18.1. Задачи и цели анализа риска аварий.

Основные задачи анализа риска аварий при строительстве наклонно-направленных нефтедобывающих и нагнетательных скважин на пласты Ю₁^1-2 Киев-Еганского месторождения (на стадии проектирования) заключаются в предоставлении лицам, пользующимся настоящим групповым рабочим проектом №12:

- объективной информации о состоянии промышленной безопасности при строительстве скважин;

- сведений о наиболее опасных, "слабых" местах с точки зрения безопасности;

- оценки степени риска (на качественном уровне) при строительстве скважин;

- обоснованных рекомендаций по уменьшению степени риска.

Целью выполнения работы по оценке риска аварий при строительстве эксплуатационных скважин является разработка комплекса мероприятий по предупреждению аварийных ситуаций и тем самым достижение полного исключения травматизма или гибели людей, материального ущерба и вреда окружающей природной среде.

Анализ степени риска технологических и технических решений при строительстве эксплуатационных скважин на пласты Ю₁^1-2 Киев-Еганского месторождения по групповому рабочему проекту №12 выполненному ОАО “СибНИИНП” г.Тюмень, проводился по рекомендуемой схеме:

- планирование и организация работ;

- идентификация опасностей;

- оценка степени риска;

- разработка рекомендаций по уменьшению степени риска (управление риском).

При планировании и организации работ учитывались проектные решения по обеспечению безопасности ведения буровых работ, и тем самым способствующие снижению степени риска, на основе законодательных актов, нормативных документов, распоряжений, указаний и заданий следующих организаций:

- Растехнадзора и его функциональных подразделений по территориальному признаку;

- Управление Росприроднадзора по Томской обл.;

- аварийно-спасательного формирования – военизированная часть по предупреждению возникновения и по ликвидации открытых газовых' и нефтяных фонтанов;

- пожарных инспекций всех назначений;

- административных и производственных подразделений недропользователя – компании ООО “Норд Империал”.

Учитывались перспективы социально-экономического развития региона и существующего экологического состояния территории в районе размещения объектов (скважин).

При проведении экспертной оценки проектных технологических и технических решений были учтены и проанализированы:

- сводные технико-экономические данные;

- основание для проектирования;

- сведения о районе буровых работ;

- геологическая характеристика месторождения;

- конструкция скважины;

- характеристика буровых растворов;

- способы углубления;

- крепление скважины;

- освоение скважины и т.п.

За основу по снижению степени риска принят опыт строительства эксплуатационных скважин на площадях Западной Сибири в аналогичных горно-геологических условиях, анализ нормативно-справочных и инструктивно-методических материалов, используемых для принятия проектных решений.

18.2 Описание анализируемого опасного производственного объекта

Опасным производственным объектом при строительстве скважин является сама строящаяся скважина, а также буровая установка с основным и вспомогательным технологическим оборудованием и инструментом, необходимым для бурения скважины.

Проектируемые скважины расположены в районе со слабо развитой инфраструктурой. Собственные источники теплоснабжения и электроснабжения в районе работ отсутствуют.

Производственное и хозяйственно-питьевое водоснабжения предусматривается из артскважины на расстоянии 60м от буровой. Запас воды хранится в обогреваемых емкостях основных объемом 63 м³ и 75 м³ и др. вспомогательных (см. пункт 5 таблицы 13.3 проекта), а также емкости 10 м³ у котельной.

Теплоснабжение обеспечивается котельной зарубежного производства WNS 1,5-1,0-Y (Китай) с двумя котлами, с производительностью до 1,5 т пара в час каждый. Каждый котел может работать как индивидуально, так и совместно. Совместная работа котлов предусматривается в наиболее холодное время отопительного сезона, которое для района принимается 65% общей продолжительности отопительного периода, составляющей для района работ 240 сутки.

В комплект БУ RT50 LDB входят дизель-генераторные установки:

а) энергообеспечение буровой установки:

- “STAMFORDDHC1544C1”, напряжение 400/200в, частота 50 Гц, емкость 505 кВа с двигателем VOLVO TAD 1641 GE – 3 шт.(3х400 кВа);

б) энергообеспечение силового верхнего привода DQ70BSC:

- 1FC6508-4LA92 с дизельным приводом G12V190ZLD-5;

в) энергоснабжение вахтового поселка ДЭС с приводом Volvo TAD1641GE – 2 шт.

На территории буровой предусмотрен склад ГСМ дизельного топлива (3 емкости по 50 м³). Склад оборудован молниезащитой, обвалован грунтовой насыпью высотой 1м, гидроизолирован по дну и стенкам недренирующим грунтом (цементно-бентонитовой пастой), оборудован средствами пожаротушения, включая огнетушители и мотопомпу. Все емкости оборудованы дыхательными клапанами.

Для связи объекта с базой предприятия и оперативного извещения надзорных органов о чрезвычайной ситуации или пожаре на буровой, предусмотрена спутниковая связь типа “PASOLiNG”.

Буровое оборудование, материалы, ГСМ будут доставляться по имеющимся круглогодичным и сезонным автодорогам из городов Томска, Нижневартовска, Стрежевого. (см. табл. 2.3.1. проекта).

Процесс бурения скважины представляет собой последовательное разрушение горных пород геологического разреза месторождения до глубины проектного продуктивного пласта и зумпфа скважины, в данном случае - нефтенасыщенного горизонта Ю₁², и последующее обсаживание ствола скважины обсадными колоннами.

Конструкция скважины обоснована в разделе 1.5 рабочего проекта. Она предусматривает спуск (по вертикали) и цементирование:

- 324-мм направления глубиной 50 м;

- 245-мм кондуктора глубиной 1000 м;

- 168-мм эксплуатационной колонны глубиной 2700 м.

Такая конструкция эксплуатационной скважины обусловлена горно-геологическими условиями бурения и позволяет избежать осложнений при бурении, а также обеспечивает надежную изоляцию пластов геологического разреза друг от друга.

В качестве промывочной жидкости планируется использовать при бурении:

- под направление и кондуктор – полимерглинистый раствор;

- под эксплуатационную колонну – хлоркалиевый карбонатный раствор.

Оба типа раствора готовятся и обрабатываются по рецептуре компании “M-I-SWACO”. Применяемые реагенты имеют токсикологические паспорта (см. Приложение, книга 2 проекта.) Параметры бурового раствора по интервалам бурения обоснованы и приведены в разделе 7 проекта.

Режимы бурения ствола наклонно-направленной скважины, результаты проверочных расчетов, выбранных для бурения скважины, колонн бурильных труб, планируемый к применению породоразрушающий инструмент и элементы КНБК по интервалам бурения приведены в разделе 8 проекта.

В разделе 9 проекта приведены расчеты обсадных колонн для всех условий их работы, произведен выбор технологической оснастки обсадных колонн и тампонажных материалов для крепления с расчетами потребного количества, обоснованы способы цементирования и произведен расчет рациональных режимов цементирования обсадных колонн, приведены методы оценки состояния обсадных колонн, а также способы и периодичность испытания их на прочность.

В разделе 10 приведена технология освоения проектных скважин, приведены результаты проверочных расчетов колонн НКТ для всех операций процесса освоения, выполнены расчеты потребного количества материалов и оборудования.

Строительство глубокой скважины – это сложный производственный процесс, включающий множество технологических операций, для выполнения которых требуется сложное буровое оборудование и специальные знания и навыки работников для его обслуживания, при котором требуется строгое соблюдение работниками правил техники безопасности и требований "Правил безопасности в нефтяной и газовой промышленности'' [4].

Скважина является опасным производственным объектом, так как в процессе углубления осуществляется вскрытие отложений недр, насыщенных взрывопожароопасными флюидами – нефтью. В случае неконтролируемого выхода флюида на земную поверхность существует опасность возникновения открытого фонтанирования с последующим возгоранием. По степени опасности возникновения нефтеводопроявлений, рассматриваемые в проекте нефтедобывающие скважины с превышением гидростатического пластового давления (К_ан=1,01) в продуктивных нефтенасыщенных отложениях относятся ко 2-ой категории.

Кроме вышеизложенного, сама буровая установка (планируемая к применению БУ RT50LDB сертифицирована – см. подраздел 13 проекта) является аварийноопасным объектом, так как для осуществления технологических операций в процессе строительства скважины применяется достаточно большое количество оборудования и инструмента довольно крупных размеров и со значительной массой, в частности:

- бурильный инструмент (бурильные трубы) диаметром от 127,0мм до 147,0мм и длиной до 12,5м (из бурильных труб собирают свечи длиной до 25м);

- породоразрушающий инструмент - долота диаметром от 215 9мм до 397,3мм;

- забойные двигатели – турбобуры, винтовые двигатели и т.п. длиной от 7 м до 26 м и массой от 0,9 т. до 5т.;

- обсадные трубы – диаметром от 168,3 мм до 323,9 мм и длиной до 10 м.

Буровая установка оснащена специальным крупногабаритным оборудованием для сборки (свинчивания и развинчивания резьбовых соединений, удерживания труб в подвешенном состоянии) компоновок низа бурильной колонны (КНБК), бурильных труб, обсадных колонн и спуска их в скважину и т.д., например, имеются:

- гидравлические ключи:

бурильных труб и УБТ - Q203-125;

обсадных труб - TQ34035;

- вращатель для навинчивания ведущей бур.трубы - REQ/Q3;

- пневматический клиновой захват - QQP900;

- и другое оборудование – см. табл. 13.3; 15.1 проекта.

Для производства углубления скважины с помощью гидравлических забойных двигателей, а также для промывки ствола от выбуренной породы (шлама) требуется подача промывочной жидкости в колонну бурильных труб по нагнетательной линии под высоким давлением с помощью буровых насосов F-1300. Давление в нагнетательной линии буровой установки может достигать до 220 кгс/см², что является опасным и требуется строго соблюдать требования безопасности при работе с сосудами работающими под давлением.

Приведенное выше оборудование и инструмент наиболее часто используются в процессе бурения и являются наиболее опасными.