Совершенствование промышленной безопасности на подземных хранилищах газа

7. Федеральный закон от 21.07.1997 г. № 116-ФЗ «О промышленной безопасности опасных производственных объектов» (с изменениями и дополнениями, в редакции от 13.07.2015 г. № 233-Ф3).

8. Kuptsov A. I., Zubkov A. G., Gimranov F. M. Computational fluid dynamics. Influence of atmospheric stratification on discharge of hazardous gases through a stack to the atmosphere / A. I. Kuptsov, A. G. Zubkov, F. M. Gimranov // Вестник технологического университета. - 2015. - № 23. - С. 129-130.

Improving industrial safety in underground gas storages Kalinin P.1, Silant'ev S.2, Bjahtygareev R.3 Совершенствование промышленной безопасности на подземных

хранилищах газа

1 2 3

Калинин П. В. , Силантьев С. П. , Бяхтыгареев Р. Г.

1Калинин Павел Владимирович / Kalinin Pavel - руководитель экспертного центра,

начальник отдела;

2Силантьев Сергей Петрович /Silant'ev Sergej - начальник, лаборатория неразрушающего контроля, заместитель начальника отдела;

3Бяхтыгареев Ринат Галимдженович /Bjahtygareev Rinat - инженер-эксперт, отдел технической экспертизы и неразрушающего контроля, ЗАО «Промсервис», г. Димитровград

Аннотация: в данной статье рассматривается техническое нововведение, предназначенное для создания и эксплуатации подземных хранилищ газа в вышезалегающих геологических структурах с учетом совершенствования на них промышленной безопасности.

Abstract: this article examines the technological innovations designed for the creation and operation of underground gas storage in the higher -lying geological structures based on improving industrial safety to them.

Ключевые слова: промышленная безопасность, подземные хранилища газа. Keywords: industrial safety, underground gas storage facilities.

Подземные хранилища газа (далее ПХГ) представляют собой совокупность разных объектов с длительным сроком службы в условиях многокомпонентных и многофакторных неопределенностей внешних и внутренних эксплуатационных, природных и техногенных воздействий. Поэтому эти объекты обычно характеризуются плохо диагностируемым прогнозом ресурса их безопасной эксплуатации и надежности работы. Для таких объектов гарантии функциональной безопасности, системной надежности и экологической приемлемости для периода их будущей эксплуатации во многом формируются за счет выполнения специальных программ и инженерно-технических мероприятий по техническому, в т. ч. и диагностическому обслуживанию и предупредительного ремонта [1-3].

Известен способ создания и эксплуатации подземного хранилища природного газа в пористых и проницаемых коллекторах горных структур, насыщенных водой, истощенных газовых и газоконденсатных месторождениях, включающий бурение или использование имеющихся эксплуатационных скважин, циклическую закачку и отбор газа из ПХГ с образованием буферного и активного объемов его хранения [4].

Однако основным недостатком известного способа является то, что для создания ПХГ используется природный газ из месторождений, находящихся, как правило, на значительных расстояниях от геологического объекта, выбранного для ПХГ. В то же

время имеются регионы, в которых кроме геологических объектов, находящихся на сравнительно небольших глубинах (например, водоносные пласты с покрышкой или выработанные нефтегазовые месторождения), имеются на больших глубинах водоносные пласты с аномально высокими пластовыми давлениями (АВПД) со значительными запасами растворенного и диспергированного газа.

Таким образом, основной проблемой является использование для создания ПХГ природного диспергированного и (или) растворенного газа в глубинных водоносных пластах.

Она решается за счет того, что в способе создания и эксплуатации подземного хранилища газа (ПХГ), включающего сооружение скважин со вскрытием геологической структуры с коллекторами, имеющей покрышку, закачку газа в эту структуру с оттеснением пластовой воды вниз от покрышки с учетом недопущения выхода газа за границы геологической структуры и отбор газа из верхней части ПХГ потребителю, определяют наличие в регионе с геологической структурой, предназначенной для ПХГ, на больших глубинах с аномально высоким пластовым давлением залежи пластовой воды с растворенным и (или) диспергированным газом, сооружают эксплуатационные скважины со вскрытием этой залежи, отбирают из них воду с растворенным и (или) диспергированным газом и перепускают ее через скважины в геологическую структуру, предназначенную для ПХГ, отбор газа из ПХГ осуществляют после выделения растворенного и (или) диспергированного газа из воды и их расслоения, а перепуск воды с растворенным и (или) диспергированным газом из геологической структуры с аномально высоким пластовым давлением в ПХГ осуществляют по мере снижения в нем давления в результате отбора газа потребителю.

Предлагается создание ПХГ в выработанных газовых или нефтяных месторождениях или в геологических структурах, коллектора которых заполнены водой [5]. Последующая эксплуатация такого ПХГ заключается в циклической закачке природного газа в коллектор геологической структуры через сооружаемые эксплуатационные скважины с достижением величины пластового давления, не более максимального допустимого давления, зависящего от многих геологических факторов (герметичность покрышки геологической структуры, глубина структуры, активность окружающего водоносного бассейна и др.) и отборе природного газа из ПХГ потребителю по мере необходимости. При этом необходимо отметить, что максимальные пластовые давления в ПХГ могут превышать условно гидростатические не более чем в 1,5 раза. При использовании описываемого изобретения предлагается использовать в качестве источника природного газа растворенный и (или) диспергированный газ в воде, находящейся в том же регионе, что и геологическая структура, предназначенная для создания ПХГ, только на больших глубинах. Часто такие водоносные геологические структуры с растворенным газом имеют АВПД. Поэтому при сооружении скважин на эти водоносные структуры и подключении их к скважинам, сооруженным на верхний геологический объект для ПХГ, пластовая вода с растворенным газом будет перетекать из одного объекта в другой за счет разности пластовых давлений. В верхнем объекте за счет более низких пластовых давлений растворенный и (или) диспергированный газ будет выделяться из воды, а за счет разности плотностей фаз будет происходить их расслоение. При этом объемы перепускаемой воды, с растворенным и (или) диспергированным газом в создаваемое ПХГ, регулируют таким образом, чтобы высвобождаемый газ не выходил за границы его геологической структуры. По мере образования в верхней части этой геологической структуры достаточного объема газа можно приступить к эксплуатации ПХГ, т. е. к поставкам природного газа потребителю. По мере снижения пластового давления за счет отбора газа его объемы могут быть восстановлены за счет последующего перепуска воды с газом из нижнего геологического объекта в верхний.

При этом излишки перепускаемой воды после выделения из нее газа могут отфильтровываться за границы ПХГ.

На рисунке 1 показана схема реализации способа создания и эксплуатации ПХГ, где: 1 - водоносный горизонт с растворенным газом и АВПД, 2 - эксплуатационная скважина, 3 - водоносный горизонт, предназначенный для ПХГ, 4 - покрышка водоносного горизонта, 5 - нагнетательная скважина ПХГ, 6 - эксплуатационная скважина ПХГ, 7 - газовая залежь ПХГ, 8 - наблюдательная пьезометрическая скважина ПХГ, 9 - запорно-регулировочная система, 10 - газопровод для подачи газа из ПХГ потребителю.

I - водоносный горизонт с растворенным газом и АВПД, 2 - эксплуетационнм скнйжкна, 3 -водоносный горнинт, предназначенный для ГТХГ, 4 - покрышка водоносного пориэортга, 5 -нагнетательная скважина ПХГ, 6 - эксплуатационная скважина ПХГ, 7 - газовая залежь ПХГ, 8 -НА&людитслшы пьезометрическая екмлнна ПХГ, 9 - эшйрнй-р^гулнрйшчн&А систем*, 10 -газопровод для педочн газа т ПХГ потребителю.

Рис. 1. Схема реализации способа создания и эксплуатации ПХГ

При использовании предлагаемого способа создания и эксплуатации ПХГ вовлекаются в разработку значительные запасы природного газа, растворенные в пластовых водах. При этом кроме добычи природного газа из создаваемого ПХГ обеспечивается утилизация отбираемой пластовой воды, в результате повышается экологическая безопасность процесса.

Кроме того, улучшены и дополнены методы резервирования защитных свойств промышленной безопасности и надежности эксплуатации ПХГ. В числе этих методов: методы аварийной ликвидации исходных событий возможного отказа; методы превентивного смягчения тяжести последствий отказа; методы создания барьеров безопасности, инженерных систем промышленной безопасности; методы для улучшения устойчивости объекта ПХГ к воздействию внешних неблагоприятных факторов среды; а также методы превентивного предупреждения неправильных действий персонала.

Литература

1. Власов С. В., Губанок И. И., Салюков В. В. и др. Система инструментального мониторинга промышленной безопасности технологических объектов // Газовая промышленность. 2004. № 9. С. 82-83.

2. Власов С. В., Силаньтева Л. Г., Сарычев Г. А. Коновалов Н. Н., Пацков Е. А. Управление риском эксплуатации и промышленной безопасностью объектов энергетических систем // Управление качеством в нефтегазовом комплексе. 2012. № 1. С. 33-37.

3. Власов С. В. Принципы формирования информационной модели промышленной безопасности подземных хранилищ газа // Управление качеством в нефтегазовом комплексе. 2012. № 1. С. 45-48.

4. Ширковский А. И. Разработка и эксплуатация газовых и газоконденсатных месторождений. М.: Недра, 1979, С. 255-276.

5. Пат. 2514339 Российская Федерация, Способ создания и эксплуатации подземного хранилища газа / Абукова Л. А., Акулинчев Б. П., Тупысев М. К.; патентообладатель ФГБУН Институт проблем нефти и газа РАН.

Stages wells preserving objects in terms of industrial safety

12 Kochetov D.1, Shapurov V.2

Этапы консервирования скважин объектов с точки зрения

промышленной безопасности

Кочетов Д. М.1, Шапуров В. С.2

1 Кочетов Денис Михайлович / Kochetov Denis - эксперт по промышленной безопасности; 2Шапуров Валерий Сергеевич /Shapurov Valery - эксперт по промышленной безопасности, ООО «Югорское отделение экспертизы», г. Нижневартовск,

Аннотация: в России по аналитическим данным существует достаточно большое число - почти каждая шестая скважина, недействующих, законсервированных скважин, которая могла бы приносить отчисления в бюджет и дополнительные рабочие места. По мнению экспертов, назрел вопрос по, решению данной ситуации, этому и посвящена данная статья.

Abstract: in Russia, the analytical data there are quite a number - almost one in six wells, inactive, suspended wells, which could bring contributions to the budget and additional jobs. According to experts, has matured a question, the solution of this situation, the subject of this paper.

Ключевые слова: консервация, скважина, добыча, капитальный ремонт, ликвидация, нефть.

Keywords: ^me^at^n, borehole, production, repair, elimination of oil.

В настоящее время в связи с истощением существующих месторождений и в связи с неизбежным снижением в будущем добычи нефти, проблема большого количества недействующих, законсервированных скважин с каждым годом приобретает все большую актуальность и привлекает к себе все большее внимание. Все это влечет за собой снижение поступлений в федеральные и местные бюджеты, снижение количества рабочих мест, снижение экономической активности территорий. Если сравнить статистические данные [1] по действующим и простаивающим скважинам основных игроков по добыче нефти получается, что почти каждая шестая скважина