Выбор параметров оборудования при гидравлическом разрыве пласта

Автор работы: Пользователь скрыл имя, 22 Сентября 2014 в 18:30, дипломная работа

Краткое описание

В данном дипломном проекте рассматривается проведение гидравлического разрыва пласта (ГРП) на месторождении Кумколь для увеличения интенсификации притока нефти в скважины. Произведены расчеты параметров ГРП, количество агрегатов, радиуса трещины. В работе рассмотрены оборудование, материалы, применяемые при ГРП, сущность ГРП, цели ГРП.

Прикрепленные файлы: 1 файл

Диплом.docx

— 1.69 Мб (Скачать документ)



 

 

Наиболее опасными ядовитыми веществами на нефтяных объектах являются сероводород и углеводород.

Сероводород H2S — наиболее активное из серосодержащих соединений. В нормальных условиях бесцветный газ с неприятным запахом тухлых яиц. Очень ядовит: острое отравление человека наступает уже при концентрациях 0,2–0,3 г/м3, концентрация выше 1 г/м3 — смертельна. Сероводород хорошо растворим в воде. Диапазон взрывоопасных концентраций его смеси с воздухом достаточно широк и составляет от 4 до 45% образований. При контакте с металлами (особенно если в газе содержится влага) вызывает сильную коррозию. Самый нежелательный компонент в газах нефтепереработки.

Предельно допустимая концентрация сероводорода в воздухе рабочей зоны составляет 10 мг/м3.

Углеводороды – органические соединения, молекулы которых состоят только из атомов углерода и водорода. Являются важнейшими компонентами нефти и природного газа, продуктов их переработки.  Воздействие нефтепродуктов на организм человека зависит от их фракционного и углеводородного состава, а также от сочетания углеводородов, входящих в их состав.

Наименее опасными являются парафины С— С3 — углеводороды, относящиеся к соединениям первого класса, с низкой реакционной способностью. К углеводородам второго класса, с умеренной реакционной способностью – относятся третичные моноалкилированные бензолы, парафины и циклопарафины, углеводороды с алкильными заместителями.

Первичные и вторичные моноалкилбензолы, ди-, три- и тет-раалкилбензолы, алифатические олефины, стирол и метилсти-рол относятся к соединениям третьего класса — с высокой реакционной способностью.

Очень опасна комбинация углеводородов и сероводорода. Сероводород в смеси с углеводородами относится к 3-му классу опасности. Предельно допустимая концентрация сероводорода в смеси с углеводородами С1–С3 в воздухе рабочей зоны равна 3 мг/м3.

3) Электрооборудование (поражение электрическим током).

Электрические установки, используемые на производстве, представляют большую потенциальную опасность. Кроме поражения людей электрическим током, нарушение режима работы электроустановок может сопровождаться в отдельных случаях возникновением пожара или взрыва.

На месторождении используется ток напряжением 1000, 380, 220 В частотой 50 Гц.

Основными условиями возникновения поражения является прикосновение к металлическим частям электроустановок находящимся под напряжением (электродвигатели, трансформаторные узлы, щиты распределители, кабели ПЭД).

Основными источниками высокого напряжения на месторождении являются установки ЭЦН и ШГН, оборудование по подготовки нефти. Вероятность того или иного поражения и его исход зависит от сочетания многих факторов: силы тока, пути тока в организме, времени действия, электрического сопротивления и состояния человека.

4) Механические опасности.

К механическим опасностей относят:

  • механизмы и подвижные части оборудования, неустойчивые конструкции;
  • режущие, колющие и падающие предметы;
  • открытые люки
  • падение груза

5) Работа на высоте (работа  на высоте во время отрицательных  температурах, дождя, сильного ветра, гололеда).

При работе на высоте  в зимнее время при отрицательной температуры опасен гололед на площадки, лестницах. При сильном ветре возможно падение с площадок и лестниц, на которых не имеется перил или они неисправны. Также во время дождя может быть скользкой поверхность лестниц и площадок. Во время сильных морозов, ветров, ливней всякие работы запрещаются.

6) Молнии.

Разряды атмосферного электричества( молнии) также являются опасным фактором на производстве, они могут явиться причиной взрывов, пожара, поражения людей. Во время разряда молнии на изолированных от земли металлических предметах вследствие электромагнитной и электростатической  индукции возникают электротоки высоких напряжений. Возможен перенос высоких потенциалов по проводам, через наземные металлические коммуникации. При этом в местах разрыва электрической цепи может возникнуть искрение, достаточное для воспламенения горючей среды.

7) Ядовитые насекомые.

На участках, территориях при проведении ГРП возможно наличие ядовитых насекомых (скорпионы, каракурты). Их укусы ядовиты и сопровождаются смертельным исходом.

К вредным факторам относится:

1) Микроклимат.

В  процессе труда  на производстве  человек находится под влиянием определенных метеорологических условий, или микроклимата — климата внутренней среды этих помещений. ГРП могут проводится в любое время года. Поэтому работы проводятся как при повышенных температурах, так и пониженных температурах. Температура на месторождении Кумколь: максимальные летние температуры - +30 + 35 0С, минимальные зимние – до –38 – 40 0С. Неблагоприятное воздействие на человека оказывает  повышенная влажность.  Длительное воздействие высокой температуры с повышенной влажностью негативно сказываются на состоянии человека вплоть до того что может произойти обморок. Наблюдаются повышенные температуры окружающего воздуха в летнее время года при низких уровнях относительной влажности и, наоборот, переохлаждение рабочей зоны в зимнее время. Во время работы на воздухе в зимнее время персонал подвергается действию низких температур и сильных ветров со снеговыми осадками. Управление работами проводится на станции контроля. Техника и оборудование которое находится на станции контроля может выделять тепло которое превышает температуру человеческого тела, то это тепло самопроизвольно переходит к менее нагретому телу, т.е. к человеку. Высокая температура, повышенная влажность, интенсивность теплового излучения  вредно влияют на состояние человека.

2) Вибрация и шум.

Производственные процессы на месторождении такие как бурение скважин, спускоподъемные операции при ремонте скважин, процессы перекачки процесс гидроразрыва пласта сопровождаются значительными шумом и вибрацией. Современное развитие техники, оснащение предприятий мощными и быстродействующими машинами и механизмами приводит к тому, что человек постоянно подвергается воздействию шума.

Во время ГРП вибрация может возникнуть  при работе  ручным механизированным электрическим и пневматическим инструментом возникают вибрации, которые отрицательно сказываются на работе человека.

Основными источниками колебаний являются различные стационарные машины с вращающимися частями (лебедка, ротор), с кривошипно-шатунными механизмами (буровые насосы и компрессоры), а также передвижение автотракторной техники.

В случаях работы при бурении, ремонте скважин и т.д., шум и вибрация действуют одновременно. При невысоком уровне звукового давления шум оказывает вредное влияние на нервную систему человека и его организм- в частности, на органы слуха, вызывая раздражение, утомление, ослабление внимания.

Источникам шума на нефтяном производстве могут быть: различные насосы,  узлы, агрегаты, различные нефтяные и газовые установки, вентиляционные установки и тд.

Особенно вредное влияние  шумы оказывают в сочетании с другими вредными производственными факторами, такими как ультразвук,  вибрация, электромагнитные поля и радиоактивные  излучения, неблагоприятные метеорологические условия.

Предельно допустимые концентрации шума на постоянных рабочих местах инженеров-нефтяников повышены на 10- 15 децибел.

3) Освещение.

Правильно спроектированное и выполненное освещение обеспечивает высокий уровень работоспособности, оказывает положительное психологическое воздействие на работающих, способствует повышению производительности труда.

На территории участка проведения ГРП имеется различное оборудование и располагаются различные технологические процессы, находящиеся на значительной площади и требующие различной освещенности. Поэтому применяют прожекторное освещение территории и местное освещение отдельных рабочих мест и помещений.

При плохом освещении во время ГРП появляется риск получения травмы.

4) Пыль.

При работе в пылевой атмосфере частица пыли вместе с воздухом проникает в органы дыхания, более крупная пыль задерживается слизистой оболочкой верхних дыхательных путей и приводит к возникновению различных заболеваний. Неприменение средств индивидуальной защиты при смешивании кварцевого песка с жидкостью разрыва может привести к засорению глаз, заболеванию силикозом от вдыхания кварцевой пыли.

 

 

 

 

 

4.3 Мероприятия по снижению опасных и вредных факторов

 

К работам на нефтегазовых месторождениях назначаются рабочие с 18 лет, прошедшие медосмотр, имеющие среднее или высшие специальное  образование, прошедшие обучение и инструктаж по ТБ.

Для уменьшения опасных факторов рекомендуется:

  1. Сосуды под давлением.

Конструкция сосудов должна обеспечивать надежность и безопасность

эксплуатации в течение расчетного срока службы и предусматривать возможность проведения технического освидетельствования, очистки, промывки, полного опорожнения, продувки, ремонта, эксплуатационного контроля металла и соединений.

На каждом сосуде должны быть предусмотрены вентиль, кран или другое

устройство, позволяющее осуществлять контроль за отсутствием давления в сосуде перед его открыванием; при этом отвод среды должен быть направлен в безопасное место.

Аппаратура, работающая под давлением, оборудуется предохранительными клапанами, манометрами, указателями уровня регулятора давления в соответствии с «Правилами устройства и безопасности обслуживания сосудов, работающих под давлением» [19].

Для защиты от превышения давления сосуды должны быть оснащены двумя предохранительными клапанами: контрольным и рабочим. Давление срабатывания для контрольного клапана должно быть принято на 5-10% выше давления срабатывания рабочего клапана.

Трубопроводы высокого давления необходимо прокладывать по земле, не допуская их провисания, и крепить при помощи вилок, чтобы устранить вибрацию трубопровода при нагнетании жидкости под давлением.

Перед началом операции по гидроразрыву всю обвязку трубопровода и головку на устье скважины нужно спрессовать на полуторакратное от ожидаемого максимального давления.

К обслуживанию сосудов могут быть допущены лица, обученные, аттестованные и имеющие удостоверение на право обслуживания сосудов.

  1. Сильно действующие ядовитые вещества.

При работе с токсичными  вредными веществами оборудование должно иметь полную герметизацию. Клапаны должны быть плотно закрыты, чтобы не произошло утечки. Обнаруженные пропуски нефти, газа, конденсата и попутной воды необходимо немедленно устранять.

На газоопасном объекте должен находится резервный запас газозащитных средств, количество и типы определяются с учетом численности работающих, удаленности объекта, специфики выполняемых работ. Для защиты органов дыхания применяются изолирующие дыхательные аппараты (респираторы, противогазы, и т.п.)

Опасные объекты  должны быть ограждены  и обозначены  знаками безопасности, предупреждающими надписями на границе охранной зоны и санитарно-защитной зоны.

В проекте обустройства месторождения указываются места и маршруты для эвакуации персонала, средства коллективной защиты работающих и населения, станций контроля загазованности окружающей среды, постов газовой безопасности, ветровых указателей, контрольно-пропускных пунктов.

Работа при аварийных ситуациях в условиях выделения сероводорода выполняется в специальной одежде, обеспечивающей защиту от сероводорода, или в изолирующих костюмах.

С целью безопасной эксплуатации нефтяных и газовых месторождений, содержащих сероводород, применяемые на объектах оборудование, аппаратура и т. п., как правило, должны быть в антикоррозионном исполнении. В процессе эксплуатации оборудования и технологических установок необходимо контролировать их состояние.

Производственные помещения, где возможно выделение газа и паров нефти, должны быть обеспечены общеобменной приточно-вытяжной механической вентиляцией с отоплением. Помещения, в которых возможно внезапное поступление сероводорода в воздух рабочей зоны, должны быть обеспечены механической вентиляцией, сблокированной со стационарными газоанализаторами.

Необходимо постоянно контролировать коррозионное разрушение оборудования, периодически очищать внутренние полости труб, емкостей и арматуры от отложений пирофора, парафина, солей и т. п. без их разборки.

На полу технологического помещения нельзя допускать скопления нефти, конденсата и попутной воды. Для удаления разлитой жидкости необходимо использовать уклон к канализационному патрубку, который подсоединяется к канализационной сети. При аварийных разливах воду, содержащую сероводород, следует немедленно собирать в приямки и на месте нейтрализовать.

К работе внутри емкости и аппарата допускается приступать, если содержание сероводорода, горючих и вредных веществ не превышает ПДК, ПДВК с применением СИЗ, СИЗ ОД, СКЗ, постоянным контролем загазованности и оформления наряда - допуска, после проверки безопасного состояния на месте проведения работ и обеспечения возможности спасательных работ [3].

Обслуживающий персонал должен уметь пользоваться индикаторами на сероводород, аппаратами искусственного дыхания и средствами индивидуальной защиты, знать их устройство и уметь пользоваться ими. При обнаружении опасных концентраций сероводорода надо немедленно принять меры для обеспечения безопасности людей: надеть соответствующие противогазы, оповестить руководителя работ, удалить находящихся в опасной зоне людей, организовать оцепление загазованной зоны знаками безопасности, а при необходимости выставить посты. Если концентрация сероводорода близка к допустимой для фильтрующих противогазов (7,594 г/м3), то всем необходимо покинуть загазованную зону.

Информация о работе Выбор параметров оборудования при гидравлическом разрыве пласта