Выбор эффективных методов борьбы с пескопрявлением, расчет промывки скважин для удаления песчаных пробок

Основными источниками загрязнения воздуха является технологическое оборудование, применяемое на месторождении Кумколь:

- печи подогрева (продукты горения);

- резервуары (испарения);

- аппараты (испарения от буферных емкостей, сепараторов, соединений трубопроводов);

- газотурбинные двигатели (продукты горения);

- котлы котельные (продукты горения);

- факельные системы (продукты горения).

К причинам выделения выбросов вредных веществ из технологического оборудования можно отнести: не герметичность соединений, аварии вследствие коррозии, прорывы трубопроводов и тому подобное. При выбросе вредных веществ в атмосферу поступают углероды, оксид азота, оксид углерода, сернистый газ. Согласно РД 39-014789-005-88 и ГОСТ 17.2.3.02-78 предельно допустимые концентрации рабочей зоны:

- по углеводам 300мг/м³, класс опасности 4

- по двуокиси азота 5мг/м³, класс опасности 2

- по двуокиси углерода 30мг/м³, класс опасности 1

- по сернистому газу 10мг/м³ класс опасности 3.

Предельно допустимые концентрации для населенных пунктов:

- по углеводам 5мг/м³

- по двуокиси азота 0,0085мг/м³.

Фоновые концентрации установлены Госкомитетом гидрометеорологии РК и равны :

СО-1,5мг/м³; NO₂-0,03мг/м³;

Наиболее губительными и агрессивными загрязнителями в числе вышеуказанных компонентов с санитарной точки зрения являются соединения серы, а среди углеводородных компонентов - пентан.

Охрана атмосферного воздуха от загрязнений выбросами вредных веществ обеспечивается путем выбора оптимальной высоты вытяжных устройств, наличием замкнутой системы сбора, отсутствием земляных амбаров и нефтеловушек, наличием герметизации всех технологических процессов и их полная автоматизация.

5.1.1 Мероприятия по охране атмосферного воздуха

Для безаварийного проведения разработки месторождения в соответствии с «Едиными правилами разработки нефтяных и газовых месторождений РК» должны быть предусмотрены следующие оперативные решения:

- предусмотреть герметизированную систему сбора и подготовки газа с технологическим режимом по нормам проектирования; с целью уменьшения объема выбросов вредных веществ в атмосферу при возможных авариях;

- трапы, сепараторы и другие аппараты, работающие под давлением, должны эксплуатироваться в соответствии с "Правилами устройства и безопасной эксплуатации сосудов, работающих под давлением";

- автоматизация технологических процессов подготовки нефти и газа, обеспечивающая стабильность работы всего оборудования с контролем и аварийной сигнализацией при нарушении заданного режима, что позволит обслуживающему персоналу предотвратить возникновение аварийных ситуаций;

- применение на всех резервуарах с нефтепродуктами устройств, сокращающих испарение углеводородов в атмосферу;

- конструкция факельной установки должна обеспечивать стабильное горение в широком интервале расходов газов и паров, предотвращать попадание воздуха через верхний срез факельного ствола;

- материалы факельного оголовка, дежурных горелок следует выбирать с учетом их возможного нагрева от теплового излучения факела;

- факельная установка должна быть оснащена устройством регулирования давления топливного газа, подаваемого на дежурные горелки;

- высота факельного ствола определяется расчетом по плотности теплового потока и с соблюдением условия исключения возможности загрязнения окружающей территории продуктами сгорания;

- применение прогрессивных технологий и материалов;

- обучение обслуживающего персонала реагированию на аварийные ситуации;

- проверка готовности систем извещения об аварийной ситуации;

- усиление мер контроля работы основного технологического оборудования, а также факельной системы;

- временное прекращение плановых ремонтов, связанных с повышенным выделением вредных веществ в атмосферу;

- при нарастании неблагоприятных метеорологических условий - прекращение работ, которые могут привести к нарушению техники безопасности (работа на высоте, работа с электрооборудованием и т. д.);

- проведение мониторинговых наблюдений за состоянием атмосферного воздуха .

5.2 Охрана водных ресурсов

Поверхностные водные источники на территории месторождения Кумколь отсутствуют.

Воды являются загрязненными, если изменение их свойств (химических, физических и биологических) по сравнению с фоновым состоянием делают эту воду полностью или частично непригодной по хозяйственному назначению.

В результате бурения и опробования глубоких параметрических, поисковых, гидрогеологических, структурных и разведочных скважин на площадях Кумколь выделены водоносные комплексы протерозойских, юрских, меловых, палеогеновых, неогеновых и четвертичных отложениях.

Из пород фундамента при испытании скважины 2 Кумколь из интервала 1416-1503м получен приток воды с минерализацией 76.6 г/л.

При эксплуатации месторождения источниками загрязнения подземных вод может являться извлекаемая нефть (утечка сырой нефти при транспортировке, хранении), места образования отходов - технологические резервуары, отстойники; неочищенные или недостаточно очищенные производственные и бытовые сточные воды, а также фильтрационные утечки вредных веществ из емкостей, трубопроводов и других сооружений.

Основными источниками загрязнения подземных вод на месторождении будут являться: системы факельных установок, нефтяные насосы, сепаратор, наземные емкости для хранения нефти.

Следует различать два вида нефтяного загрязнения. К первому относятся загрязнение, возникшее в результате просачивания сырой нефти. Загрязнения второго вида наблюдается при просачивании в водоносные горизонты минерализованных пластовых и сточных вод, содержащих нефть.

Загрязнение подземных вод может быть обусловлено межпластовыми перетоками, а также процессами поглощения бурового раствора при проходке скважин. Основными причинами возникновения межпластовых перетоков является некачественный цементаж за колонного пространства и нарушения обсадной колонны.

Для предотвращения загрязнения подземных вод проектом предусматриваются ряд мероприятий, обеспечивающий их безопасность. При соблюдении и выполнении мероприятий, описанных ниже, воздействие на подземную гидросферу будет минимальным и при безаварийном ведении работ исключается возможность загрязнения подземных вод.

1. Освоение и эксплуатация добывающих и нагнетательных скважин должна проводится при соответствующем оборудовании скважин, предотвращающем возможность выброса и открытого фонтанирования нефти и газа, потерь нагнетаемой воды.

2. Эксплуатация добывающих и нагнетательных скважин не должна производиться с нарушением герметичности эксплуатационных колонн, отсутствием цементного камня за колонной пропусками фланцевых соединений и так далее.

3. Необходимым условием применения химических реагентов при разработке месторождения является изучение геологического строения залежи и гидрогеологических условий. При выборе химического реагента для воздействия на пласт необходимо учитывать их класс опасности, растворимость в воде, летучесть.

4. Необходимо предотвращать возможные утечки и разлив химических реагентов и нефти, возникающие при подготовке скважин и оборудования к проведению основной технологической операции, при исследовании скважин; предотвращать использовании неисправной или непроверенной запорно-регулирующей аппаратуры, механизмов, агрегатов, нарушение ведения основного процесса, негерметичности эксплуатационных колонн.

5. При обводнении эксплуатационных скважин помимо контроля за обводненностью их продукции, проводятся специальные геофизические и гидрогеологические исследования с целью определения места притока воды в скважину через колонну, источника обводнения и глубины его залегания.

6. Если в процессе разработки месторождения появились признаки подземных утечек или межпластовых перетоков нефти, газа и воды, которые могут привести не только к безвозвратным потерям нефти и газа, но и загрязнению водоносных горизонтов, организация обязана установить и ликвидировать причину неуправляемого движения пластовых флюидов.

7. Пластовая вода, добытая вместе с нефтью, подлежит очистке в соответствии с нормами содержания твердых взвешенных веществ и нефтепродуктов в воде используемой, в системе поддержания пластового давления или с целью захоронения закачивается в поглощающие горизонты.

8. 3ахоронение жидких отходов производства, сброс сточных вод регламентируется соответствующими статьями законодательных актов «О недрах и недропользовании» и «Об охране окружающей природной среды».

9. Запрещается размещение на территории промысла нефтешламовых амбаров, содержимое имеющихся шламонакопителей подлежит переработке и утилизации с последующей рекультивацией земли на территории ликвидированных амбаров.

10. Обязательно должен осуществляться контроль через сеть инженерных (наблюдательных) скважин за состоянием подземных вод (по периметру месторождения).

5.3 Охрана земельных ресурсов

На территории месторождения Кумколь можно выделить следующие генетические типы почв: серо-бурые пустынные; солонцы; солончаки обыкновенные; такыры и пески.

В процессе разработки нефтегазового месторождения почва загрязняется нефтью различными химическими веществами и высокоминерализованными сточными водами. Нефть и другие компоненты, попадая в почву вызывают значительные, а порой необратимые изменения влекут за собой ухудшение состояния растительности и биопродуктивности земель. В результате нарушения почвенного покрова происходит эрозия почв, дефляция криогенез.

Грунты месторождения представлены глинистыми и песчаными фракциями-суглинок легкий, песок разнозернистый, глина пылевая и песчанистая. Почва на территории месторождения-засоленные, содержание гумуса до 1,16%.

Территория месторождения, согласно схеме ботанико-географического районирования входит в состав Азиатской пустынной области, Ирано-туранской подобласти, Северо-туранской провинции, Западно-северотуранской подпровинции.

Район месторождения находится в зоне пустынь, подзоне средних эфемерово-полынно-солянковых пустынь с серо-бурыми такыровидными почвами.

В настоящее время территория лицензионного участка подвержена следующим видам воздействия:

- пастбищный (выпас и перевыпас скота);

- линейно-техногенный (дорожная сеть).

Пастбищный вид воздействия имеет место по всей территории обследования с различной степенью нагрузки на растительность в зависимости от ее пастбищной ценности. Более 30% территории пастбищ, главным образом полынных, злаковых, кейреуковых, сбиты, засорены малопродуктивными, а иногда и ядовитыми видами

Дорожная сеть представляет собой линейно-локальный вид воздействия, ведущий к полному уничтожению растительности. Относительно этого фактора воздействия уязвимыми являются все растительные сообщества. Растительный покров месторождения испытывает локальное и линейное механическое (техногенное) воздействие в местах расположения буровых скважин и подъездных дорог.

В процессе разработки месторождения Кумколь неблагоприятные изменения в почвенно-растительном покрове обусловлены: механическим воздействием; техногенным загрязнением, в том числе нефтью и нефтепродуктами

Кроме строительных работ‚ фактором нарушения почвенно-растительного покрова для данного района является дорожная дигрессия. Воздействие на почвенный покров загрязнений связано с возможностью в результате утечек и проливов ГСМ‚ складирования мусора и пыления дорог.

Следует отметить, что любое техногенное воздействие на много лет нарушает почвенный и растительный покров. Поэтому в дальнейшем рекомендуется рациональное использование природных кормовых ресурсов, при прокладке дорог, трубопроводов и другой производственной деятельности соблюдение требований по охране окружающей среды.

Согласно статье 104 Указа Президента Республики Казахстан “О земле” собственники земельных участков и землепользователи обязаны проводить следующие мероприятия по охране земель и меры для облагораживания территории нефтепромысла:

Провести фитомелиоративные мероприятия по периметру буровых, непосредственно в районе вахтового поселка и т.д.

Для дальнейшего прекращения уничтожения почвенно-растительного покрова упорядочить использование только необходимых дорог, по возможности обустроив их щебнем или твердым покрытием. На остальных неиспользуемых дорогах провести фитомелиорацию.

В районе действующих и законсервированных скважин необходимо закрепить пески твердым или полимерным, в крайнем случае, битуминозным покрытием.

Строго регламентировать проведение работ, связанных с загрязнением почвенно-растительного покрова при эксплуатационном и ремонтном режиме работ.

Произвести посев многолетних и однолетних видов растений на рекультивированных землях, используя ассортимент видов местной флоры с учетом их эколого-биоморфологических особенностей.

Осуществить мероприятия по озеленению вокруг жилых и нефтеперерабатывающих объектов.

ЗАКЛЮЧЕНИЕ

Месторождение Кумколь открыто в 1984 году, а в промышленную разработку вступило в 1990 году. На месторождении выявлено четыре эксплуатационных объекта в меловых и юрских отложениях.

В процессе эксплуатации продукция скважин обводняется, что приводит к возникновению песчаных пробок. Также при смешении попутных вод с альбсенаманскими водами вследствие их разных химических составов происходит формирование нестабильных смесей в продуктивных пластах и при забойной зоне скважин. Нефть месторождения Кумколь относится к нефтям с высокой степенью насыщенности песка около 20%,что приводит к образованию песчаных пробок., особенно в меловых и юрских отложениях, так как в этих отложениях степень динамической вязкости очень высок. В пластах, сложенных песчаниками вследствие их разрушения на забое скважин возникают песчаные пробки и создаётся опасность абразивного разрушения клапанов насосов и наземного оборудования.

Для предотвращения отложения песчаных пробок были предложены методы предотвращающие образования песчаных пробок и ликвидации. В работе были рассмотрены фильтры разных видов, песочные якоря, гидробуры и желонки, которые были специально подобраны для условий месторождения Кумколь, прошли опытно-промышленные испытания и успешно применяются в промышленных масштабах. Проведен расчет промывки для ликвидации песчаной пробки, так как в скважинах месторождения Кумколь часто образуются песчаные пробки, а промывка скважин является самым универсальным и эффективным методом ликвидации песчаных пробок.

СПИСОК ИСПОЛЬЗОВАННОЙ ЛИТЕРАТУРЫ

1 Желтов Ю.П. Разработка нефтяных месторождений - М.:Недра,1986.

2 Гиматудинов Ш.К.,Ширковский А.И. Физика нефтяного и газового пласта,- М.:Недра, 1982.

3 Хабибуллин З.А., Хусайнов З.М., Ланчаков Г.А. Борьба с парафиноотложениями в нефтедобыче. Учебное пособие, - Уфа, 1992.

4 Токарев М.А., Комплексный геолого-промысловый контроль за текущей нефтеотдачей при вытеснении нефти водой, - М.: Недра, 1990.

5 Мирзаджанзаде А.Х., Степанова Г.С. Математическая теория эксперимента в добыче нефти и газа, - М.: Недра, 1977.

6 Персиянцев М.Н. Добыча нефти в осложненных условиях - М: ООО «Недра-Бизнесцентр», 2000.

7 Елеманов Б.Д., Герштанский О.С. Осложнения при добыче нефти - М.:Наука, 2007.

8 Справочное руководство по проектированию разработки и эксплуатации нефтяных месторождений. Добыча нефти. Под общ. ред. Гиматудинова Ш.К., Андриасов Р.С., Мищенко И.Т., Петров А.И., и др., - М.: Недра, 1983.

9 Юрчук А.М., Истомин А.З. Расчеты в добыче нефти - М.:Недра, 1979.

10 Ибрагимов И.Г., Хафизов А.Р., Шайдаков В.В. и др. Осложнения в нефтедобыче - Уфа: Монография, 2003.

11 Технические документация по месторождению Кумколь.

12Правила безопасности в нефтегазодобывающей промышленности, - М.:Недра, 1983.

13 Корнеев Ю. С. Пожарная безопасность и производственная санитария в нефтегазодобывающих и газоперерабатывающих производствах, - М.:Недра, 1990.

14 Безопасность жизнедеятельности. Учебник для вузов /под ред. Велова С.В., - М.:Высш. шк., 1999.

15 Родионов А.И. и др. Техника защиты окружающей среды, -М.:Химия, 1989.

16 Булатов А.И. и др. Охрана окружающей среды в нефтегазовой промышленности, - М.:Недра, 1997.

Размещено на Allbest.ru