Технология удаления солей в путевых подогревателях газа месторождения Монги

По технологическому регламенту потребителя Задвижки Ду=100, Ру=64 кгс/см2 Предназначена в качестве запорного устройства на трубопроводах по транспортировке воды для технологических целей, пара масел, нефти, жидких и газообразных неагрессивных нефтепродуктов, углеродных газов. По технологическому регламенту потребителя

Принцип работы путевого подогревателя ПП-0,63

Попутный нефтяной газ через газовый коллектор и кран поступает в инжекционную горелку среднего давления, где смешиваясь с воздухом, образует газовоздушную смесь, воспламеняемую от пламени запальника.
Газовоздушная смесь, сгорая в камере сгорания горелки и в топке, выделяет большое количество тепла. Тепло через горелку топки передается теплоносителю (воде) в сосуде путевого подогревателя.
Нефть через трубопровод поступает в змеевик, где нагревается до заданной температуры. Нагретая нефть через трубопровод отводится от путевого подогревателя.
Подогреватель оснащен системой автоматизации с местным визуальным контролем. Система автоматизации предназначена для розжига горелочных устройств, регулирование технологических параметров процесса нагрева нефти.
Система автоматизации обеспечивает местный визуальный контроль следующих основных параметров технологического процесса:
давления нефти на входе и выходе из подогревателя;
давления топливного газа до и после фильтра;
давления топливного газа перед горелкой после редуцирования;
давления топливного газа перед запальной горелкой;
температуры нефти на входе и выходе из подогревателя;
уровня промежуточного теплоносителя.
Путевые подогреватели типа ПП-0,4, ПП-0, 63 и ПП-1,6 (рисунок 3.2) представляют собой печи блочные с водяным теплоносителем. Они состоят из цилиндрической горизонтальной ёмкости 15 с трубным змеевиком 17 и топочного устройства, включающего газовую горелку 12 с запальником, жаровую трубу 16 и дымовую трубу 8. Межтрубное пространство ёмкости 15 заполнено теплоносителем, в качестве которого используют воду или вводный раствор диэтилгликоля. Ёмкость установлена на основании 19 сварной конструкции.
На её наружной поверхности размещены патрубки подвода и отвода нефти или нефтяной эмульсии 1и 2, ртутный термометр 3, лестница 4, патрубки для подвода 5 и отвода 18 воды, расширительный бачок 6, опора дымовой трубы для её установки в транспортное положение, продувная свеча 9, указатель уровня 10, ограждение 11, газовый коллектор 13 с кожухом 14. Теплота, выделяемая при сгорании газа в жаровой трубе, расположенной внутри ёмкости 15, подогревает нефть или нефтяную эмульсию, прокачиваемую по трубному змеевику.
Путевые подогреватели ПП-0,4 и ПП-0,63 оборудованы одним топочным устройством и одним трубным змеевиком, а путевой подогреватель ПП-1,6 оборудован двумя топочными устройствами, расположенными на двух днищах, и двумя трубными змеевиками, соединенными последовательно.

Рисунок 3.2 – Путевой подогреватель ПП-0,63

Таблица 3.4 – Техническая характеристика путевых подогревателей

Параметры Подогреватели марки ПП-0,4 ПП-0,63 ПП-1,6 Пропускная способность по жидкости, т/сут. 750 1150 2350 Номинальная тепловая мощность, МВт 0,46 0,73 1,86 Объём ёмкости, м3 11 11 85 Рабочее давление, МПа:
жидкости в змеевике,
топливного газа перед горелкой
5,0
0,07-0,15
6,4
0,07-0,15
6,4
0,18 Расход топливного газа, м3/ч 45 75 180 Масса, т 12,45 12,9 44,6


















Рисунок 3.3 – Подогреватель трубопроводный ПТ-160/100 М

Путевые подогреватели оснащены приборами контроля и автоматического регулирования – техническими термометрами, электроконтактными термометрами, манометрами, указателем уровня, регулятором температуры и регулятором давления. Путевой подогреватель типа ПП-1,6 оснащены также системой автоматики «Сигнал», состоящей из сигнализатора пламени «Пламя 1» и блока автоматики безопасности УАБ, электроимпульсного запальника и отключающегося клапана.
Подогреватель трубопроводный ПТ-160/100 М (рисунок 3.3) представляет собой трубчатую радиально-конвективную печь, состоящую из совмещенной камеры, выполненной в виде цилиндрической ёмкости 6 и установленных на данном основании 12 сварной конструкции и калорифера, выполненного из труб с продольным оребрением 10, расположенных над пламераспределителем 11, и труб с витым оребрением 8. Опорой для калорифера служит решетка 16. Радиально-конвективная камера снаружи окружена обтекателем 15, предназначенным для создания системы вентиляции, а также для теплоизоляции. Топливный газ поступает в обогреваемый шкаф 4, внутри которого находится топливная обвязка 5 с приборами контроля и автоматики. На газо-воздушном коллекторе 7, подводящем газ к пламераспределителю 11, установлен пламепреградитель 9, исключающий проникновение пламени в топливный шкаф. Приготовленная в инжекторных горелках смесь поступает в пламераспределитель, на выходе отверстия которого она сгорает. Тепло передается через трубы калорифера продукции.
Дымовые газы выходят через дымовые трубы 1, закрепленные растяжками 2. В нижней части дымовых труб расположены дымовые отсекатели 3, предназначенные для более полного использования тепла уходящих дымовых газов при обогреве топливного шкафа 4. Для повышения безопасности и дополнительного подсоса воздуха, необходимого для горения, в радиально-конвективной камере предусмотрены взрывные окна, снабженные щелевыми кассетами 13. В обтекателе 15 имеется окно 14 для переносного запальника и наблюдения за процессом горения.
Подогреватель оснащен приборами контроля и автоматического регулирования основных параметров, сигнализации о состоянии установки.
Техническая характеристика подогревателя трубопроводного типа ПТ-160/100М приведена в таблице 3.5
Температура нагрева не должна превышать температуру разложения деэмульгатора, вводимого в трубопровод для разрушения нефтяной эмульсии.


Таблица 3.5 – Техническая характеристика подогревателя трубопроводного типа ПТ-160/100М
Параметры Значение Пропускная способность по жидкости, т/сут 5000 Номинальная тепловая мощность, МДж/ч 6700 Условный диаметр труб калорифера, мм 100 Рабочее давление, МПа:
нагреваемой жидкости
топливного газа перед редуктором
1,6
1,2 Температура нагрева, 0С 70 Расход топливного газа, м3/ч 300 Масса, кг 11000
Состав путевого подогревателя

Цилиндрическая емкость, которая заполняется теплоносителем (водой, антифризом или др.)
В верхней части емкости: многорядный змеевик для подогрева топлива
В нижней части емкости: топочное устройство с горелкой
Газовый пункт для подачи газа к горелке
Дымовая труба
Блок подготовки жидкого топлива БПЖТ(при соответствующей комплектации)
Шкаф управления автоматической работы подогревателя
Система КИПиА
Теплоизоляция(при необходимости)

Работа нефтяных подогревателей ППТ полностью автоматизирована: автоматически осуществляется розжиг горелки и регулируется процесс нагрева нефтепродукта. Для безопасной эксплуатации подогреватель ППТ комплектуется контрольно-измерительными приборами, предохранительной и запорной арматурой, а также системой аварийной и пожарной сигнализации.

3.2 Выбор метода удаления солей в путевых подогревателях газа

Химические методы борьбы с солеобразованием в скважинах и системе сбора применяют, главным образом, при выпадении карбонатных (CaCO3, MgCO3) и сульфатных (CaSO4, MgSO4) солей, т.е. водонерастворимых. В данном случае применяют ингибиторы отложения солей: гексаметафосфат натрия (NaPO3)6 и триполифосфат натрия (Na5P3O10) как в чистом виде, так и с добавлением различных присадок. Сущность метода в том, что при образовании кристаллов солей они тут же сорбируют из раствора ингибитор, в результате этого на поверхности кристаллов возникает коллоидная оболочка, препятствующая прилипанию их к поверхности труб.
С отложениями водонерастворимых солей можно бороться с помощью растворов соляной кислоты, переводя нерастворимую соль в водорастворимую. Однако такой прием ведет к усиленной коррозии оборудования.
Невысокую эффективность защиты от отложений солей (18 – 22 %) может обеспечить использование деэмульгаторов: дисольвана, проксамина, сепарола и др.
Перспективными физическими методами являются воздействия магнитного поля и ультразвуковых колебаний. При обработке воды магнитным полем создаются условия для образования большого количества мелких кристаллов, которые затем выпадают в виде аморфного шлама, легко удаляемого из трубопровода потоком. При непрерывном воздействии ультразвукового поля на границу раздела двух фаз (кристалл-жидкость) происходит отщепление мельчайших кристаллов. Опыты по ультразвуковой обработке нефти, содержащей минерализованную пластовую воду, показали, что в этом случае осадка в теплообменных аппаратах УПН получается меньше, а часть его в виде мелких кристаллов находится в воде во взвешенном состоянии. Получаемые рыхлые осадки легко уносятся потоком жидкости. Эффективность обработки водонефтяной смеси ультразвуком достигает 80 %, а при совместной обработке деэмульгатором увеличивается до 98 %.
Технологические способы предупреждения отложения солей направлены на:
сдвиг карбонатного равновесия влево (реакция (6.26);
исключение контакта пластовой воды со стенками трубопровода.
Для этого повышают давление в системе или вводят свободный диоксид углерода (т.е. повышают парциальное давление CO2), или подкачивают пресную воду. С этой точки зрения высоконапорные системы сбора продукции предпочтительны.
Для борьбы с образованием и отложением водорастворимых солей применяют метод подачи в продукцию скважин пресной воды. Этот метод может применяться в двух вариантах:
непрерывный подлив пресной воды на забой скважины в процессе ее эксплуатации;
периодический подлив воды в затрубное пространство.
Первый способ позволяет исключить возможность выпадения солей в скважине и нефтесборной системе благодаря переводу насыщенного раствора солей в ненасыщенный.
Смешение высокоминерализованной воды с пресной, подливаемой в затрубное пространство, приводит к периодическому растворению солей, выпавших в скважине и сборной системе.
В таких случаях гидроокись кальция удаляется путем обработки скважины или системы сбора 13-15 % раствором соляной кислоты:
Ca (OH )2 + 2 HCl = CaCl + 2 H2O

Магнитные обработки
Независимо от конструкции устройств, сущность сводится к воздействию на солевой раствор магнитным полем определенной напряженности и полярности, приводящим к структурным изменениям раствора. При необходимом выборе параметров устройств и режимов их работы достигаются условия, когда соли из растворов не осаждаются в виде кристаллов на поверхности оборудования и выносятся потоком как мелкодисперсный кристаллический шлам.
Собранное магнитное устройство помещается в патрубок и устанавливается на глубине начала отложения солей по оси подъемного лифта, у приема глубинного насоса или у башмака НКТ в компрессорных скважинах, а также в выкидных линиях скважин. Извлечение магнитного устройства из скважины производиться с целью профилактики и дополнительного намагничивания постоянных магнитов, что осуществляется 1 раз в год.
Намагничивание магнитных элементов производится от катушки - соленоида, возбуждаемого постоянным током, который подается от сети или генератора через выпрямитель мощностью не менее 10 кВт.



Рисунок 3.4 - Конструкции магнитных устройств для предотвращения отложений неорганических солей.

МУПС - магнитное устройство предотвращения солеобразований;
УГПОС - устройство глубинное против отложений солей;
МУДС - магнитное устройство для скважины.
Для подбора наружного диаметра магнитного устройства составляется номограмма с учетом различных условий и режима работы скважины, выкидной линии.

Акустическая защита
Появившиеся в последние годы теоретические и экспериментальные исследования указывают на перспективность применения физических методов, в первую очередь ультразвуковой техники и технологии в процессах нефтедобычи.
Известно, что интенсивные звуковые и ультразвуковые колебания являются эффективным средством воздействия на вещество, способным изменять его состояние, диспергировать, коагулировать, эмульгировать, изменять скорость растворения и кристаллизации, значительно ускорять гетерогенные, диффузионные и другие процессы.
Разработка акустических технологий защиты нефтепромыслового оборудования от отложений солей требует понимания механизма образования солей и явлений, которые возникают при ультразвуковом воздействии.
На основании исследований, выполненных в ЦНИЛ ПО «Нижневартовскнефтегаз» механизм действия акустической кавитации на выпадение кальцита объясняется следующим образом. Акустическая кавитация вызывает сильные гидродинамические возмущения в растворе, которые сопровождаются выделением газовых пузырьков. При этом возникают локальные зоны с сильным разогревом жидкости. Создаются области со значительными градиентами давлений и концентрации солеобразующих ионов. Это облегчает образование зародышей кристаллов.
Высокая скорость зародышеобразования мешает росту отдельных кристаллов. Этим и объясняется уменьшение их размеров в акустическом кавитационном режиме. Кристаллы, образованные в зоне акустической кавитации, практически не закрепляются на поверхности и оседают на дно сосуда.
Следовательно, для эффективной защиты нефтепромыслового оборудования от отложений карбонатных солей необходимо использовать устройства, позволяющие создавать акустическую кавитацию в обрабатываемом растворе. В качестве примера таких устройств можно привести гидродинамический излучатель (ГДИ), применяемый для защиты электроцентробежных насосов (ЭЦН). Результаты исследований позволяют сделать вывод, что дальнейшее совершенствование ГДИ должно быть связано с разработкой более мощных систем излучателей. Для защиты поверхностей насоса от кавитационной эрозии необходимо ГДИ поместить в специальную камеру. Выбор частот ГДИ должен определяться в основном конструктивными соображениями и необходимостью создания в обрабатываемом объеме излучений более высокой интенсивности.
На основе анализа эффективности применения гидродинамических излучателей установлено, что средняя наработка на отказ установок ЭЦН с ГДИ составляет 128 сут, что больше средней наработки в тех же скважинах незащищенных установок на 79 сут.
Вместе с тем выявлено, что установки с ГДИ уступают по наработке установкам, защищаемым химическими методами, для которых средняя наработка в тех же скважинах составляет 158 сут.
Недостаточная для практики эффективность ГДИ объясняется низким качеством их изготовления. В частности, по данным испытаний, из-за нарушения технологии термообработки деталей ГДИ в 25% случаев они досрочно выходят из строя в процессе эксплуатации. Малая прочность рабочих поверхностей излучателей приводила к их износу в процессе работы и увеличению зазора между ротором и статором излучателя. В связи с этим со временем снижалась интенсивность излучателя ГДИ и уменьшались размеры области кавитации, необходимой для обработки водонефтяного потока. В итоге в ЭЦН начинали появляться отложения солей. Поэтому были сделаны выводы о необходимости совершенствования ГДИ как в направлении улучшения качества изготовления, так и в направлении создания конструктивных модификаций для различных условий эксплуатации установок ЭЦН.
Очень удачным оказалось применение ГДИ в сочетании с химическими способами защиты. Это объясняется диспергирующим эффектом ГДИ, для которого достаточна более низкая, чем для предотвращения солеотложения, интенсивность излучения. Дополнительное диспергирование ингибитора солеотложений в потоке улучшает его защитный эффект за счет увеличения общей поверхности контакта с ассоциатами молекул солей, растворенных в попутных водах. Применение комбинированной защиты позволяет весьма существенно (в среднем в 1,5 раза) повысить наработку на отказ установок ЭЦН на солепроявляющих скважинах по сравнению с применением только химической защиты.

3.3 Обоснование использования выбранного оборудования для борьбы с солями в путевых подогревателях газа

Для борьбы с солеотложениями в путевых подогревателях предлагаем использовать инновационный прибор для борьбы с АСПО, солями жесткости, коррозией и коксом «Шторм», разрабатываемый ООО «Первая сервисная компания» г. Челябинск.

Прибор помогает:
• предотвратить коксообразование на внутренних технологических линиях и узлах;
• значительно уменьшить, а в ряде случаев и предотвратить образование АСПО и других отложений в трубах НКТ нефтяных скважин, на линиях перекачки/перегонки нефти;
• повысить производительность нефтяных скважин, в разы сократить количество промывок и механических чисток (с 5-6 раз до 1-го раза);
• предотвратить отложения разного характера на штанговых насосах и УЭЦН;
• производить очистку и защиту внутренних стенок Труб НКТ и нефтепромыслового оборудования на нефтескважине без остановки эксплуатации самой скважины и нефтепромыслового оборудования;
• увеличить срок службы эксплуатируемого оборудования; получить значительный экономический эффект за счет сокращения издержек на эксплуатационные расходы по очистке оборудования;
• защитить нефтепровод от образования внутренней коррозии, АСПО и других всевозможных отложений;
• защитить технологические линии в нефтеперерабатывающей и нефтехимической отраслях.
Прибор работает от электрической сети(220 ± 22 В).
Потребление электричества 10-26 Вт.
Воздействие прибора распространяется в две стороны на расстояние до 3000 м.


















Рисунок 3.5 – Прибор для борьбы с солеотложениями «Шторм»
Прибор состоит из трех частей:
• генератора ударно резонансно - частотных импульсов радиочастотного спектра излучения с определенной частотой магнитогидродинамического резонанса,
• устройства индикатора настройки резонатора (с датчиком излучения),
• источника питания.
Устройство «ШТОРМ» имеет встроенный источник питания 24В, который через силовой
кабель выходящий из прибора через гермоввод, подключается к силовому шкафу и запитывается от сети переменного тока.
На верхней крышке устройства расположены два герметичных оптических глазка один для элемента индикации индикатора настройки другой для индикации индикатора работоспособности стабилизированного источника питания
Кроме гермоввода ГСП прибор имеет еще два гермоввода, это ГИО (гермоввод излучающей обмотки) и ГДН (гермоввод датчика настройки).
На боковой стороне прибора «ШТОРМ», рядом с гермовводом ГИО расположен проходной герметизирующий переход регулятора настройки излучателя на резонанс.

Монтаж и метод воздействия

«Шторм» закрепляется непосредственно на трубопроводе/нефтепроводе/отводной трубе/откидной линии нефтескважины с помощью металлических хомутов с резиновыми прокладками, входящими в комплект поставки.
Для монтажа требуется небольшой (25-30 см) ровный участок трубы. Как перед, так и после места установки аппарата, труба можете иметь наклоны и изгибы, которые никак не влияют на работу устройства.




Рисунок 3.6 – Схема монтажа прибора для борьбы с солеотложениями «Шторм»

Инновационный метод воздействия «Шторма» не является:
• Ни ультразвуковым,
• Ни магнитным,
• Ни высокочастотным,
• Ни низкочастотным,
• Не создает никакой вибрации и микровибрации,
• Не производит никакого разрушения и разгерметизации швов и различных соединений

Принцип действия

Основной принцип работы устройства «ШТОРМ» основан на ударно резонансно - частотных сигналах радиочастотного спектра излучения с определенной частотой магнитогидродинамического резонанса.
Четко рассчитанная частота направленного резонансного излучения (волны) для каждого диаметра трубы и отсутствие «бегающей теряющейся волны» дает мощный резонансный выход сигнала на трубу/нефтепровод.
С помощью расположенного на трубопроводе излучающей катушки, происходит передача и воздействие преобразованных радиочастотных сигналов в свободные магнитогидродинамические мощные резонансные импульсы.
Датчик настройки устройства «ШТОРМ УКМ НП» установленный на трубе вместе с прибором, непрерывно анализирует передаваемые от устройства на трубу и полученные обратно данные с трубопровода, на основании
которых передается информация на сам микропроцессор устройства.
Микропроцессор вырабатывает строго определенные ударно резонансно-частотные сигналы радиочастотного спектра излучения со строго рассчитанной частотой самого магнитогидродинамического резонанса, которые
передаются на трубопровод/нефтепровод через катушку излучатель намотанную на трубопровод/нефтепровод служащий одновременно сердечником самого устройства.
Ударно резонансно-частотные сигналы, со строго рассчитанной частотой магнитогидродинамического резонанса, вырабатываемые устройством распространяются в обе стороны от места намотки излучающей катушки вдоль стенок самой трубы (труба в данном случае служит сердечником и
является продолжением конструкции самого устройства), одновременно с этим происходит обработка всей массы жидкой среды находящейся внутри трубопровода по всей его длине.
Под воздействием свободных ударно-резонансных магнитогидродинамических радиочастотных волн (импульсов), вырабатываемых генератором самого устройства, на молекулярном уровне осуществляется изменение
физических свойств обрабатываемой среды.
Происходит отталкивание одноименно заряженных ионов от стенок труб и оборудования, вызывая при этом образование кластеров и затем их упорядочивание, поэтому кристаллизация происходит не на стенках труб и борудования – а в самом объёме жидкой среды, находящейся в трубе/нефтепроводе вдали от самих стенок.
На молекулярном уровне изменяется процесс кристаллизации парафинов и других отложений присутствующих в сырой нефти в жидком состоянии. Меняется кинетика процесса кристаллизации – уменьшается механическое сцепление вязких парафинов, АСПО и различных видов отложений друг с другом.


Рисунок 3.7 – Принцип действия прибора «Шторм»

Главные преимущества использования прибора «Шторм»

Инновационный прибор воздействует только на жидкую среду. «Шторм» - уникальное средство для борьбы с отложениями. Использовать его экологично, безопасно и эффективно.
• Каждое устройство программируется, изготавливается и настраивается под конкретный объект заказчика после заполнения опросного листа.
• Установка прибора занимает 15 минут.
• Минимальное энергопотребление – 10-26 Вт.
• Прибор экологически безопасен.
• «Шторм» начинает работу немедленно после установки.
• Значительно экономит денежные средства на снижении количества обработок скважины от АСПО химией, горячей нефтью, паром и механическим способом (скребок).
• Избавляет скважину от остановок и простоя по причине АСПО, повышает ее производительность,
• Ресурс работы прибора: 7-8 лет, гарантийный срок 12 мес.
• Ускоряет процесс отделения пластовой воды от нефтепродукта.
• Частично обессоливает пластовую воду.
• Очищает без остановки эксплуатации самой скважины.

Инновационный высокотехнологичный способ защиты теплообменников нагревательных печей от коксообразования внутри змеевиков, жаровых труб установок нагрева нефти (путевых подогревателей)!
Решает проблему коксообразования в трубопроводах
теплообменников, в печах крекинга и пиролиза!
• Печи подогрева нефти, нефтяной эмульсии, газа и
газового конденсата в системах сбора,
транспортировки и подготовки продукции скважин,
• Печи нагрева нефти или газовых смесей перед подачей в ректификационные колонки,
• Печи рекуперации,
• Печи пиролиза.

Увеличивает срок службы трубопроводов и избавляет от необходимости проведения регламентных работ по очистке и замене змеевиков теплообменников, а также установки дорогих узлов подготовки нефтепродуктов по очистке от воды и соли!
Применение «Шторма» позволяет:
• Сократить затраты энергоносителей на подогрев жидкой среды на 25-35%,
• Значительно продлить срок службы теплообменников в виду отсутствия необходимости в химических и механических чистках, перегревах их металлических частей из-за ухудшения теплопередачи покрытых отложениями кокса поверхностей,
• Снизить в разы эксплуатационные расходы на содержание и ремонт оборудования,
• Избежать длительных межремонтных простоев оборудования для его чистки и восстановления.



Рисунок 3.8 – Место установки прибора «Шторм» на путевых
подогревателях


4. БЕЗОПАСНОСТЬ ПРОЕКТА

4.1 Охрана труда и безопасность жизнедеятельности работников

Одним из основных направлений политики предприятия в области охраны труда, провозглашенных Основами законодательства Российской Федерации об охране труда, является признание и обеспечение приоритета жизни и здоровья работников по отношению к результатам производственной деятельности предприятия
Допуск работника к самостоятельной работе, в том числе к работам с повышенной опасности производится после проведения первичного инструктажа, стажировки на рабочем месте и проверке знаний норм, правил и инструкций по охране труда и технике безопасности, которой предшествует теоретическая подготовка

Требования к персоналу

1) К работам на объектах нефтегазового комплекса допускаются лица не моложе 18 лет, прошедшие медицинское освидетельствование и не имеющие противопоказаний по здоровью.
2) Обучение в области промышленной безопасности рабочих основных профессий проводится в специализированных учебных центрах, комбинатах, имеющих разрешение (лицензии) территориальных органов Госгортехнадзора Российской Федерации.
3) К руководству работами по бурению, освоению и ремонту скважин, ведению геофизических работ в скважинах, а также по добыче и подготовке нефти и газа допускаются лица, имеющие образование по специальности и прошедшие проверку знаний в области промышленной безопасности.

Требования к территории, объектам, помещениям, рабочим местам

Территория предприятия, отдельных производственных объектов должна быть спланирована, ограждена (обозначена), застраиваться по генеральному плану. Режимность и характер охраны объектов определяется руководством предприятия, организации.
Подземные коммуникации на местности обозначаются указателями, располагаемыми по трассе и в местах поворотов.
Отопление и вентиляция производственных, административных и бытовых зданий и помещений должны соответствовать нормам и правилам.
Персонал производственных объектов в зависимости от условий работы и принятой технологии производства должен быть обеспечен соответствующими средствами индивидуальной и коллективной защиты.
На рабочих местах, а также в местах, где возможно воздействие на человека вредных и (или) опасных производственных факторов, должны быть предупредительные знаки и надписи. На рабочих местах должны быть рабочие инструкции, инструкции по пожарной безопасности, а также инструкции по эксплуатации оборудования, агрегатов и т.п.
Рабочие места, объекты, проезды и подходы к ним, проходы и переходы в темное время суток должны быть освещены.
В производственных помещениях, кроме рабочего, необходимо предусматривать аварийное освещение, а в зонах работ на открытых площадках - аварийное или эвакуационное освещение.
Работы, связанные с опасностью падения работающего с высоты, должны проводиться с применением предохранительного пояса.
Все потенциально опасные места объектов нефтегазодобычи (открытые емкости, трансмиссии и т.п.) должны иметь ограждения, закрывающие доступ к ним со всех сторон.

Обеспечение специальной одеждой, обувью и другими средствами индивидуальной защиты

Персонал предприятия обеспечивается спецодеждой, спецобувью, защитными касками и другими необходимыми средствами индивидуальной защиты. Спецодежда, предназначенная для использования на взрывопожароопасных объектах или взрывопожароопасных участках производства, должна быть изготовлена из термостойких и антистатичных материалов.
средства защиты органов слуха (антифоны-заглушки), при технологических процессах, сопровождающихся производственным шумом, превышающим допустимые нормы (общий уровень звука: при воздействии до 8 часов – 80 дБ, при воздействии до 4 часов – 86 дБ).

Промышленная безопасность

Требования к персоналу. К работе на объектах должны допускаться только работники, имеющие соответствующую квалификацию, прошедшие вводный инструктаж и не имеющие противопоказаний по здоровью.
Контроль за соблюдением этих требований осуществляет отдел кадров. Работники при поступлении на работу, а затем периодически должны пройти медицинское освидетельствование.

4.2 Экологическая безопасность проекта

Потенциальные источники загрязнения окружающей среды

Основными источниками выбросов загрязняющих веществ при освоении и разработке месторождения обычно являются:
• выхлопные трубы дизелей и газовых турбин;
• дымовые трубы котельных;
• факельные устройства;
• вентиляционные системы производственных помещений;
• транспортные средства.
Выбросы загрязняющих веществ в атмосферу в основном состоят из углеводородов, окислов азота, окиси углерода, двуокиси серы и углеродной пыли (сажи).
Источники сбросов загрязняющих веществ:
система хранения, приготовления и циркуляции бурового раствора, химреагентов и утяжелителя;
система подготовки, переработки и транспортировки нефтепродуктов;
вспомогательные производственные цеха и транспортные участки;
производственные населенные пункты.
К основным видам отходов, образующихся в результате разведки, добычи и транспортировки нефти и представляющих опасность для окружающей среды, можно отнести следующие:
буровой шлам;
углеводороды;
химреагенты применяемые в бурении скважин;
сульфиды металлов;
химические реагенты, используемые при добыче нефти;
пластовые воды;
бытовой мусор и промышленные твердые отходы (фильтры, тара, упаковка);
моющие средства;
отстой из резервуаров;
пластмассы;
почвы, загрязненные нефтью и пластовыми водами.

Оценка воздействия на окружающую среду

Оценка изменений состояния атмосферного воздуха. Основными выбросами загрязняющих веществ при проведении работ являются: диоксид азота, оксид углерода, твердые частицы (сажа) и углеводороды, образующиеся при работе теплоэнергетических установок, испарениях нефти, при хранении и транспорте нефти и нефтепродуктов, сжигании топлива в двигателях и подогревателях.
Выбросы от сжигания топлива в автодвигателях технологического транспорта, ППУ и ДВС-генераторах электрического тока незначительны и в общем балансе выбросов составляют менее 1%.
Оценка изменений состояния поверхностных и подземных вод. Предлагаемая технология разбуривания и эксплуатации скважин предусматривает полную утилизацию буровых отходов и отходов образующихся при ремонте скважин, предотвращение межколонных перетоков.
Учитывая отсутствие сбросов в поверхностные водные объекты и предварительную очистку вод, закачиваемых в пласт, какого-либо воздействия на состояние поверхностных и подземных вод не произойдет. Предусмотренный комплекс мер по предупреждению и ликвидации аварийных разливов позволяет рассчитывать, что, даже в случае аварийных ситуаций загрязнения быстро локализовываются и эффективно удаляются.

Оценка изменений состояния почв. Компактное размещение объектов обустройства и кустовых площадок, использование минимального объема технологического оборудования и эксплуатационных сооружений, значительно снижают потребность в изъятии земель.
Потребность в земле под размещение промплощадок (в том числе кустовых), вахтового поселка, проложение трассы внутрипромысловых коммуникационных коридоров оценивается примерно в 100 га на полное развитие месторождения.
Оценка изменений состояния недр. Строительство наземных сооружений, эксплуатация скважин оказывает влияние на слой мерзлых грунтов по всей их мощности. Зона оттаивания распространяется как в радиальном направлении, так и в глубину и зависит от характера, размера наземных сооружений, а также от величины теплового потока. При этом может нарушаться герметичность заколонного пространства скважин и возникать межпластовые перетоки жидкости.
Оценка изменений состояния растительного и животного мира. Все виды воздействий от любых источников при обустройстве и эксплуатации месторождения могут сводиться к трем типам: изъятие и механическое нарушения целостности почвенно-растительного покрова, химическое загрязнение и нарушение водно-теплового режима.
Применение комплекса природоохранных мероприятий, включающего организационные, технические, рекультивационные и др. виды работ, позволяет снизить до минимума влияние при обустройстве и эксплуатации на растительные покров и изъятие местообитаний животных.

Основные мероприятия по охране окружающей среды

Основными видами вредного воздействия на ОПС являются загрязнение атмосферного воздуха и подземных вод.
Охрана атмосферного воздуха. Наблюдения за состоянием загрязнения атмосферного воздуха, предназначенные для контроля выбросов от организованных и неорганизованных источников, производятся на двух постах, расположенных в районе скважин и в районе расположения основных объектов промысла.
Измерение концентрации вредных веществ в воздухе выполняется с помощью стандартных приборов, разрешенных к применению в области контроля загрязнения атмосферы, на содержание NO2; SO2; СО; углеводородов.
С целью максимального сокращения вредных выбросов в атмосферу при разработке месторождения Монги предусматривается:
утилизация добытого газа для нужд собственного энергоснабжения путем использования ДВС, работающих на жидком и газообразном топливе, и газогенераторных установок на полное развитие;
применение герметизированных процессов сбора и транспорта нефти, исключающих выделение нефтепродуктов в атмосферу;
минимизация и сбор утечек от технологического оборудования с последующим возвратом их в технологический процесс;
оборудование аппаратов, работающих под давлением, предохранительными клапанами, связанными с факельной системой;
на всех резервуарах, используемых для хранения нефти, применение специальных устройств для предотвращения утечки летучих углеводородов и других газов в атмосферу (плавающие крыши);
организация санитарно-защитной зоны от объектов;
контроль за состоянием атмосферы согласно требованиям ГОСТов.
Сжигание газа на факеле осуществляется только в аварийных ситуациях. Факельные стояки оборудуются эффективными горелками, обеспечивающими наиболее полное сжигание, обратными клапанами и дежурной горелкой с оборудованным автоматическим электрозапальным устройством. Высота факельного стояка выбирается исходя из необходимости интенсивного рассеивания вредных примесей в приземном слое. Факельный стояк должен быть удален от места расположения жилых помещений.
Значительный вклад в загрязнение атмосферы вносят передвижные источники - автотранспорт, обслуживающий объекты нефтедобычи и выбрасывающий при движении отработавшие газы, содержащие вредные вещества. Кроме уже упомянутых вредных веществ (оксид углерода, оксиды азота, углеводороды, взвешенные частицы), в выхлопных газах содержатся высокотоксичные вещества (свинец). Для снижения уровней загрязнения от автотранспорта необходимо ежемесячное регулирование топливной аппаратуры и контроль за выбросами вредных веществ выделяемых при работе автотранспорта в рамках производственно-экологического контроля.
Перечень веществ, выбрасываемых при обустройстве и эксплуатации нефтяных месторождений, приведен в таблице 4.1.

Таблица 4.1 - Загрязняющие вещества, выбрасываемые в атмосферу при разработке нефтяных месторождений
Наименование вещества Код
вещества ПДКм.р., ОБУВ*, мг/м3 Класс
опасности Оксид углерода 337 5,0 Диоксид азота 301 0,085 Диоксид серы 330 0,500 Углеводороды предельные С1-С5 2705 50* Углеводороды предельные С6-С10 2706 30* Бензол 602 0,3 2 Толуол 621 0,6 4 Ксилолы 616 0,2 2 Сероводород 333 0,008 3 Метан 410 50* Сажа 328 0,15 Бенз(а)пирен 703 0,000001 1 Углеводороды предельные 2703 1,0* Железа оксид 123 0,04 3 Марганец и его соединения 143 0,01 2 Пыль неорганическая 2908 0,30 3 Фтористый водород 432 0,02 2 Пыль абразивная 2907 0,04* Пыль металлическая 2937 0,02* Хлор 349 0,100 2 Метанол 1052 1,000 3 Хлористый водород 316 0,200 2
Охрана почв. С целью охраны земель принципиальные решения по обустройству месторождений предусматривают следующие мероприятия, повышающие степень экологической надежности проекта:
опережающее обустройство и формирование внутрипромысловой дорожной сети;
сокращение изъятия земель вследствие освоения залежей небольшим числом скважин и кустовых площадок, применения методов наклонно-направленного и горизонтального бурения, использование одной технологической площадки и вахтового поселка в районе месторождения;
отсыпка дорог и площадок привозным грунтом из близлежащих карьеров местных строительных материалов;
минимизация изъятия природных ресурсов за счет рационального размещения объектов обустройства, учета местных ландшафтных особенностей при их привязке на основе крупномасштабного районирования состояния ландшафтных комплексов;
размещение кустовых и технологических площадок c учетом структурных элементов рельефа, длинной осью по направлениям линий стекания поверхностного и грунтового стоков, что предотвращает опасность подтопления территории;
оборудование насыпи дорог водопропускными сооружениями и мостами;
предотвращение неблагоприятных воздействий на ММП за счет использования конструкции насыпных оснований и надземной прокладки трубопроводов в теплоизоляции;
снижение риска аварийных разливов в результате внутри и межпромысловой надземной прокладки нефтепроводов и водоводов и применение комплекса мер по их антикоррозионной защите;
размещение трубопроводных коммуникации со стороны водораздела, что обеспечивает возможность удержания насыпью разливов в случае аварий;
сооружение переходов трубопроводов через водные объекты в надземном исполнении;
строительство выкидных линий в надземном исполнении на свайных основаниях;
формирование внутрипромысловой транспортной инфраструктуры в едином коммуникационном коридоре, что сокращает потребность в изъятии земель и облегчает инспекции внутрипромысловых трубопроводов, оперативное реагирование на аварийные ситуации;
вывоз нефтесодержащих и производственных отходов на специальный полигон для их утилизации;
проведение рекультивации нарушенных земель.

Охрана поверхностных и подземных вод от истощения и загрязнения.

Реки. Лицензионная площадь месторождения покрыта густой сетью мелких рек.
Озера. В районе месторождения Монги располагается довольно большое количество озер. Широко распространены озерные водоемы с площадью 0,05-0,25 км2. Максимальные глубины в озерах, как правило, не превышают 4-5 метров.
При обустройстве и эксплуатации месторождения Монги для снижения воздействия на поверхностные и подземные воды предусматривается размещение емкостного оборудования на площадках с твердым покрытием, имеющим обваловку или отбортовку;
утилизация сточных вод путем использования в системе ППД, что снижает нагрузку на поверхностные водоемы за счет снижения объемов сбросов;
сбор и утилизация бытовых и производственных отходов, продуктов обработки скважин;
обвалование по всему периметру куста скважин, укрепление вала;
использование при сооружении трубопроводов материалов, соответствующих климатическим условиям района строительства;
хранение материалов, сырья, оборудования только в огороженных местах на бетонированных и обвалованных площадках с замкнутой системой сбора и канализации;
размещение бытовых и промышленных отходов, емкостей и оборудования для их хранения и обработки только на производственных площадках, с последующей транспортировкой на специальные полигоны для захоронения.
Охрана биоресурсов. Охрана растительного и животного мира представляет собой совокупность мероприятий, направленных на сохранение и поддержание популяционно-видового состава, численности видов и среды обитания животных и растений на уровне, обеспечивающем их нормальное существование.
Объекты обустройства месторождения Монги располагаются вне заповедных и особо охраняемых природных территорий, а также вне зон ограниченной хозяйственной деятельности.


ЗАКЛЮЧЕНИЕ

В результате написания работы было рассмотрено геологическое строение месторождения Монги, находящегося на острове Сахалин (Ногликский район).
Рассмотрен анализ разработки месторождения по пластам.
Даны характеристики применяемым путевым подогревателям, подробно описан принцип их работы, состав и свойства.
Предложен инновационный метод борьбы с солеотложениями в путевых путепроводах.





Список литературы

1. Яркеева Н.Р., Сыртланов А.Ш., Фасхутдинов Р.А., Шайдуллин Ф.Д., Антипин Ю.В., Исланова Г.Ш. Пути повышения эффективности предотвращения образования отложения неорганических солей в скважинах // Нефтяное хозяйство. 2002. № 4. С. 59-61. URL: http://www.oil-industry. net/Journal/archive_detail.php?art=2012. (дата обращения: 27.03.2018).
2. Шангареева Л.А., Максютин А.В., Султанова Д.А. Способы предотвращения солеобразования при разработке и эксплуатации залежей нефти // Современные проблемы науки и образования. 2015. № 1-1. С. 336-341. URL: http://science education.ru/ru/article/view?id=19032. (дата обращения: 03.04.2019).
3. Shein E.V., Kharitonova G.V., Milanovsky E.Y. Aggregation of Natural Disperse Formations: Value of Organic Matter, Soluble Salts and Diatoms // Biogeosystem Technique. 2016. No. 1 (7). P. 77-86. DOI: 10.13187/bgt.2016.7.77.
4. Яркеева Н.Р., Габдуллин Р.Ф., Мусин Р.Р., Антипин Ю.В., Гильмутдинов Б.Р., Дорофеев С.В. Защита обсадной колонны и оборудования скважины от коррозии и отложения солей ингибирующими композициями в составе азотсодержащих пен // Нефтяное хозяйство. 2005. № 7. С. 102-105. (дата обращения: 14.03.2018).
5. Мурадов А.В., Спанова Ф.А. Решения технологических проблем в нефтегазовой отрасли путем применения полимерных покрытий для предотвращения солеобразования // Нефть, газ и бизнес. 2011. № 1. С. 21-22. (дата обращения: 10.02.2018).
6. Pchela K., Ursegov S., Mulyak V., Chertenkov M. The Potential to Increase Heavy Oil Production from Complicated Carbonates Applying the Intelligent Well Technology // Society of Petroleum Engineers - SPE Arctic and Extreme Environments Conference and Exhibition. 2013. P. 1586- 1593.
7. Антипин Ю.В., Валеев М.Д., Сыртланов А.Ш. Предотвращение осложнений при добыче обводненной нефти. Уфа: Башкирское книжное издательство, 1987. 168 с.
8. Абдуллин Ф.С. Добыча нефти и газа [Текст]: учеб. для вузов / Ф.С. Абдуллин. - М.: Недра, 1990 - 427 с.
9. Вадецкий Ю.В. Бурение нефтяных и газовых скважин [Текст]: учеб. для вузов / Ю.В. Вадецкий. - М.: Недра, 1985 – 392 с.
10. Муравьев В.М. Эксплуатация нефтяных и газовых скважин [Текст]: учеб. для вузов / В.М. Муравьев. - М.: Недра, 1978 – 376 с.
11. Сидоров Н.А. Бурение и эксплуатация нефтяных и газовых скважин [Текст]: учеб. для вузов / Н.А. Сидоров. - М.: Недра, 1982 – 324 с.
12. Бойко В.С. Разработка и эксплуатация нефтяных месторождений:
Учеб. для вузов. - М.: Недра, 1990. - 427 с.
13. Коротаев Ю.П., Ширковский А.И. Добыча, транспорт и подземное хранение газа: Учеб, для вузов. - М.: Недра, 1984. - 487 с.
14. Лутошкин Г.С., Дунюшкин И.И. Сборник задач по сбору и подготовке нефти, газа и воды на промыслах: Учебное пособие для вузов. -М.: Недра, 1985.-135с.
15. Лутошкин Г.С. Сбор и подготовка нефти, газа и воды: - Изд. 2-е перераб. и доп. - М.: Недра, 1979. - 319 с.
16. Мирзаджанзаде А.Х., Аметов И.М., Ковалев А.Г. Физика нефтяного и газового пласта;Учебник для вузов. - М.: Недра, 1992.-270с.
17. Разработка и эксплуатация нефтяных, газовых и газоконденсатных месторождений / Ш.К. Гиматудинов, И.И. Дунюшкин, В.М. Зайцев и др. Под ред. Ш.К. Гиматудинова: Учеб. для вузов. - М.: Недра, 1988. - 302 с.
18. Сборник задач по технологии и технике нефтедобычи / И.Т. Мищенко, В.А. Сахаров, В.Г. Грон, Г.И. Богомольный: Учеб. пособие для вузов. - М.: Недра, 1984. - 272 с.
19. Середа Н.Г., Муравьев В.М. Основы нефтяного я газового дела:
Учеб. для вузов. - 2-е изд., перераб. и доп. - М.: Недра, 1980. - 287 с.
20. Справочная книга по добыче нефти / Под ред. Ш.К. Гиматудинова. - М.: Недра,' 1974. - 704 с.
21. Ширковский А.И. Разработка и эксплуатация газовых и газоконденсатных месторождений: Учеб. для вузов. - 2-е изд., перераб. и доп. - М.: Недра, 1987. - 309 с.
22. Эксплуатация и технология разработки нефтяных и газовых месторождений / И.Д. Амелин, Р.С. Андриасов, Ш.К. Гиматудинов и др.: Учеб. для нефтяных спец. вузов. - М.: Недра, 1978. - 356 с.
23. Производственная безопасность. Часть I. Опасные производственные факторы : учеб. пособие / под ред. С. В. Ефремова. – СПб. : Изд-во политехн. ун-та, 2012. – 178 с.
24. Производственная безопасность. Часть II. Защита от опасных производственных факторов : учеб. пособие / под ред. С. В. Ефремова. – СПб. : Изд-во политехн. ун-та, 2012. – 152 с.
25. Производственная безопасность. Часть III. Пожарная безопасность : учеб. пособие / под ред. С. В. Ефремова. – СПб. : Изд-во политехн. ун-та, 2012. – 224 с.
26. Производственная безопасность : учеб. пособие / А. В. Фомочкин. – М. :ФГУП Издательство «Нефть и газ» РГУ нефти и газа им. И. М. Губкина, 2004 – 448 с.
27. Безопасность жизнедеятельности. Безопасность технологических процессов и производств (охрана труда) : учеб. пособие для вузов / П. П. Кукин [и др.]. – М. : Высшая школа, 2002. – 318 с.
28. Безопасность жизнедеятельности / под ред. Л. А. Муравья. – М. : ЮНиГиДана, 2002. – 431 с.
29. Безопасность жизнедеятельности : учеб. для вузов / под общ. ред. С. В. Белова. – М. : Высшая школа, 2001. – 485 с.
30. Безопасность и охрана труда : учеб. пособие для вузов / под ред. О. Н. Русака. – СПб. : Изд-во МАНЭБ, 2001. – 279 с.
31. Комплексная оценка риска от чрезвычайных ситуаций природного и техногенного характера / М. А. Шахраманьян, В. И. Ларионов, Г. М. Нигметов, О. В. Бодриков // Безопасность жизнедеятельности. – 2001. – №12. – С. 15-19.
32. Об организации и осуществлении производственного контроля за соблюдением требований промышленной безопасности на опасном производственном объекте : постановление правительства РФ от 10 марта 1999 г. №263 // Собрание законодательства РФ, 1999. – 4 с.
33. Российская Федерация. Законы. О промышленной безопасности опасных производственных объектов [Электронный ресурс]: [принят Гос. Думой 20 июня 1997 г.]. – Справочно-правовая система «Консультант + ».
34. РД-03-496-02. Методические рекомендации по оценке ущерба от аварий на опасных производственных объектах [Электронный ресурс]: утв. Ростехнадзором России от 29.10.2002 №63 // Справочно-правовая система «Консультант +».
35. РД-04-355-00. Методические рекомендации по организации производственного контроля за соблюдением требований промышленной безопасности на опасных производственных объектах [Электронный ресурс]: утв. Ростехнадзором России от 26.04.2000 №49 // Справочно-правовая система «Консультант +».
36. Графкина, М. В. Охрана труда и основы экологической безопасности : учеб. пособие / М. В. Графкина. – М. : Высшая школа, 2009. – 185с.
37. Кузнецов, И. Е. Защита воздушного бассейна от загрязнения вредными веществами : учеб. пособие / И. Е. Кузнецов, Т. М. Троцкая. – М. : Изд-во Химия, 1979. – 246 с.
38. ГОСТ 12.0.003–74* «ССБТ. Опасные и вредные производственные факторы. Классификация».
39. ГОСТ 12.1.007–76* «ССБТ. Вредные вещества. Классификация и общие требования безопасности».












4



83