Каталог

Помощь

Корзина

Причины возникновения аварий и меры по их предупреждению на объектах нефтегазодобычи. Лекция 7

Оригинальный документ?

Лекция №7

Тема: «Причины возникновения аварий и меры по их предупреждению на объектах нефтегазодобычи».

 

3 часа лекции

                                                                                2 часа практических занятий

План лекции:

1. Общие причины возникновения аварий при разработке НГМ;

2. Виды    аварий    при    добыче,    сборе    и    подготовке    скважинной продукции;

2.1. Причины аварий в нефтегазодобыче:

1. Причины аварий при фонтанном способе эксплуатации;

2. Причины аварий при механизированном способе добычи нефти;

3. Причины аварий на скважинах оборудованных СКН;

4. Аварии на транспорте и подготовке нефти;

5.  Описание возможных аварий на объектах УПН;

3. Основные выводы и рекомендации. 

 

1. Общие причины возникновения аварий при разработке НГМ.

Причины:

- ошибки проектирования;

- заводской брак в оборудовании;

- нарушение в технологии строительства и эксплуатации объектов;

- коррозионные разрушения металла;

- физический износ оборудования;

- отложения солей и АСПО;

-   отказ  средств  автоматики,  предохранительных  устройств  и  отдельных звеньев технологического оборудования;

- ошибки обслуживающего и ремонтного персонала;

-  механические повреждения, стихийные бедствия и прекращение подачи электричества.

2. Виды аварий при добыче, сборе и подготовке скважинной продукции.

Аварии в нефтяных и газовых скважинах рассматриваются как прекращение технологических процессов (добычи, бурения), вызванное прихватом или поломками бурового скважинного оборудования, колонны бурильных  и  обсадных труб,  НКТ,   падением  на  забой  штанг,   кабеля, двигателей, приборов, замков и т. д.

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.  Прихват колонны НКТ при добыче нефти, промывке или заливке скважин

2.  Поломка подъемных и промывочных НКТ при добыче или промывке скважин.

3.  Прихват пакеров.

4.  Аварии, при которых в скважине остаются ЭЦН и их элементы, штанги или насосы, приборы и устройства для исследования скважин, проволока, канат, кабель, пакер.

5.  В сборе и подготовке нефти, в магистральных трубопроводах -коррозия наружной и внутренней стенок трубы, механические повреждения, технологические нарушения параметров аппаратов при подготовке нефти, отложение солей и АСПО.

2.1. Причины аварий в нефтегазодобыче.

Основная причина - нарушение технологического режима, коррозия, отложение АСПО, механические повреждения, обрывы штанг и насосов. Подробно остановимся на причинах аварий по отдельным видам объектов.

1. Причины аварий при фонтанном способе.

1.   Аварии,   возникающие   вследствие   прихвата  НКТ   или   пакеров. Наиболее часто прихваты происходят в песочных скважинах при нарушении технологического         режима         эксплуатации         и         периодических нефтегазопроявлениях.

Одной из важных мер сокращения аварийности при эксплуатации скважин является предупреждение аварий и осложнений и систематические профилактические работы.

2.  При эксплуатации парафинистых фонтанных скважин однорядной колонной возможно скапливание парафина в затру бе и прихват труб.

3.  В настоящее время фонтанные скважины оборудуются пакерами. Прихваты пакера при подъеме труб вызывают сложные аварии. Ликвидация таких аварий требует проведения сложных ловильных работ с применением специальных устройств. При ликвидации прихватов пакеров может произойти обрыв и падение на забой труб. Для предупреждения прихватов пакеров необходимо при каждом подъеме труб тщательно проверять изношенность деталей и узлов, при необходимости заменять резиновые элементы.

4.  Как известно продукция скважин содержит коррозионные вещества. При наличии сероводорода, углекислого газа подземное оборудование подвергается коррозионному разрушению. Во избежание коррозии в такие скважины необходимо периодически закачивать ингибиторы коррозии или применять трубы из коррозионностойких материалов.

2. Причины аварий при механизированном способе добычи.

1. При эксплуатации скважин ШГН трубы систематически подвергаются воздействию коррозии и трению о штанги, вследствие чего толщина стенок НКТ со временем уменьшается.

Наиболее сложные аварии происходят с ЭЦН. Аналих аварий с ЭЦН позволяет группировать их следующим бразом:

- обрыв НКТ

- обрыв кабеля

- поломка соединений компенсатора

- полмка соединений насоса

2.   Основная причина обрыва НКТ при работе ЭЦН - вибрация колонны. При этом возможны радиальные перемещения нижней части колонны труб. В результате обрыва НКТ на забой надает комплект ЭЦН, часть колонны и часть кабеля. Эта авария является наиболее сложной.

Узлы ЭЦН соединяются фланцами при помощи шпилек. Обрыв этих соединений происходит в основном из-за:

- при сборке шпильки затягиваются недостаточно сильно

- коррозионное разрушение шпилек

- конструктивное несовершенство соединения.

Ликвидация аварий с ЭЦН существенно отличается от других видов ловильных работ. Более 90% всех аварий с ЭЦН составляют обрывы НКТ и кабеля.

3.  При ловильных работах с кабелем в различных нефтяных районах используются разные приспособления и инструменты. Для ловли головки ЭЦН, вала фланца применяют колокола, фрезы, пауки.

4.   Для предупреждения обрывов и падения труб необходимо бороться с коррозией.

5.     Для предотвращения истирания труб штангами рекомендуется удлинять или укорачивать подвеску на одну - две трубы при каждом ремонте скважины.

6.   Для предотвращения износа присоединительной части планшайбы и полета НКТ необходимо при спуске установить ниппель - воронку, центрирующую колонну штанг. Для предотвращения обрывов труб при ЭЦН надо в нижней части труб установить вибростягиающее устройство.

При наличии коррозионных сред в скважине необходимо применять высоколегированные    трубы,    антикоррозионные    покрытия,    применять материалы в коррозионностойком исполнении.

3. Причины аварий на скважинах, оборудованных СКН.

1 .Наземные:

- падение СКН

- заклинивание редуктора

- падение головки балансира

- порыв выкидной линии

- обрыв полированного штока,

Подземные:

- заклинивание штока и НГН вследствие отложения АСПО

- обрыв штанг и насосов

- обрыв НКТ

- заклинивание скребков на штангах

- отворот штанг при работе без штанговращателя.

Меры по ликвидации.

- приведение профилактических ремонтных работ

- проведение горячих обработок и закачка ПАВ

- проведение КРС с ловильными работами.

 

4. Аварии на транспорте и подготовке нефти

4.1 В транспорте нефти. ГЗУ – ДНС – УПН.

Причины аварий:

- коррозия металла

- механические повреждения (бульдозер)

-     технологические    нарушения    параметров    работы    (давление    выше допустимого)

- отложение АСПО Ликвидация:

- локализация места аварии (обваловка)

- отключение нефтепровода

- организация аварийно - восстановительных работ

-   ликвидация  последствий  аварии  и  восстановление  плодородного  слоя почвы

- составление планов и мер по ПВЛА.

4.2 На объектах подготовки нефти – УПН.

Аварии:

- переливы в РВС и буллиты из – за отказа средств автоматики

- порывы в системах коммуникаций

- отказ в работе насосов или печей ПТБ

- нарушение технологического режима работы установки подготовки нефти

- составление планов ПВЛА

- отключение электроэнергии и остановка всего технологического процесса.

4.3 Описание возможных аварийных ситуаций и правила остановки объектов на УПН.

4.3.1 Нарушение технологического режима

- Увеличение давления и температуры в аппаратах выше нормы, резкое сокращение потока сырья через печи, сброс нефти на очистные сооружения с отстойников и электродегидраторов.

- Отказ группировок на печах, насосах, аппаратах, попадание газов в межэлектрическое пространство электродегидраторах, повышение давления на выходе насосов.

-    Нарушение герметичности аппаратов и трубопроводов, пропуск сальников насосов, арматуры, приводит к загазованности, возможности отравления нефтепродуктами, самовоспламенению, пожару и взрыву.

- Низкая квалификация обслуживающего персонала.

- Низкая производственно-техническая дисциплина.

-     Несоблюдение графика ППР по ревизии насосов, аппаратов, электрооборудования КИП и А.

-    Несоблюдение основных мер безопасности согласно требований инструкции при проведении огневых, газоопасных работ, при зачистки внутри аппаратов, емкостей при выполнении погрузочно-разгрузочных работ.

-   Несоблюдение мер безопасности при работе с деэмульгаторами, реагентами, кислотами, щелочами и др. вредными веществами.

4.3.2 отключение электроэнергии

Нефть после электродегидраторов направить по линии некондиции в резервуары. Закрыть задвижки на выходных коллекторах всех центробежных насосов, находящихся перед отключением электроэнергии в работе. Закрыть задвижку на входе нефти. 

Открыть задвижку на УУН на запасной линии нефти помимо УПН в резервные резервуары, включение аккумуляторной по обеспечению работоспособной аварийной сигнализации. Перекрыть подачу топливного газа к печам. Подпитку воздуха контрольно-измерительных приборов производить от воздушной компрессорной. Отключить подачу напряжения на электродегидратор. Все электрозадвижки перевести на ручное управление. Водяные подушки в отстойниках и электродегидраторах поддерживать в нормальном положении за счет уменьшения сброса воды на очистные сооружения, вплоть до полного прекращения сброса воды.

4.3.3 Прекращение подачи сырья

Прекращение    подачи    сырья    возможно    при    аварийных   остановках режимных насосных станций или при порыве выкидного коллектора ДНС, при этом наблюдается резкое падения давления на входе в установку. При прекращении подачи сырья необходимо:

1.  Прекратить подачу топливного газа на печи.

2.   Снять напряжение с электродегидраторов.

3.  Остановить магистральные насосы.

4.   нефть по линии некондиции направить в резервуары для нефти.

5.  Закрыть задвижки на входе в установку.

6.  Прекратить подачу реагентов на установку.

7.   Сброс воды с отстойников уменьшить до минимума.

8.  При длительной остановки установки в зимнее время все водяные линии дополнить нефтью до задвижки в точки стыковки с линией сброса воды с УПН на очистные сооружения.

9.  Перекрыть подачу газа с установки на ГПЗ.

4.3.4 Прекращение подачи воды

1.       Остановить магистральные насосы и нефть по линии некондиции направить в резервуары.

2.        Остановить магистральные насосы и компрессоры.

3.       Газ «горячий» ступени сепарации перевести на факел.

4.        В зимнее время подводящий коллектор воды сдренировать.

 

4.3.5 При пожарах и взрывах

При загорании на площадках технологического оборудования и коммуникации в результате разгерметизации одного из аппаратов или трубопроводов и растекание по планшету установки необходимо:

1. Оповестить ответственных лиц в соответствии со списком, согласно планов ликвидации аварий.

2. Перекрыть нефть на установку, аварийно остановить печи, остановить все работающие агрегаты.

3. Отсечь аварийный участок.

4.  Включить в работу систему пенного тушения.

5. Снять напряжение с электродегидраторов.

6. До прибытия аварийных служб силами вахтенного персонала принять меры к ограничению границ распространения пожара.

7. В случае непредвиденных обстоятельств начальник смены (старший оператор) принимает решение сообразуясь с обстановкой, направленное на ликвидацию аварийной обстановки.

8. Необходимо стравить давление из аппарата и в случае необходимо опорожнить от нефти.

 

4.3.6 Прекращение подачи топлива

Создание аварийной обстановки на установке возможно при разгерметизации газопровода подачи топлива на печах. В этом случае необходимо:

1.  Прекратить все огневые работы на территории установки.

2.  Аварийно остановить печи.

3.   Отсечь аварийный участок.

4.   Нефть по линии некондиции перевезти в резервуары для нефти. Магистральные насосы отключить.

Таковы основные причины аварий на объектах УПН и необходимые действия по предотвращению последствий аварий.

 


3. Основные выводы и рекомендации

При анализе всех причин аварий в системе нефтегазодобычи следуют следующие выводы:

1.  Аварию лучше предупредить, чем ликвидировать;

2. Очень важно соблюдение инструкции при эксплуатации нефтепромыслового оборудования;

3. Соблюдать график ППР промывок и ремонта трубопроводов и технологического оборудования;

4. Строительство специальных сооружений и обволовок для локализации возможных аварий;

5. Составление реальных планов ликвидаций возможных аварий и строгое соблюдение его исполнения;

6. Обучение и тренировки обслуживающего персонала в постоянном режиме.