов ис­пользуют при дебите, вревышающем предельный дебит фонтана, ту­шение которого возможно имеющимися АГВТ. В этом случае из фактического дебита вычитывают предельный дебит, который тушит­ся АГВТ (см. табл. 6.18) и по полученной разности определяют тре­буемое число лафетных стволов, пользуясь табл. 6.17 и формулой (2.12).

Тушение фонтанов взрывом заряда ВВ является резервным способом. Этот способ применяют для тушения всех видов фонтанов и любой мощности. Для тушения используют заряд, состоящий из смеси взрывчатого вещества и ингибирующей добавки. Наиболее эффективными ВВ являются аммонит 6ЖВ, зерногранулит 79/21В и аммонит № 6, имеющие близкий к нулю кислородный баланс. В ка­честве ингибирующей добавки применяют хлористый натрий (техни­ческая поваренная соль) в соотношении с ВВ 1:1. Расчетная масса заряда ВВ для тушения фонтанов приведена в табл. 6.19.

Заряд ВВ и устройство для его подвода необходимо защищать водяными струями из лафетных стволов. Для этого при расчете сил и средств предусматривают не менее трех лафетных стволов.

Перед началом взрыва личный состав удаляется на безопасное расстояние, определяемое по формуле

где R — допустимое расстояние от места взрыва до места нахождения людей, ч; Q ВВ - масса чистого ВВ в составе заряда, кг.

Силы и средства, необходимые для тушения пожаров фонтанов любым способом, рассчитывают по общей методике (см. гл. 5) с уче­том характерных особенностей и уравнений, приведенных в табл. 6.20. При этом необходимо иметь в виду, что при тушении фонта­нов должна соблюдаться последовательность выполнения боевых действий. После завершения одного этапа силы и средства исполь­зуют на операциях следующего этапа. Поэтому общее количество пожарных подразделений определяют по второму этапу тушения, так как в данный момент потребность в них наибольшая.

ТАБЛИЦА 6.15. РАСХОД ВОДЫ, НЕОБХОДИМЫЙ ДЛЯ ТУШЕНИЯ ГАЗОВЫХ И НЕФТЯНЫХ ФОНТАНОВ

Пожары аварийных газовых и нефтяных фонтанов возникают как при бурении, так и при эксплуатации скважин. Правильная организация тушения пожара требует знаний технологии бурения и эксплуатации скважин, специфики применяемого оборудования и обвязки устья, условий возникновения аварийных ситуаций. Случаи аварийного фонтанирования встречаются в практике довольно часто и все они требуют специального изучения. Характер фонтанирования зависит от состояния устья скважины и ее конструкции, а также от вида работ на скважине. Аварийное фонтанирование до воспламенения может продолжаться несколько суток, в результате вблизи фонтана образуется зона загазованности и растекания нефти, а если фонтанирование происходит на море, то значительная площадь поверхности воды покрывается нефтью. На нефтепромыслах Российской Федерации в 1985-1994 годах зафиксировано 113 открытых нефтяных и газовых фонтанов, 48 из которых сопровождались пожарами. Материальные потери, понесенные при этом, весьма значительны. Так, прямые потери нефти и конденсата составили свыше 13 миллионов тонн, газа - более 1240 м3. В результате аварий приведено в негодность 38 комплектов буровых установок, ликвидировано 25 скважин, выведено из оборота около 3 тысяч гектаров земли, причинен невосполнимый ущерб недрам. Через 15-30 мин после воспламенения фонтана металлоконструкции в зоне пламени теряют несущую способность, деформируются и загромождают устья. Все организационные и технические мероприятия по тушению и ликвидации фонтана осуществляется под руководством штаба в соответствии с инструкцией по безопасному ведению работ при ликвидации открытых газовых и нефтяных фонтанов. Для ликвидации пожара (аварии) приказом по объединению (управлению, министерству) создается штаб, который несет ответственность за состояние и результаты проведения работ. Практика показывает, что ликвидация фонтана может продолжаться от нескольких часов до нескольких лет.

1.Нефтяные и газовые скважины. Классификация фонтанов.

Скважина представляет собой цилиндрическую горную выработку в земной коре, характеризующуюся относительно малым диаметром по сравнению с ее длиной. Начало ее у поверхности земли называется устьем, дно скважины - забоем. Для предохранения стенок скважины от обвалов и разобщения, пройденных нефтяных (газовых) и водяных пластов ствол скважины закрепляется обсадными колоннами, а кольцевой зазор между ними и стенкой цементируется. Обсадные колонны на устье скважины обвязываются между собой (герметизируются) с помощью колонной головки, которая также служит для установки противовыбросового оборудования или фонтанной арматуры.

Аварийный фонтан - это неконтролируемое поступление пластовой жидкости на поверхность по стволу скважины под действием пластового давления, препятствующее проведению бурения или иной технологической операции, включая процесс добычи флюидов, и связанное, как правило, с разрушением элементов устьевого оборудования и конструкции скважины.

Подобные аварии зачастую сопровождаются взрывами, пожарами, грифонами, что в значительной степени осложняет проведение мероприятий по их ликвидации. При капитальном и подземном ремонтах скважин в процессе эксплуатации выполняются работы, связанные с бурением, заменой обсадных колонн, цементированием затрубного пространства, заменой фонтанных труб, обвязкой устья скважины, промывкой песчаных пробок и др.

Читайте также: