Введение

Вылившаяся при аварии нефть с большой скоростью растекается по водной поверхности, при этом образовываются поля нефтяных пленок: - на тихой воде без быстрого течения и ветра нефтепродукты растекаются во все стороны одинаково, при этом образовывается круг, радиус которого со временем увеличивается; - при наличии течения и ветра нефтяное пятно становится вытянутым по направлению суммарного вектора скоростей течения и ветра.

Нефть, которая разлилась на водную поверхность, перемещается с той же скоростью и в таком же направлении, что и верхний слой воды. Главные факторы, определяющие перемещение нефтяного пятна – это течение и ветер.

Направление дрейфа нефтяного пятна определяется путем сложения векторов направления ветра и поверхностного течения. Скорость дрейфа складывается из 3-5% скорости ветра и 97-95% от скорости поверхностного течения.

Рассеивание пленки нефти происходит за счет эмульгирования. Если будет волнение в 5 баллов, через 12 часов эмульгирует близко 15% нефти. Большая часть нефти, распределенной в чистой воде, находится в виде прямой эмульсии (типа «нефть в воде»). При разливах нефти также образуется обратная эмульсия (типа «вода в нефти»). Если образуется прямая эмульсия, нефтяное пятно может исчезнуть с поверхности воды, но при небольшом изменении условий оно восстановится. Обратная эмульсия имеет высокую стойкость. Она характерна для смеси воды и вязкой нефти, при этом содержит в своем составе 50-80% свободной воды. Внешне она похожа на чистую нефть. Иногда ее называют «шоколадным муссом». Нефтяное пятно при движении трансформируется. Под воздействием различных природных факторов, например, в условиях ледяного покрова, растекание нефтепродуктов при разливе, их дрейф и процессы деградации имеют некоторые особенности, отличающие от обычных разливов нефти. На процесс растекания сильно влияет температура окружающей среды, направление, ветер, сила течения, в зависимости от которых свойства нефти изменяются (плотность, вязкость, поверхностное натяжение). 

1. Анализ риска аварийных ситуаций

Основными причинами возникновения аварийных ситуаций на объектах различного назначения являются нарушения технологических процессов на промышленных предприятиях, технические ошибки обслуживающего персонала, нарушения противопожарных правил и правил техники безопасности, отключение систем энергоснабжения, водоснабжения и водоотведения, стихийные бедствия, террористические акты и т.п.

Специфическими потенциальными аварийными ситуациями для платформы ПА-Б могут являться:

• пожары и взрывы в результате утечки нефти и газа;

• фонтанирование скважин;

• пожар в машинных отделениях платформы;

• столкновение судна с платформой;

• падение грузов при грузовых операциях;

• разрушение конструкций платформы в результате землетрясений и экстремальных гидрометеоусловий;

К экстремальным природным условиям относятся:

• высокая скорость ветра;

• волнение;

• цунами;

• молния;

• лед и обледенение;

• низкие температуры;

• течения.

Выброс из скважины.

Выброс из скважины является одним из наиболее серьезных рисков, который может случиться на платформе.

Оценка объемов выбросов из скважин определяется интенсивностью выброса нефти из скважины и продолжительностью выброса.

Продолжительность выброса определяется характером аварии на скважине, притоком жидкости из пласта и принимаемыми мерами по восстановлению контроля над ее состоянием.

Аварийные разливы нефти.

Основными источниками разливов нефти и нефтепродуктов в море при строительстве скважин являются:

• выбросы нефти из аварийной скважины;

• утечка нефтепродуктов из систем энергетического комплекса (дизель-генераторов, цистерн запаса и расхода, трубопроводов обвязки и арматуры).

Возгорание открытого фонтана.

Наибольшую опасность представляет сценарий развития аварийной ситуации с возгоранием открытого фонтана.

Причины перехода газонефтеводопроявлений (ГНВП) и выбросов в аварийное открытое фонтанирование при бурении, капитальном и текущем ремонтах, а также при освоении и перфорации скважин определены следующими положениями:

• необученность членов буровой бригады мерам по предупреждению и борьбе с возможными ГНВП, которая выражается в следующем:

• несвоевременное установление ГНВП;

• непринятие мер по герметизации устья скважины;

• неправильные действия по герметизации устья скважины.

• несоответствие конструкции скважины геологическим условиям (не учитываются глубина залегания и пластовые давления вскрываемых горизонтов, глубина залегания подверженных гидроразрыву пород и др.);

• некачественное цементирование кондукторов, промежуточных и эксплуатационных колонн;

• негерметичность резьбовых соединений и нарушения целостности обсадных колонн, а также дефекты устьевого оборудования;

• отсутствие контроля за противовыбросовым оборудованием на устье скважины и несоответствие его технической характеристики условиям проводимых на скважине работ;

• неисправность и неправильная эксплуатация противовыбросового оборудования;

• отсутствие устройств (обратные клапаны, шаровые краны) для предотвращения выброса через бурильные трубы;

• отсутствие необходимого запаса бурового раствора (требуемого качества) на скважине;

• низкая производственная дисциплина.

В зависимости от свойств и условий обращения опасных веществ, погодных и других условий, характера разгерметизации технологического оборудования и трубопроводов и т.п., крупные аварии могут реализовываться в следующих видах:

• горение пролива (пожар) - диффузионное горение паров нефти в атмосфере;

• взрывы - горение предварительно перемешанных паро-воздушных облаков фракций нефти и природного газа с около звуковыми скоростями (с образованием ударных волн).

• огненная вспышка - сгорание перемешанных паро-воздушных облаков фракций нефти и природного газа в атмосфере без образования ударных волн;

• факельное горение паро-воздушных смесей фракций нефти и природного газа при возгорании выброса.