Комплексная оценка аварийных пожарных рисков при бурении нефтяных и газовых скважин (2024)
Цель работы – комплексная оценка аварийных пожарных рисков при бурении нефтяных и газовых скважин для открытого фонтанирования скважины с факельным горением газа, а также горении, возникшем в результате пролива дизельного топлива. Объектом исследования была кустовая площадка нефтегазоконденсатного месторождения в Иркутской области. Проведен ретроспективный анализ аварийных ситуаций при бурении нефтяных и газовых скважин, с помощью которого определены наиболее часто возникающие виды аварий – пожары на объектах нефтегазодобычи, открытые фонтаны и выбросы из скважин. Составлены сценарии для этих аварий, построены деревья событий, согласно которым определены варианты с наибольшим ущербом от возникновения пожаров. Оценена интенсивность теплового излучения на различных расстояниях от центра факела аварии с открытым фонтанированием скважины и факельным горением газа. Рассчитана интенсивность теплового излучения при пожаре, возникшем в результате пролива дизельного топлива, при условии полного разрушения трех резервуаров РВС-50. Определены безопасные для человека расстояния от места аварии и возможные риски смертельного поражения персонала.
Идентификаторы и классификаторы
- УДК
- 622. Горное дело
- Префикс DOI
- 10.21285/2500-1582-2024-9-2-192-202
Нефтегазодобыча в настоящее время относится к базовой отрасли, выделяющейся своей
потенциальной техносферной опасностью как в России [1–6], так и во всем мире [7–12].
К основным критериям опасности относятся показатели аварийности и смертельного
травматизма, которые имеют достаточно высокий уровень в нашей стране [13, 14].
Установлено, что преобладающими видами аварий на объектах нефтегазодобычи бывают
открытые фонтаны и выбросы из скважин, а также взрывы и пожары на объектах [15].
Исследования причин этих событий [16–19] показали, что они прежде всего связаны
с человеческим фактором в результате нарушения требований к организации и производству газоопасных, огневых и ремонтных работ, а также с обслуживанием технологического оборудования на этапе строительства скважин. Одной из причин, относящихся к человеческому фактору и приводящих к возникновению аварий на объектах нефтегазодобычи и высокому травматизму, является низкий уровень обучения.
Список литературы
- Капитонова Т.А., Стручкова Г.П., Левин А.И., Николаева М.В. Анализ статистики аварий и отказов магистрального газопровода Мастах-Берге-Якутск // Нефтегазовое дело. 2019. Т. 17. № 6. С. 49–57. https://doi.org/10.17122/ngdelo-2019-6-49-57. EDN: AEFLTY.
- Дзюбло А.Д., Алексеева К.В., Перекрестов В.Е., Сян Х. Природные и техногенные риски при освоении нефтегазовых месторождений на шельфе арктических морей // Безопасность труда в промышленности. 2020. № 4. С. 74–81. https://doi.org/10.24000/0409-2961-2020-4-74-81. EDN: VDOTMF.
- Тагирова К.Б., Барахнина В.Б., Киреев И.Р., Абдрахманова К.Н. Определение сценариев возможных аварий в пункте подготовки и сбора нефти // Сетевое издание «Нефтегазовое дело». 2020. № 1. С. 89–107. Режим доступа: https://ogbus.ru/files/ogbus/issues/1_2020/ogbus_1_2020_p89-107.pdf (дата обращения: 15.05.2024). https://doi.org/10.17122/ogbus-2020-1-89-107. EDN: SAZUPY.
- Dziublo A.D., Perekrestov V.E., Alekseeva K.V. Ensuring industrial safety when drilling wellsand developing oil and gas field infrastructure on the shelf of the arctic and subarctic seas // Известия высших учебных заведений. Горный журнал. 2021 № 8. С. 24–33 https://doi.org/10.21440/0536-1028-2021-8-24-33. EDN: AHZSVU.
- Смелкова А.В., Лямин Б.М., Конников Е.А. Категории рисков нефтедобывающего предприятия, вызванные ресурсными ограничениями // Экономические науки. 2022. № 216. С. 53–56. https://doi.org/10.14451/1.216.101. EDN: PUUKPE.
- Берсенева Ю.И. Показатели аварийности и динамика несчастных случаев на производстве и в нефтегазодобывающей отрасли // Вестник магистратуры. 2023. № 1–2. С. 27–29. EDN: MWSNIR.
- Aloqaily A. Cross-country pipeline risk assessments and mitigation strategies. houston: gulf professional publishing. 2018. 198 p.
- White J., Berry G. Emergency response planning for subsea hydrocarbon release using advanced engineering analysis // Abu Dhabi International Petroleum Exhibition and Conference. (Abu Dhabi, UAE, 10–13 November 2014), Abu Dhabi, UAE, 2014. https://doi.org/10.2118/172123-MS.
- Wang F., Li G., Ma W., Wu Q., Serban M., Samsonova V., at al. Pipeline-permafrost interaction monitoring system along the China-Russia Crude Oil Pipeline // Engineering Geology. 2019. Vol. 254. P. 113–125. https://doi.org/10.1016/j.enggeo.2019.03.013.
- Li H., Lai Y., Wang L., Yang X., Jiang N., Li L., at al. Review of the State of the Art: Interactions Between a Buried Pipeline and Frozen Soil // Cold Regions Science and Technology. 2019. Vol. 157. P. 171–186. https://doi.org/10.1016/ j.coldregions.2018.10.014.
- Khalifeh M., Saasen A. Introduction to permanent plug and abandonment of wells. Stavanger: Springer International Publishing. 2020, 273 p. https://doi.org/10.1007/978-3-030-39970-2.
- Suryanarayana P.V., Bogdanovic M., Pathy K.T., Paimin M.R. Assessing the impact of shallow gas hydrate dissociation on structural integrity in deepwater wells // International Petroleum Technology Conference, Virtual. 2021. https://doi.org/10.2523/IPTC-21464-MS.
- Полякова С.А., Ильичев С.С. Анализ аварийности на объектах нефтегазовой отрасли России // Молодой ученый. 2022. № 16. С. 115–117. EDN: ORPOPO.
- Наянов П.А., Хамидуллина Е.А. Статистический анализ в управлении рисками на опасных производственных объектах нефтегазодобычи // XXI век. Техносферная безопасность. 2020. Т. 5. № 4. С. 393–402. https://doi.org/10.21285/2500-1582-2020-4-393-402. EDN: GFNYNS.
- Короткова Т. Г., Боженова К.С. Статистика и причины аварий на объектах нефтегазодобычи // Электронный сетевой политематический журнал «Научные труды КубГТУ». 2019. № 1. С. 115–127. Режим доступа: https://www.elibrary.ru/item.asp?id=36944368 (дата обращения: 15.05.2024). EDN: YWTVLV.
- Сытдыков М.Р., Иванов А.В., Абдуллаева Ю.С. Анализ аварийности объектов нефтегазодобывающей промышленности // Пожарная и аварийная безопасность: сб. материалов XVIII Международной научно-практ. конф (г. Иваново, 23 ноября 2023 г.). Иваново: Изд-во Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования «Ивановская пожарно-спасательная академия Государственной противопожарной службы Министерства Российской Федерации по делам гражданской обороны, чрезвычайным ситуациям и ликвидации последствий стихийных бедствий», 2023. С. 278–282. EDN: PFEWSO.
- Dang J.T., Lester E., Sun W., Fawcett V., Widder S., Tsang B. The impact of traumatic injury in the oil and gas industry // Trauma. 2018. Vol. 21. Iss. 1. P. 61–67. https://doi.org/10.1177/1460408617744817.
- Bokolo A., Omotehinse A.S., Igoniderigha D. Study of Factors that Sway Industrial Accident Occurrence in the Oil And Gas Industry // NIPES Journal of Science and Technology Research. 2022. № 4. Iss. 1. P. 161–170. https://doi.org/10.37933/nipes/4.1.2022.13.
- Asad M.M., Razali B.H., Sherwani F., Soomro Q.M., Sohu S., Lakhiar M.T. Oil and gas disasters and industrial hazards associated with drilling operation: an extensive literature review // Mathematics and Engineering Technologies (iCoMET): 2019 2nd International Conference on Computing. Sukkur. Pakistan, 2019. P. 1–6. https://doi.org/10.1109/ICOMET.2019.8673516.
- Асылгареев М. Н. Проблема человеческого фактора в части безопасного выполнения работ при бурении нефтяной скважины // Вестник магистратуры. 2019. № 1–2. С. 28–29. EDN: YVSSMH.
- Zhou А., K. Wang К., Zhang Н. Human factor risk control for oil and gas drilling industry // Journal of Petroleum Science and Engineering. 2017. Vol. 159. P. 581–587. https://doi.org/10.1016/j.petrol.2017.09.034.
- Hatefi M.A., Balilehvand H.R. Risk assessment of oil and gas drilling operation: An empirical case using a hybrid GROC-VIMUN-modified FMEA method // Process Safety and Environmental Protection. 2023. Vol. 170. P. 392–402. https://doi.org/10.1016/j.psep.2022.12.006.
Выпуск
Другие статьи выпуска
Целью работы было проанализировать и обосновать необходимость совершенствования системы безопасности обращения с медицинскими отходами и их утилизации для оптимизации управления медицинскими отходами в условиях чрезвычайных ситуаций военной службы. Изучены нормативно-правовые и иные акты Российской Федерации, Министерства обороны Российской Федерации, устанавливающие требования к безопасности службы для военнослужащих, включая систему управления медицинскими отходами и их утилизацию. Рассмотрено основное понятие «медицинские отходы» и их место в структуре отходов производства и потребления. Выделены особенности обращения медицинских отходов в чрезвычайных ситуациях военного характера. Детально указаны требования к установкам по утилизации медицинских отходов, среди которых наиболее важными отмечены производительность, компактность, надежность, безопасность для персонала и окружающей среды, мобильность и другие. Разработана высокотемпературная установка по утилизации медицинских отходов, даны ее технические характеристики и примеры положительной апробации в ряде медицинских учреждений. Проведенный анализ и полученные результаты являются необходимым условием совершенствования системы управления медицинскими отходами и их утилизации в чрезвычайных ситуациях, особенно военной службы.
Целью работы было изучение природных пожаров на территории Иркутской области и ее отдельных районов в период 2014–2020 гг. как возможного источника загрязнения бенз(а)пиреном атмосферного воздуха промышленного города Братска. Рассмотрены особенности динамики показателей количества, сгоревшей площади пожаров и зависимости их между собой. Проведена сравнительная оценка пожаров на территориях Братского и окружающих его районов, всей Иркутской области. Установлена динамика уменьшения загрязнения атмосферного воздуха бенз(а)пиреном в городе Братске за исследуемый период и сохранения уровня среднего содержания канцерогена в атмосфере 16 городов области, в которых проводится мониторинг. Найдена положительная динамика и линейные зависимости среднегодовых и максимальных среднемесячных концентраций бенз(а)пирена в атмосферном воздухе города Братска от показателей природных пожаров на территории Братского района, группы ближайших к нему районов и всей области. Показано закономерное увеличение точности корреляционной связи содержания бенз(а)пирена в атмосфере Братска от показателей пожаров в ряду территорий от всей Иркутской области, к группе и отдельному Братскому району. Более высокие коэффициенты корреляции найдены для показателей среднегодовых концентраций бенз(а)пирена и для количества пожаров по сравнению соответственно с максимальными среднемесячными концентрациями и показателями природной сгоревшей площади. Средняя концентрация бенз(а)пирена в атмосфере 16 городов Иркутской области не зависела от показателей пожаров на ее территории. Сделан вывод о возможности последствий природных пожаров в загрязнении атмосферного воздуха города Братска канцерогенным бенз(а)пиреном.
Исследование взаимодействия гуминовых кислот (Humic acids) в составе зоокомпоста с ионами металлов играет важную роль не только в прогнозировании распределения гуминовых соединений и тяжелых металлов в окружающей среде, но и в разработке методов контроля за миграцией загрязнителей в естественных средах, создании новых материалов для защиты окружающей среды и ремедиации почв, загрязненных ионами тяжелых металлов. В работе представлено сравнение сорбционной способности зоокомпоста культивирования мухи «Черная львинка», содержащего Humic acids, по отношению к ионам Zn2+, Cd2+, Cu2+. Установлено, что с увеличением дозы зоокомпоста снижается концентрация ионов тяжелых металлов в растворе и эффективность очистки достигает: Cd2+ – 94,6 %, Zn2+ – 75,2% и Cu2+ – 70,4 %. Сравнение значений констант устойчивости комплексных ионов кадмия, цинка и меди показало, что более стабильные комплексы металл-Humic acids образуют Cd2+ и Zn2+, в то время как Cu2+ характеризуется меньшей степенью связанности. Полученные изотермы сорбции и значения сорбционной емкости зоокомпоста для Cd2+ (0,490 ммоль/г), Zn2+ (0,225 ммоль/г) и Cu2+ (0,145 ммоль/г) позволяют утверждать о специфическом взаимодействии между ионами тяжелых металлов и функциональными группами гуминовых кислот, присутствующими в составе зоокомпоста.
Кратко рассмотрены особенности и возможности использования физических методов ультрафиолетового излучения и ультразвуковой обработки для обеззараживания загрязненных вод. Критически проанализированы выводы публикации о неэффективности указанных методов по показателям высокого энергопотребления, отсутствию синергетических эффектов, опасности разрушения технических устройств от соответствующих воздействий. Напротив, актуальный обзор результатов последних отечественных и зарубежных исследований показал удовлетворительную эффективность обеззараживания сточных вод многих производств от различных патогенных организмов с помощью ультрафиолетового и ультразвукового воздействия. Сделан вывод о том, что совместное использование методов в установках для комплексной обработки воды дает положительные результаты, позволяющие их применять.
Рассмотрена актуальная проблема обеспечения пожарной безопасности в образовательных учреждениях на основе моделирования и прогноза надежности работы на данных объектах систем оповещения и управления эвакуацией людей при пожаре. Выявлены отказы отдельных элементов сложной технической системы с использованием результатов мониторинга отказов за выбранный период времени. Найдена вероятность безотказной работы элементов установленной системы оборудования с помощью предложенной методики расчета. На основе полученных статистических данных построены схемы безотказной работы систем оповещения и управления эвакуацией людей, определены вероятности отказов и безотказной работы системы оповещения. Проведен анализ полученных результатов и намечены пути повышения уровня безотказной работы. Рассмотрены требования к системам безопасности, к которым отнесены соответствие международным стандартам и нормам пожарной безопасности объектов, периодические проверки исправности систем в организациях, обучение работников и обслуживающего персонала действиям при срабатывании сигнала систем оповещения и управления эвакуацией людей, проведение эвакуации в соответствии с правилами. Отмечена высокая эффективность предложенной методики определения вероятностей безотказной работы и функционирования системы на различных стадиях проектирования объекта, сдачи его в эксплуатацию. Показана значимость вклада разработанной методики в общий расчет вероятности возникновения пожара на любом объекте.
Кратко обозначена проблема пожарной безопасности в родильных домах с учетом специфики пациентов (рожениц). Отмечены особенности их поведения и передвижения, связанные с состоянием беременных женщин и матерей после родов, а также существующие требования в контексте уязвимости данных категорий населения. Показана динамика количества пожаров и их причины в родильных домах на территории России за 2018-2022 гг. Обнаружено, что беременные женщины при эвакуации из здания в случае пожара испытывают трудности из-за стресса, своего психологического и физиологического состояния. В связи с этим предложено принятие дополнительных мер для обеспечения безопасности беременных или родивших женщин и их новорожденных детей в родильных домах в случае экстренной чрезвычайной ситуации в виде пожара. Общая безопасность пациенток в родильных отделениях должна быть приоритетной задачей любого учреждения здравоохранения.
Издательство
- Издательство
- ИРНИТУ
- Регион
- Россия, Иркутск
- Почтовый адрес
- 664074, Иркутская обл, г Иркутск, Свердловский р-н, ул Лермонтова, д 83
- Юр. адрес
- 664074, Иркутская обл, г Иркутск, Свердловский р-н, ул Лермонтова, д 83
- ФИО
- Корняков Михаил Викторович (Ректор)
- E-mail адрес
- cpk@istu.edu
- Контактный телефон
- +7 (395) 2405405