Большая Энциклопедия Нефти и Газа
Газовый фонтан
Газовые фонтаны глушат прямой закачкой в скважинах с целым устьем, оборудованным закрытыми превенторами, через выкидные линии которых истекает газ. При глушении газ направляют в один или несколько выкидов. [16]
Неурегулированный газовый фонтан из чисто газового пласта у в котором нет нефти, а пластовая вода находится далеко от скважины, имеет мелкую и частую пульсацию. Периоды и ступени пульсации — малые. Газово-нефтяной фонтан имеет пульсацию большой амплитуды. Иногда газ чередуется с нефтью. То выбрасывается клуб газа, то идет волна пенистой нефти. [17]
Тушение газового фонтана становится возможным, когда поток огнетушащего вещества полностью перекрывает сечение фонтана, а скоростной напор потока огнетушащего вещества превосходит восходящий скоростной напор горящих газов. [18]
Пожары газовых фонтанов с дебитом газа до 500000 м3 / сут и небольшим давлением, а также нефтяных фонтанов с дебитом1 до 200 т / сут тушатся мощными струями воды, радидльно направленными к устью скважины. При тушении горящего газового фонтана воду направляют в нижнюю часть струи горящего газа с тем, чтобы обеспечить разрыв этой струи. При тушении мощных газовых фонтанов стремятся в первую очередь снизить давление газа, а затем тушат пожар с помощью водяных струй или поверхностного разрыва заряда взрывчатого вещества. [19]
Пламя газового фонтана с дебитом до 5 106 ма / сутки и небольшим давлением тушат водяными струями под давлением 8 — 10 am, радиально направленными в нижнюю часть фонтанной струи. Прекращение горения достигается механическим сбиванием пламени. При давлении газа 1 5 — 2 0 am пожар может быть ликвидирован путем установки на устье скважины колпака с отводящими трубопроводами, снабженными задвижками. При установке колпака перекрывают задвижки горизонтальных турбопроводов. [20]
Пламя газового фонтана имеет светло-желтую окраску, газонефтяного — оранжевый цвет, периодически пермежающийся клубами черного дыма. В газовых и газонефтяных фонтанах нефть и конденсат полностью сгорают в фонтанирующей струе. При пожарах нефтяных фонтанов только незначительная часть нефти успевает испариться и сгореть в воздухе, а большая ее часть выпадает на землю, разливается вокруг устья скважины, продолжая гореть. Нефтяной фонтан горит темным оранжевым пламенем с большим выделением черного дыма. [21]
Пожары газовых фонтанов с дебитом гада до 500 000 м3 / сут и небольшим давлением, а также нефтяных фонтанов с дебитом до 200 т / сут тушатся мощными струями воды, радиально направленными к устью скважины. При тушении горящего газового фонтана воду направляют в нижнюю часть струи горящего газа с тем. При тушении мощных газовых фонтанов стремятся в первую очередь снизить давление газа, а затем тушат пожар с помощью водяных струй или поверхностного разрыва заряда взрывчатого вещества. [22]
При газовых фонтанах , если газ содержит сероводород, в зависимости от концентрации последнего и дебита скважины, через некоторый промежуток времени происходит прихват бурильного инструмента, как в открытой части ствола, так и в части, обсаженной колонной. Причину прихвата в последнем случае, как правило, объясняют смятием колонны, в результате снижения гидростатического давления. [23]
При сильных газовых фонтанах со скоростью газа 15 м / сек и более трубка Пито является единственным удобным прибором для измерений. [25]
По мощности газовые фонтаны делятся на слабые — с дебитом до 500 тыс. м3 / сут, средние — от 500 тыс. до 1 млн. м3 / сут и мощные — свыше 1 млн. м3 / сут. Причины возникновения фонтанов различны, но все они связаны со снижением противодавления гидростатического столба жидкости на продуктивный пласт. [26]
После получения газового фонтана было решено заложить четыре разведочные скв. [27]
При тушении горящих нефтяных и газовых фонтанов с помощью взрывчатых веществ наиболее ответственная и сложная задача, граничащая с искусством ( учитывая невозможность близкого подхода к ним из-за чрезвычайно высоких температур) — подача взрывчатки к месту намеченного взрыва. [28]
Вернемся к примеру газового фонтана , возможность разгрузки которого отбором из аварийного ствола была рассмотрена ранее. [29]
Параметры режима глушения газового фонтана выбирают в зависимости от конкретной обстановки и наличия технических средств или возможности изыскания их для проведения работ. Основные факторы, определяющие выбор режима глушения ( плотность, темп закачки и количество задавочной жидкости) — рабочее давление, подача и возможное число насосов, цементировочных агрегатов и др.; пропускная способность и прочность колонны труб, находящихся в скважине, намечаемых к спуску под давлением или выбранных для оснащения наклонных скважин; возможность приготовления и накопления задавочной жидкости в необходимых объемах соответствующей плотности. [30]
Источник
Большая Энциклопедия Нефти и Газа
Газовый фонтан
Параметры режима глушения газового фонтана выбирают в зависимости от конкретной обстановки и наличия технических средств или возможности изыскания их для проведения работ. [31]
Во время, газового фонтана работать совершенно нельзя, это вызывает ежедневные простои 4 — 6 часов. В буровую доставлены противогазы. [32]
Для тушения пожаров нефтяных и газовых фонтанов применяют автомобиль газоводяного тушения АГВ-100. На базе грузового автомобиля установлен турбореактивный двигатель, при работе которого струя выхлопных газов смешивается с распыленной до мелкодисперсного состояния водой и направляется в основание фонтана. Струя отделяет пламя, охлаждает устье скважины, снижает концентрацию кислорода в горючей смеси. [34]
Тушение и ликвидация горящих нефтяных и газовых фонтанов — это особая, чрезвычайно сложная научно-прикладная область пожарного дела. Наиболее актуальные задачи этой области в настоящее время широко разрабатываются во всех развитых странах мира, что позволит в будущем исключить этот вид тяжелых аварий на основе эффективной профилактической работы и комплексных мер по борьбе с нефтяными и газовыми фонтанами на континентальных и морских месторождениях. [35]
Условия труда на открытых горящих и холодных газовых фонтанах характеризуются наличием большого количества ВОПФ, многие из которых имеют чрезвычайно высокую интенсивность. [36]
К сложным относят также газовые фонтаны , содержащие значительное количество сероводорода. [37]
Как и в случае газового фонтана оказалось, что наиболее выгодно вести разгрузку с небольшой глубины порядка 300 — 350 м, так как при этом на большей части аварийного ствола движется суммарный поток и имеют место наибольшие потери на трение. [39]
Методы определения основных характеристик газовых фонтанов и выбора исходных данных для проведения расчетов режимов их глушения закачкой жидкости в ствол аварийной скважины наиболее полно изучены по ВНИИгазе и изложены в Руководстве по расчету режимов глушения газовых фонтанов закачкой жидкости в ствол аварийных скважин. [40]
Методы определения основных характеристик газовых фонтанов и выбора исходных данных для проведения расчетов режимов их глушения закачкой жидкости в ствол аварийной скважины наиболее полно изучены во ВНИИгазе и изложены в Руководстве по расчету режимов глушения газовых фонтанов закачкой жидкости в ствол аварийных скважин. [41]
Методы определения основных характеристик газовых фонтанов и выбора исходных данных для проведения расчетов режимов их глушения путем закачки жидкости в ствол аварийной скважины наиболее полно изучены во ВНИИ ГАЗе и изложены в виде соответствующего руководства. [42]
Для повышения эффективности тушения компактных газовых фонтанов ствол пламеподавителя оснащается вертикальной поворотной или щелевой формирующей насадками, при этом одной установки достаточо для тушения вертикальных фонтанов до 10 млн м3 / сут. При тушении распыленного фонтана несколькими установками наведение пламеподавителей проводится непосредственно на запорную арматуру с противоположных сторон. После установки пламеподавителей на рабочую позицию и коррекции углов прицеливания отводят водяные струи агрегатов водяного тушения, которые используются для охлаждения арматуры и грунта в зоне пожара, отводят от охлаждаемых элементов устьевого оборудованияи по команде руководителя тушения пожара осуществляют массированный залп ППП-200. После залпа вода вновь подается на охлаждение арматуры и грунта. [44]
Вследствие возникших трудностей глушение регулируемого газового фонтана в результате отсутствия стабильной циркуляции утяжеленного бурового раствора, бурильный инструмент был зацементирован, а в последующем скважина ликвидирована. [45]
Источник
Большая Энциклопедия Нефти и Газа
Открытый газовый фонтан
Открытые газовые фонтаны с дебитом в несколько миллионов кубических метров, если до их закрытия проходит продолжительное время, приводят к потере больших количеств газа. Так, длительное фонтанирование газовой скважины через образовавшийся кратер на месторождении Урицкая привело к выпуску в атмосферу нескольких миллиардов кубических метров газа. [1]
Ликвидация открытых газовых фонтанов осложняется также большим шумом, вызываемым выходящим из скважины газом. Пребывание вблизи открытого фонтанирования газа в течение нескольких часов без специальных наушников приводит к полной потере слуха на некоторое время, а многократное пребывание — вообще к частичной потере слуха. [2]
Для мощных открытых газовых фонтанов давление на выходе из ствола составляет величину до 1 МПа. [3]
При ликвидации открытых газовых фонтанов необходима четкая работа в соответствии с планами, основанными на ных расчетах. [4]
Опыт ликвидации открытых газовых фонтанов показывает, что каждый фонтан индивидуален, имеет свои, присущие только ему, особенности и характеристики. Одной из них и самой основополагающей является мощность открытого газового фонтана. В зависимости от характеристики и параметров открытого газового фонтана, в первую очередь, от мощности фонтана выбирается та или иная технология его ликвидации, та или иная техника и оборудование. [5]
Опыт ликвидации открытых газовых фонтанов показывает, что каждый фонтан индивидуален, имеет свои, присущие только ему, особенности и характеристики. В зависимости от дебита фонтанирующей скважины, диаметра ее устья, физико-химических свойств газа и других факторов разрабатывают оперативный план ликвидации открытого газового фонтана, в котором определен перечень необходимого оборудования, техники и инструмента. [6]
При возникновении открытого газового фонтана на скважине подземного резервуара персоналом ПХГ должны быть приняты незамедлительные меры по его ликвидации в соответствии с требованиями Плана ликвидации аварий, Правил безопасности нефтедобывающей промышленности и местных инструкций. [7]
Для измерения дебитов открытых газовых фонтанов исследователи допускаются к работе по согласованию с ответственным руководителем после специального инструктажа. [8]
Необходимо для каждой группы открытых газовых фонтанов в зависимости от их мощности иметь свою технику и оборудование и применять его строго по назначению. [9]
На рис. 69 приведена фотография открытого газового фонтана на Кегичевской площади на Украине. На рис. 70 дан снимок горящего нефтяного фонтана на Рыбальской площади. [10]
Наиболее наглядным примером является ликвидация открытого газового фонтана на скв. [11]
При ликвидации сложных аварий ( открытых газовых фонтанов , разрывов газопроводов и др.), когда необходимо применять изолирующие дыхательные аппараты, работы должны вестись работниками газоспасательной службы или добровольной газоспасательной дружины. Производственный персонал допускается к ликвидации аварии по согласованию с ответственным руководителем работ и после специального инструктажа. При ремонте газопроводов, по которым транспортируется газ, содержащий сероводород, рабочие также должны работать в противогазах. [12]
В настоящее время накоплен достаточный опыт по ции открытых газовых фонтанов . [13]
С использованием ТГХВ проведены работы по ликвидации аварии с открытым газовым фонтаном в системе Министерства геологии, эффективно применяется метод и при освоении скважин, для ликвидации и предотвращения солеотложений, для определения проницаемых участков пласта и других работах. [14]
При бурении большинства скважин отмечались интенсивные газопроявления, нередко переходившие в открытые газовые фонтаны . Значительные притоки газа зафиксированы при опробовании IV, V и VIII горизонтов. [15]
Источник
Механизм горения газового фонтана
И нефтяных фонтанах
Вопрос № 2. Классификация пожаров на газовых, газонефтяных
Газовые и нефтяные фонтаны классифицируют по следующим признакам:
— составу фонтанирующего вещества;
— виду струи фонтана;
— количеству фонтанирующих скважин.
По составу фонтанирующего вещества:
— газовые (фонтаны с содержанием горючего газа не менее 95% по массе);
— газонефтяные (газа более 50% и нефти менее 50% по массе);
— нефтяные (фонтаны с дебитом нефти более 50% по массе).
Кроме того, газовые и газонефтяные фонтаны условно подразделяются по мощности (дебиту) на:
— слабые – с дебитом газа до 2 млн. м 3 /сутки;
— средние – от 2 до 5 млн. м 3 /сутки;
— мощные – свыше 5 млн. м 3 /сутки.
По виду струи:
— Компактный фонтан (вертикальный или горизонтальный) образуется, когда буровое и устьевое оборудование не создают препятствий для свободного выхода нефти и газа.
— Распыленный фонтан возникает при истечении газа или нефти через неплотности фонтанной арматуры и противовыбросового оборудования, а также из устья скважины, заваленного буровым оборудованием.
— Комбинированный фонтан состоит из распыленной части и компактных струй.
Распыленный и комбинированный фонтаны можно преобразовать в компактный путем растаскивания бурового оборудования и расчистки устья скважины или снятия (отстрела) поврежденной фонтанной арматуры и противовыбросового оборудования.
По количеству одновременно фонтанирующих скважин:
Групповые пожары фонтанов возникают при кустовой разработке месторождений, нескольких скважин (буровых установок) на ограниченной площади.
Горение газовых фонтанов устойчивое, оно может длиться неделями и даже месяцами и не зависит от метеорологических условий — ветра, дождя и т.п. Для ликвидации такого пожара необходимо огромное количество сил и средств.
Горение газового фонтана является диффузионным. В окружающую атмосферу вытекает свежий газ, а горение происходит в результате взаимной диффузии газа и кислорода воздуха с образованием горючей смеси.
Поскольку в реальных условиях истечение газа из фонтанной арматуры происходит в основном со скоростями в несколько десятков и даже сотен метров в секунду (при Re > 2300), движение газовой струи имеет турбулентный характер.
На рис.1 показано распространение турбулентной струи этилена из вертикальной трубы в воздух.
Из рис. 1 видно, что существуют три области концентраций, соответствующие нижнему концентрационному пределу воспламенения, стехиометрическому составу смеси и верхнему концентрационному пределу воспламенения. Ниже нижнего и выше верхнего концентрационных пределов воспламенения горение невозможно, т. к. ниже нижнего концентрационного предела воспламенения имеется избыток воздуха, а выше верхнего — избыток горючего газа.
Горение будет идти с максимальной скоростью в области, соответствующей стехиометрическому составу смеси. На рис. 2 показана структура турбулентной горящей струи в произвольном сечении А-А.
 | Нф – высота фонтана; Нотр – высота отрыва пламени; Нз.в. – длина зоны воспламенения; Нз.д. – длина зоны догорания. |
| Рис.1 Структура турбулентной горящей струи газа | |
 | |
Рис.2 Структура турбулентной горящей струи в произвольном сечении А-А Т – температура; Сг – концентрация газа;  — концентрация кислорода; Сп.г. – концентрация продуктов горения. |
При турбулентном диффузионном горении концентрации газа Сг и кислорода 
падают до нуля в зоне горения, а концентрация продуктов горения СПГ и температура достигают максимума. Образующиеся продукты горения диффундируют как в окружающее пространство, смешиваясь с воздухом, так и внутрь факела, смешиваясь с горючим газом.
Распространение племени и воспламенение новых порций газа при турбулентном диффузионном горении осуществляется теплопроводностью и диффузией горячих продуктов горения. Положение поверхности горения и скорость горения определяются интенсивностью турбулентной диффузии.
Температура газа в ядре постоянных скоростей близка к температуре истечения газа. Максимальная температура пламени находится на поверхности стехиометрического состава. Воспламенение турбулентной струи газа осуществляется по периферии (по кольцевой области), где скорость распространения пламени имеет максимальное значение.
По мере удаления от среза трубы зона высоких температур приближается к оси струи и на некотором расстоянии от среза трубы зона высоких температур достигает оси трубы. Это расстояние называется длиной зоны воспламенения Нз.в.. Длина зоны воспламенения турбулентного диффузионного факела зависит от физико-химических свойств газа, от содержания атомов углерода в молекуле горючего. Длина зоны воспламенения тем больше, чем выше молекулярная масса горючего, так как для сгорания единицы массы газа должно поступить большее количество воздуха из окружающей атмосферы. И, наоборот, чем меньше молекулярная масса горючего, тем меньше длина зоны воспламенения.
В зоне догорания происходит догорание отдельных молей горючего, на которые разбивается струя в результате турбулентных пульсаций. Процесс смешения в этой зоне осуществляется в основном за счет молекулярной диффузии, кроме того, эта зона характеризуется значительным недостатком кислорода, поэтому сгорание газа происходит очень медленно, что обусловливает значительную длину зоны догорания. Длина зоны догорания определяется протяженностью пути движения молей газа за время их выгорания и пропорциональна скорости движения газа.
Фронт горения в турбулентном факеле пламени из-за турбулентных пульсаций масс горючего, воздуха и продуктов горения получается размытым, раздробленным на отдельные части и неустойчивым. Особенно это проявляется в зоне догорания.
Одним из важных параметров газового факела является его длина (высота). Под высотой факела горения понимается наблюдаемая визуально или «фотографическая» длина факела, а не «химическая».
Высота факела напрямую связана с дебитом фонтана. Данный вопрос будет рассматриваться на следующем практическом занятии.
Вывод по вопросу: фонтаны природных углеводородов условно подразделяют на газовые, газонефтяные и нефтяные. Горение газовых фонтанов является диффузионным, турбулентным.
Источник