Підвищення рівня екологічної безпеки насосно-циркуляційної системи бурової установки

Abstract

Розглянуто проблему підвищення рівня екологічної безпеки при спорудженні нафтогазових свердловин. Встановлено ймовірність випарів бурового розчину, які насичені речовинами різного класу небезпеки з відкритої частини насосно-циркуляційної системи бурової установки. Представлено конструктивні та експлуатаційні закономірності впливу циркуляційної системи на стан атмосферного повітря території та аналітичні дослідження процесів випаровування бурового розчину в процесі буріння свердловин. Проведено лабораторні та промислові експерименти, в ході яких визначено параметри бурових розчинів, залежності інтенсивності випаровування, склад випарів бурових розчинів, геометричні параметри складових частин насосно-циркуляційної системи бурової установки та встановлено місця найбільш інтенсивного випаровування бурового розчину. Запропоновано спеціалізовану комп’ютерну систему для моделювання розповсюдження забруднення атмосферного повітря, що реалізує розроблені математичні моделі і дає можливість: отримати просторовий розподіл концентрацій забруднюючих речовин; виконати оцінку якості атмосфери; виявити небезпечні метеорологічні ситуації; встановити оцінку ефективності та достатності природоохоронних заходів; виявити найбільш екологічно небезпечні ділянки насосно-циркуляційної системи; визначити місця раціонального розташування вимірювальних приладів при організації локального екологічного моніторингу приземного шару атмосфери на території бурової установки; визначити рівень екологічного ризику. Модернізовано устаткування насосно-циркуляційної системи та розроблено перелік рекомендацій для підвищення рівня екологічної безпеки території бурової установки.

The article deals with the problem of environmental safety level improvement when constructing oil and gas wells. The probability of drilling mud evaporation saturated with different danger level substances from an open part of the drilling rig pumping and circulating system were defined. Design and operation regularities of the circulating and pumping system influence onto the territory air condition and analytical studies of the processes of drilling mud evaporation when drilling wells were provided. Laboratory and on-field experiments, used to determine drilling mud parameters, dependences of evaporation intensity, drilling mud composition, and geometrical parameters of constituent parts of the drilling rig pumping and circulating system, were conducted and the places of the highest drilling mud evaporation was found. A special computer system for modeling air pollution distribution, which implements the developed mathematical models and enables to: obtain spatial distribution of polluting substances concentration; evaluate the effectiveness and sufficiency of environment protection measures; define the most environmentally dangerous pumping and circulating system parts; find the places of rational positioning of measuring devices when organizing local environmental ground air monitoring at the drilling rig site; define the environmental risk level. The pumping and circulating equipment was modernized and the list of recommendations for environmental safety level improvement at the drilling rig site was developed.