Обеспечение промышленной безопасности сероводородсодержащих объектов нефтегазовых месторождений на основе методов оценки и управления техногенными рисками

• Автор: Клейменов, Андрей Владимирович
• Шифр специальности: 05.26.03
• Научная степень: Докторская
• Год защиты: 2009
• Место защиты: Оренбург
• Количество страниц: 330 с. : ил.

ВВЕДЕНИЕ
Глава 1. Анализ мероприятий, обеспечивающих повышение уровня промышленной безопасности при авариях на сероводородсодержащих нефтегазовых месторождениях, и методов оценки их эффективности
1.1. Мероприятия, направленные на повышение уровня промышленной безопасности объектов сероводородсодержащих нефтегазовых месторождений .
1.1.1. Способы и средства снижения уровня аварийности на скважинах и сокращение ущербов и вреда, причиняемого в результате аварий

1.1.1.1 .Способы и средства, снижающие аварийность на скважинах

при бурении

1.1.1.2. Способы и средства, снижающие аварийность при эксплуатации скважин

1.1.2. Способы и средства снижения частоты выбросов опасных веществ на установках промысловой подготовки и переработки сероводородсодержащей пластовой продукции и сокращения вреда, причиняемого вредными факторами.
1.1.3. Способы и средства, снижающие частоту аварий на объектах промыслового транспорта нефтепродуктов и размеры вреда, причиняемого вредными факторами.
1.1.4. Способы локализации и ликвидации аварийных разливов сероводородсодержащих нефтепродуктов в водные объекты.
1.2. Характеристика мероприятий, повышающих уровень защищенности окружающего пространства от последствий аварий.
1.2.1. Характеристики эффективности мероприятий, снижающих вероятность частоту аварий
1.2.2. Оценка эффективности методов и средств, сокращающих размеры вреда, причиненного в результате аварий на объектах нефтегазовых промыслов
1.2.3. Ограничения в применении методов и средств, повышающих уровень промышленной безопасности типовых опасных объектов
Выводы по главе
Глава 2. Анализ и научное обоснование применимости методик оценки риска техногенных аварий на объектах сероводородсодержащих нефтегазовых месторождений
2.1. Методы оценки частоты возникновения аварий и рекомендации их применения при анализе риска опасных производственных объектов нефтегазовых месторождений
2.2. Методики оценки последствий аварийных ситуаций, связанных с выбросом сероводородсодержащей пластовой продукции, для людей и сооружений.
2.2.1. Методики оценки последствий взрывных явлений на нефтегазопромысловых объектах.
2.2.2. Методики оценки последствий пожаров разлитий на нефтегазопромы
еловых объектах
2.2.3. Методики оценки последствий струевого горения на нефтегазопромысловых объектах .
2.2.4. Методики оценки последствий аварий, связанных с токсичным заражением.
2.3. Методики оценки последствий для окружающей среды аварийных ситуаций, связанных с выбросом пластовой продукции
2.3.1. Оценка последствий аварийных ситуаций, связанных с загрязнением атмосферного воздуха.
2.3.2. Оценка последствий аварийных ситуаций, связанных с загрязнением почв.
2.3.3. Оценка последствий аварийных ситуаций, связанных с загрязнением водных объектов
2.3.4. Оценка последствий аварийных ситуаций для животного и растительного мира
Выводы по главе.
Глава 3. Исследование производственных объектов сероводородсодержащих нефтегазовых месторождений, как источников техногенной опасности.
3.1. Методология оценки математического ожидания ущерба от возможных аварий на объектах нефтегазовых месторождений.
3.2. Идентификация объектов повышенной техногенной опасности на нефтегазовых производствах.
3.3. Техногенные риски при авариях на нефтегазодобывающих скважинах
3.4. Техногенные риски, присущие объектам промысловой подготовки
и переработки пластовой продукции.
3.5. Техногенные риски, присущие нефтепродуктопроводам транспорта пластовой продукции
3.5.1. Негативные последствия аварий на нефтепродуктопроводах конденсатопроводах.
3.5.2. Последствия аварий на переходах нефтепродуктопроводов через водные объекты
3.6. Некоторые характерные особенности зависимости величины ущерба от содержания сероводорода при авариях с участием нестабильного конденсата И нефти .
Выводы по главе
Глава 4. Методология сравнительной оценки эффективности мероприятий, снижающих риск техногенных аварий на сероводородсодержащих нефтегазовых месторождениях
4.1. Количественный критерий эффективности мероприятий, повышающих уровень промышленной безопасности нефтегазопромысловых объектов
4.2. Методика оценки эффективности мероприятий, повышающих уровень промышленной безопасности объектов добычи, подготовки и транспортировки углеводородов.
4.3. Практические примеры оценки эффективности мероприятий, повышающих уровень промышленной безопасности объектов добычи, подготовки и транспортировки углеводородов
4.4. Особенности оценки эффективности проведения диагностики оборудования опасных производственных объектов нефтегазовых промыслов.
4.5. Программный комплекс Методика КЭ
Выводы по главе
Глава 5. Разработка актуальных направлений снижения техногенного риска на опасных производственных объектах нефтегазовых месторождений.
5.1. Разработка программного комплекса на основе методики ТОКСИ3 для оценки последствий выбросов сероводородсодержащей пластовой продукции
5.2. Разработка экспериментального метода определения параметров пожаров разлитии и устройство для его реализации.
5.3. Разработка способа дистанционного обнаружения участка повреждения трубопровода и нарушений охранной зоны трубопровода
Выводы по главе
Глава 6. Совершенствование технических средств и технологий снижения последствий аварий на компоненты окружающей среды
6.1. Способ очистки почвогрунтов от локальных загрязнений нефшпродукгами
6.2. Технология очистки водных объектов от загрязнения сероводородом природными сорбентами.
6.3. Установка для рассеивания выбросов вредных веществ
Выводы по главе
ЗАКЛЮЧЕНИЕ.
Список литературы


Помимо химического метода, было апробировано применение труб с внутренним силикатноэмалевым покрытием трубы эмНКТ x5,5 с высокой степенью гладкости, абразивной устойчивостью, термостойкостью, что увеличило межочистной период на , а также термоизолированные трубы ТЛТ , соединенные между собой муфтой с изолирующей втулкой из фторопласта, применение которых нс позволило повысить температуру смеси, но за счет повышения гладкости поверхности межочистной период увеличен на . В основном на промыслах используются два способа механизированной добычи нефти скважинные штанговые насосные установки СШНУ, относящиеся к группе плунжерных насосов, и центробежные электронасосы УЭЦН, относящиеся к группе центробежных насосов. Они имеют свои области применения, преимущества и недостатки, не конкурируют друг с другом. СШНУ используются в малодебитных скважинах, отличаются громоздким, металломким и дорогим наземным оборудованием. УЭЦН применяются в высокодебитных скважинах, имеют высокую стоимость. Общий недостаток сложность оборудования и механическая неустойчивость при перекачке жидкости с высоким содержанием механических примесей или газа. Альтернативой УЭЦН и СШНУ могут стать винтовые насосы с наземным приводом, что позволит быстро и удобно получить оптимальные параметры работы насоса. Наземный привод удобен в обслуживании, имеет небольшие габариты, винтовой насос пригоден для широкой гаммы жидкостей при снижении степени эмульгирования и усилий среза. Перспективным является внедрение пластинчатых насосов, которые практически не использовались в нефтяной промышленности, потому что статор и пластины этих насосов изготавливались из высококачественных легированных сталей, что снижало их износостойкость. С совершенствованием технологий были получены новые высокотврдые износостойкие материалы, превосходящие азотированную легированную сталь по твердости и износостойкости . Характеристики насосного оборудования, применяемого в нефтегазодобывающей промышленности, представлены в сравнительной таблице 1. Таблица 1. ЕС. К. п. Частота вращения, с1 ,1 3 кач. Средняя наработка на отказ, сут. На работоспособность оборудования нефтегазовых месторождений существенное влияние оказывает коррозионное воздействие добываемого сырья. Особенно сильно такое воздействие на месторождениях сероводородсодержащих углеводородов, когда происходит сероводородное растрескивание и водородное растрескивание металла . За год происходят десятки различных отказов подземного оборудования скважин на Оренбургском газоконденсатном месторождении более , из которых более обусловлены коррозией . В. качестве наиболее эффективных на основе экспериментальных и промышленных испытаний могут быть признаны методы диффузионного хромирования , и диффузионного цинкования . Предотвращение возможных аварий, наряду с другими известными и перспективными методами, достаточно эффективно при наличии достовернойинформации о1 фактическом состоянии оборудования, на нефтяных и газовых месторождениях, в том числе скважинного Проведение технической диагностики экономически оправдано . Методы проведениятехнической диагностики и обоснование достоверности интерпретации полученных результатов в настоящее время активно совершенствуются , . Для раннего и оперативногообнаруженияутечек потенциально опасных веществ из оборудования, используемого для добычи нефтии газа, применяют индивидуальные приборы течеискателисигнализагоры, например ТСВМ, сигнализаторы горючих газов, например СИГНАЛ, МЕТАН9М, и другие . На особо ответственных объектах используются стационарные приборы, например типа ФСТ, СКГГЧ и другие . Установки промысловой подготовки и переработки углеводородов относят к типовым потенциально опасным объектам нефтегазовой промышленности, в связи с тем, что основные производственные процессы происходят под давлением, а прошлеловое оборудование работает в агрессивных средах, эксплуатация установок промысловой подготовки и переработки нефти и газа сопровождается неизбежным техногенным воздействием на объекты окружающей среды в случае аварийных выбросов.