Охорона праці технологічного процесу гідропіскострумної перфорації

Размещено на http://www.allbest.ru/

Охорона праці технологічного процесу гідропіскострумної перфорації

1. Характеристика технологічного процесу ГПП що до шкідливості та небезпечності

технологічний безпека запобіжний заземлення

Гідропіскоструминна перфорацію (ГПП) застосовують при розтині щільних колекторів, як однорідних, так і неоднорідних по проникності перед гідророзривом пластів для утворення тріщин у заданому інтервалі пласта, а також щоб зрізати трубу в свердловині при ремонтних роботах. При гідропіскоструминної перфорації руйнування перешкоди відбувається в результаті використання абразивного і гідромоніторного ефектів високошвидкісних піщано-рідинних струменів, що вилітають із насадок спеціального апарата - піскоструминного перфоратора, прикріпленого до нижнього кінця насосно-компресорних труб. Піщано-рідинна суміш закачується в НКТ насосними агрегатами високого тиску, змонтованими на шасі важких автомашин, піднімається з свердловини на поверхню по кільцевому простору.

При гідропіскоструминної перфорації застосовується те ж обладнання, як і при гідророзриві пласта. Устя свердловини обладнується стандартною арматурою типу 1АУ-700, розрахованої на робочий тиск 70,0 МПа. Для прокачування піщано-рідинної суміші використовуються насосні агрегати, змонтовані на платформі важких вантажних автомобілів 2АН-500 або 4АН-700, розвиваючі максимальні тиску відповідно 50 і 70 МПа. При менших тисках використовують цементувальні агрегати, призначені для цементувальних робіт при бурінні. Піщано-рідинна суміш готується в піскозмішувальном агрегаті (2ПА; ЗПА та ін), який представляє собою бункер для піску ємністю 10 м3 з конічним дном.Крім того, агрегат забезпечений насосом 4НП (насос піскові) низького тиску для перекачування піщано-рідинної суміші. Бункер з усім обладнанням змонтований на шасі важкого автомобіля.

Спеціальні робочі рідини завозять на свердловину автоцистернами або готують у невеликих (10 - 15 м3) ємностях, встановлених на санчатах. У обв'язку поверхневого обладнання монтують фільтри високого тиску - шламоуловітелі, що попереджають закупорку насадок великими частками породи.

В якості робочої використовують різні рідини, виходячи з умови її відносної дешевизни, запобігання погіршення колекторських властивостей пласта і відкритого фонтанування. Склад рідини встановлюють в лабораторіях. Для цілей ГПП використовують воду, 5 - 6%-ний розчин ингибированной соляної кислоти, дегазованої нафту, пластову стічну або солону воду з ПАВамі, розчин для промивання. У разі якщо щільність робочої рідини не забезпечує глушіння свердловини, додають обважнювачі: крейда, бентоніт та ін

Дизельні силові двигуни, які слугують приводами силових та насосних агрегатів під час роботи створюють підвищений шум та вібрацію, що значно перевищують допустимі норми, а це негативно впливає на стан людини і погіршує її працездатність.

Під час обслуговування насосних агрегатів, виникає небезпека одержання пошкоджень при падінні із висоти у випадку несправності площадок із огорожами, які складаються та драбинами.

Також існує небезпека одержання травм від неогороджених рухомих частин і механізмів обладнання, небезпека одержання травм від гострих країв, заусениць, шорсткості промислового обладнання, а також несправності інструменту.

Небезпечними факторами ГПП є також процеси, що супроводжуються застосування в обладнанні високих тисків.

Як фактори впливу на людину при проведенні ГПП, можна виділити:

незадовільні мікрокліматичні умови;

ураження органів дихання і слизових оболонок токсичними продуктами;

травмування робітників обертовими елементами устаткування;

опіки працюючих при контакті з кислотами та лугами;

шум і вібрація при експлуатації устаткування.

ураження електричним струмом, можливе при пошкодженні ізоляції електрообладнання, порушенні технологічного обслуговування електроустаткування, несправності автоматики і засобів контролю;

утворення вибухо- та пожежонебезпечних газоповітряних сумішей у повітрі робочої зони, оскільки практично усі наявні на установці продукти - горючі речовини;

Характеристика впливу шкідливих і небезпечних виробничих факторів наведена в таблиці 1.

Таблиця 1

2.Технічні заходи з техніки безпеки, передбачені в обладнанні для ведення робіт з ГПП

Під час проведення ГПП агрегати повинні з'єднуватися з фонтанною арматурою 1АУ - 700 спеціальними трубопроводами з трубами високого тиску.

Механізми, пристрої й вимірювальні прилади, розміщені на агрегатах і потребуючому постійному спостереженні й відходу, повинні мати зручний і безпечний доступ. Всі частини, що рухаються, механізмів агрегату забезпечуються металевими огородженнями.

Площадки агрегатів, з яких обслуговується встаткування (двигуни, трансмісії насосів, манифольды), захищаються на висоту не менш 1 м. Для підйому на платформу агрегату передбачаються сходи з поруччям або підніжки.

Агрегати з'сднуються з устьовою арматурою спецiальними трубами високого тиску. На устьовiй арматурi або на нагнiтальних лiнiях с зворотнi клапани.

Насоснi агрегати обладнанi манометрами та запобiжними клапанами. Викид запобiжного клапана на насосi виведений пiд агрегат. Викидна лiнiя вiд затрубного простору до смностi обладнана засувкою i мiцно закрiплена хомутами.

Агрегати для ГПП i ємностi встановленi на вiддалi не менше 25м від устя газової свердловини та розташованi так, щоб вiдстань мiж ними була не меншою одного метра i кабiни їх не с оберненi до гирла.

Вихлопнi труби агрегатiв та iнших машин, що використовуються при гiдро пiскоструминнiй перфорацiї, обладнанi глушниками -- iскрогасниками.

Конструкція клапанних і циліндрових кришок насоса повинна забезпечувати зручність і безпека зміни клапанів, циліндрових втулок і поршнів насоса. Клапанні коробки гідравлічної частини насоса повинні захищатися кожухами.

Люки бункерів і цистерн повинні закриватися відкидними кришками й ґратами. Ємності, призначені для кислоти, гуммуются й розділяються перегородкою. Гідравлічна частина насоса й маніфольда кислотних агрегатів має кислото стійке виконання.

Обв'язка насосного агрегату з гирловими арматурами при гідравлічному розриві шару й кислотній обробці шпар складається із труб, розрахованих на високий тиск.

Поблизу гідравлічної частини насоса на нагнітальному трубопроводі розміщають запобіжний клапан з відвідною трубою для скидання рідини. Відвід від запобіжного пристрою, установленого на насосі, закривається кожухом і виводиться під агрегат.

Прийомний і нагнітальний трубопроводи надійно закріплюються на агрегатах із застосуванням гумових або дерев'яних «подушок».

Вихлопні труби двигунів агрегатів і інших машин забезпечуються глушителями з іскрогасниками й нейтралізаторами вихлопних газів і виводяться на висоту не менш 2 м від платформи агрегату.

Перед проведенням гідро розриву талевий блок слід спустити, відвести в бік і закріпити до ноги спуско-підіймальної споруди.

Агрегати повинні з'єднуватись з устьовою арматурою спеціальними трубами високого тиску.

На устьовій арматурі, або на нагнітальних лініях повинні бути зворотні клапани.

Насосні агрегати, повинні бути обладнані манометрами та дистанційними датчиками тиску, зв'язаними із станцією управління.

Станція управління повинна бути обладнана системою автоматичної зупинки насосних агрегатів, у випадку перевищення тиску нагнітання величина допустимого тиску, заданого перед початком робіт на пульті управління даної системи. Значення допустимого тиску вказується у плані на ГПП.

Насосний агрегат, що під'єднуєгься до між трубного простору, повинен бути обладнаний манометром та заводським запобіжним клапаном із каліброваною зрізною шпилькою заводського виготовлення, що розрахована на тиск обпресування експлуатаційної колони.

Викид від запобіжного клапана на насосі повинен бути закритий кожухом і виведений під агрегат.

Для заміру і реєстрації тиску під час гідро розриву до устьової арматури повинні бути під'єднанні датчики тиску, з'єднані кабелями із станцією управління.

3 Інженерні розрахунки з техніки безпеки

3.1 Розрахунок запобіжного клапану діафрагмового типу

Запобіжний клапан діафрагменного типу ( рис.9.1 ) встановлюється на нагнітальній лінії насоса для подачі метанолу типу ПТ і призначений для запобігання виникнення аварійної ситуації, травмонебезпечної ситуації у випадку перевищення тиском максимально припустимих значень. Він встановлюється додатково до перепускного клапану і забезпечує підвищений рівень безпечності експлуатації насосу для подачі метанолу. Діафрагми виготовляються із латуні Л62.

При розрахунку слід зазначити, що клапан повинен задовільняти умові стабільного перепуску рідини на рівні більшому за 0,0012 м3/с.

Мал.1 - Запобіжний клапан діафрагмового типу

1 - запобіжне кільце; 2 - діафрагма; 3 - корпус; 4 - натискний стакан.

Визначаємо діаметри розхідних отворів -запобіжного кільця Дк при максимальному тиску, мм:

DK=4ЧhЧфзр/РР (9.2)

де h = 0,6 мм - товщина діафрагми;

фзр= 226,5 МПа - межа міцності латуні Л 62 на зріз;

Рр - розрахований тиск, при якому повинен здійснюватись розрив діафрагми,

перевищує робочий тиск на 12,5%, при даному діаметрі втулки:

Рр=1,125Рроб (9.2)

Звідси,

Рр =1,25Ч10 = 12,5 МПа;

Діаметри прохідних отворів запобіжного кільця:

DK=4Ч0,6Ч226,5/12,5=43,5 мм

Пропускну здатність запобіжного клапану визначаємо за формулою:

G=5,03Ч10-3ЧFЧ (Р р- Рн)Ч ср (9.3)

де Р р = 1 МПа - максимальний надлишковий тиск за запобіжним клапаном;

ср - густина води: ср = 1000 кг/м3;

F - площа поперечного перерізу, в проточній частині клапану, м2

Звідси,

G=5,03Ч10-3Ч(3,14Ч0,04352/4)Ч (12,5-1)Ч1000Ч 106 = 0,0032 м3/с;

Отже пропускна здатність клапанів нас цілком задовольняє.

3.2 Розрахунок штучного заземлення електроприводу

Вихідні дані:

- питомий опір суглинку =340 Омм;

- в якості вертикального заземлювача (електрода) використовуються вертикальні труби діаметром Ч d=4,2Ч0.04 м;

- горизонтальний електрод із сталевого прута діаметром d= 25 мм;

- відстань між вертикальними електродами а=4,2 м;

- електроди розташовуються по контуру ;

- вологість грунту - підвищена;

- кліматична зона - І;

Розв'язання:

1.Найбільш допустимий опір повторного заземлення Rи у мережах із глухозаземленою нейтраллю згідно вимог ПУЭ - 10 Ом.

Рис. 2. Розрахункова схема захисного заземлення

2. Визначаємо розрахунковий питомий опір грунту:

Омм;

3.Визначаємо опір розтіканню вертикальних електродів з круглої сталі:

Ом;

де d - зовнішній діаметр електрода, м; - розрахунковий питомий опір грунту, Омм. - довжина електрода, м; t1 =/2+t0 =4,2/2+0.6=2,7 м - глибина закладання - відстань від поверхні землі до середини вертикального електрода;

4.Попередньо визначаємо необхідну кількість з'єднаних заземлювачів:

шт;

де в - коефіцієнт використання вертикальних електродів, для орієнтовного розрахунку приймається рівним 1.

5.Визначаємо довжину горизонтального електрода:

при контурному влаштуванні Lг=an = 4,212=50,4 м;

де а =4,2 м - відстань між вертикальними електродами;

n - прийнята кількість вертикальних електродів, шт.

6. Визначаємо розрахунковий питомий опір грунту для горизонтальних електродів: Омм;

7. Визначаємо опір розтіканню струму для горизонтального електрода:

Ом;

де bг - ширина штаби, м (для круглої сталі bг= 2, де - діаметр, м).

8.Загальний опір заземлюю чого пристрою

Ом;

де г = 0,326 - коефіцієнт використання горизонтальних електродів з урахуванням вертикальних електродів;

в = 0,542 - коефіцієнт використання вертикальних електродів.

Висновок:

Оскільки необхідна умова Rз Rи = 10 Ом не виконується, то необхідно провести уточнюючий розрахунок. Його проводимо змінюючи кількість вертикальних стержнів (оскільки інші параметри заземлення задані умовою задачі). Розрахунковий опір заземлюючого пристрою зменшиться при збільшенні числа вертикальних електродів.

9. Виконуємо оптимізаційний розрахунок:

Приймаємо n = 24 шт.

Визначаємо довжину горизонтального електрода:Lг=an=4,224=100,8 м;

Визначаємо опір розтіканню струму для горизонтального електрода:

Ом;

Загальний опір заземлюю чого пристрою

Ом;

де г = 0,26 - коефіцієнт використання горизонтальних електродів з урахуванням вертикальних електродів;

в = 0,458 - коефіцієнт використання вертикальних електродів .

Висновок:

Оскільки необхідна умова 9,614 Ом = Rз Rи = 10 Ом виконується, то остаточно приймаємо захисне заземлення із 24 вертикальних електродів.

4.Організаційні заходи з техніки безпеки, передбачені в проекті

При проведенні та розробці гідропіскоструменевої перфорації пласта потрібно виконувати та дотримуватися вимог по техніці безпеки, згідно нормативних документів.

Ділянку на якій буде проведення гідропіскоструменевої перфорації завчасно підготовлюють. Особливо важливим є збереження родючого ґрунту, який забруднюється відходами різного типу. Тому згідно до вимог ГОСТ 17.5.3.06 - 85 „Рекомендації по знятті родючого шару ґрунту при проведенні гірничих, геологорозвідувальних, будівельних і інших робіт здійснюється зняття родючого ґрунту.

Перед розміщенням технологічного обладнання потрібно провести правильний вибір території, а потім раціональне розміщення обладнання. Під керівництвом інженерно - технічного працівника спеціальна бригада здійснює розміщення технологічного обладнання і обв'язки його з устям свердловини. Роботи ведуться згідно до спеціально розробленого плану, який затверджений головним інженером на підприємстві.

Пуск агрегатiв в роботу дозволясться лише пiсля виведення людей, якi не виконують робочi операцiї безпосередньо на агрегатах, за межi небезпечної зони --25 м. Пiд час роботи агрегатiв заборонясться ремонтувати їх або крiпити обв'язку устя свердловини i трубопроводiв. Перед вiд'єднанням трубопроводiв вiд устьової арматури, слiд закрити крани на нiй i знизити тиск в трубопроводах до атмосферного.

Гідропіскоструменева перфорація пласта здійснюють під керівництвом інженерно-технічного працівника за затвердженим планом.

Агрегати для ГПП встановлюють на відстані не менш 10 м від устя так, щоб відстань між ними було не менш 1 м, а кабіни були звернені від устя.

Під час монтажу напірних трубопроводів і обв'язки устя свердловини на гирлових арматурах або нагнітальних лініях установлюють зворотні клапани, а на насосах - запобіжні пристрої (таровані мембрани) і манометри. Використання імпульсних трубок дозволить розташувати манометри на відстані, безпечному для спостереження за їхніми показаннями.

Якщо при ГПП можливе виникнення тиску, вище припустимого для експлуатаційної колони даної свердловини, то проводиться пакерування колони.

До початку накачування в свердловину рідини для гідравлічного розриву перевіряється справність насосних агрегатів і іншого встаткування, правильність і надійність їхньої обв'язки й з'єднання з гирловими арматурами. Перевіряється справність гирлової й запірної арматур, зворотних клапанів, а також приладів для виміру й реєстрації тиску.

Нагнітальні трубопроводи піддають обпресуванню на тиск, у півтора разу більше очікуваного максимального тиску при ГПП. При проведенні гідравлічного випробування трубопроводів люди повинні бути вилучені за межі небезпечної зони. Необхідно передбачити надійний зв'язок між керівником робіт і персоналом, що обслуговує агрегати.

Агрегати включають тільки після видалення людей, не зв'язаних безпосередньо з виконанням робіт в агрегатів, за межі небезпечної зони. Під час накачування й подачі рідини при гідропіскоструменевої перфорації знаходження людей біля устя свердловини й нагнітальних трубопроводів забороняється.

Перед від'єднанням трубопроводів від гирлових арматур на ній закривають крани.

Залишки рідини розриву з ємностей агрегатів і автоцистерн зливають у каналізацію або спеціальну ємність.

У зимовий період після тимчасової зупинки робіт проводять пробне прокачування рідини, щоб переконатися у відсутності пробок у трубопроводах. Забороняється підігрівати систему нагнітальних трубопроводів відкритим вогнем. Огляд обладнання необхідно проводити два рази на неділлю і підтягувати болтові з'єднання. Зовнішнім оглядом перевірити стан поверхонь, що труться, в коробці передач і в насосі.

Під час роботи насосу постійно слідкувати за показами манометра, щоб тиск на вихідній лінії не перевищював допустимого при відповідних діаметрах плунжерів:100 мм-70 мПа; 120 мм-50 мПа.

Виконання процесу і запуск агрегатів в експлуатацію можливе тільки після усунення людей, які не виконують роботи біля агрегату і не пов'язані з процесом, за межі безпечної зони. При закачуванні рідини біля нагнітальних трубопроводів і устя свердловини знаходження людей заборонено. Забороняється також під час роботи ремонтувати агрегати, кріпити обв'язку, або усувати пропускання в запірній арматурі. Перед тим як від'єднувати трубопровід від устьової арматури тиск в ньому потрібен рівнятися до атмосферного, а на арматурі закриваються вентилі.

оператор ГПП, що знаходиться на блендері, повинен знаходиться безпосередньо за пультом управління змішувача, а інший оператор повинен стежити за подачею піску з самоскида і забезпечувати безперебійне поступлення піску на шнеки змішувального пристрою.

У зимовий час перед пуском агрегату в роботу після тимчасової зупинки необхідно переконатися у відсутності в комунікаціях ліній пробок. Відігрівати трубопроводи слід тільки парою або гарячою водою.

У процесі роботи обслуговуючий процес персонал зобов'язаний кон тролюровати стан робочих механізмів, напірних і робочих ліній.

Після закінчення робіт, за командою керівника, тиск в лінії повинен бути знижений до атмосферного, і потім лінія може бути демонтована.

Залишки рідини з ємностей вивозяться автоцистернами або зливаються в приймальний комору. Розлив технологічної рідини на території не допускається.

Члени бригади зобов'язані добре знати вимоги техніки безпеки, правила електробезпеки, протипожежної безпеки, надання першої медичної допомоги при пораненні, опіках, отруєнні, обмороженні, ураженні електричним струмом і так далі.

Размещено на www.allbest.ru