Обозначения и сокращения

АРН - аварийный разлив нефти;

ГЗУ - групповая замерная установка;

ГОСТ - Государственный Общесоюзный стандарт;

ДНС - дожимная насосная станция;

КСП - комплексный сборный пункт;

ПТ - повреждений трубопроводов;

СНиП – Строительные Нормативы и Правила;

ЦПС - центральный пункт сбора;

IMP - Программа управления целостностью - Integrity Management Program.

Введение

Целью научно-исследовательской практики являлось формирование и развитие профессиональных знаний в сфере избранной специальности, закрепление полученных теоретических знаний по дисциплинам направления и специальным дисциплинам магистерских программ, овладение необходимыми профессиональными компетенциями по избранному направлению специализированной подготовки.

Основной задачей практики являлось приобретение опыта в исследовании актуальной научной проблемы, а также подбор необходимых материалов для выполнения выпускной квалификационной работы - магистерской диссертации.

АО «Белкамнефть» осуществляет добычу и подготовку нефти на территории Удмуртской Республики, Башкирии и Кировской области. АО «Белкамнефть» является оператором добычи для предприятий ООО «Белкамнефть», ООО «Удмуртская национальная нефтяная компания», ОАО «Удмуртская нефтяная компания», ООО «Удмуртгеология», ОАО «Уральская нефть», ООО «Региональный нефтяной консорциум», ООО «Рябовское», ООО «Решетниковская нефтяная компания», ООО «Окуневское», ООО «Камбарская национальная нефтяная компания». На балансе группы компаний «Белкамнефть» находится 53 нефтяных месторождения.

Объем добычи нефти предприятиями группы «Белкамнефть» в 2015 году составил 4 миллиона 134 тысячи тонн нефти. В части эксплуатационного бурения впервые с 2006 года на месторождениях компании работали одновременно 8 буровых бригад. Введено в эксплуатацию 44 новые нефтяные скважины на 11 месторождениях. Дополнительная добыча нефти по новым скважинам, введенным из бурения в 2015 году, составила 207,7 тысяч тонн. В течение 2015 года на объектах предприятия было реализовано 1316 геолого-технических мероприятий, дополнительная добыча от них составила свыше 313,4 тысяч тонн нефти. На реализацию экологических программ в 2015 году было направлено 270,9 миллионов рублей. Группа предприятий «Белкамнефть» по итогам 2015 года перечислила в бюджеты всех уровней 23,9 миллиарда рублей налогов, в том числе 2,3 миллиарда рублей - в бюджет Удмуртской Республики. На сегодняшний день в АО «Белкамнефть» трудится более 4200 человек, непосредственно в НГДУ-1 1404 человек.

1 Классификация аварий

Отказом трубопроводов промыслового сбора и транспорта продукции скважин считается нарушение работоспособности, связанное с внезапной полной или частичной остановкой трубопровода из-за нарушения герметичности трубопровода или запорной и регулирующей арматуры или из-за закупорки трубопровода.

Повреждением называется нарушение исправного состояния повреждений трубопроводов (далее ПТ) при сохранении его работоспособности и не сопровождаемое материальным и экологическим ущербом. Отказы ПТ делятся на некатегорийные и категорийные, сопровождаемые несчастными случаями и пожарами.

К категорийным относятся отказы, которые расследуются в соответствии с инструкцией Госгортехнадзора России (РД 03-293-99 «Положение о порядке технического расследования причин аварий на опасных производственных объектах»). К ним относится полное или частичное разрушение объектов добычи и подготовки нефти и газа, внутрипромысловых трубопроводов, сопровождающееся или приведшее к разливу (утечке) нефти в объеме 10 и более кубометров или утечкой природного (попутного) газа в объеме 10 тысяч и более кубометров.

Все остальные отказы некатегорийные расследуются в соответствии с РД 39-132-94 «Правила по эксплуатации, ревизии, ремонту и отбраковке нефтепромысловых трубопроводов» [2].

Некатегорийные отказы подразделяются по видам нарушений:

- разрывы и трещины по основному металлу труб, по продольным и кольцевым сварным швам;

- негерметичность по причине коррозии внутренней и внешней;

- негерметичность запорной и регулирующей арматуры;

- потеря герметичности трубопровода от внешних механических воздействий;

- потеря пропускной способности трубопровода из-за образования закупорок.

Некатегорийные отказы ПТ подразделяются на отказы 1-й и 2-й групп.

К отказам 1-й группы относятся отказы на внутриплощадочных напорных внутри- и межпромысловых нефтепроводах на участке от дожимной насосной станции (ДНС) до центрального пункта сбора (ЦПС) или от комплексного сборного пункта (КСП) и далее до магистральных нефтепроводов.

К отказам 2-й группы относятся отказы на газопроводах, на нефтесборных трубопроводах на участке от групповой замерной установки (ГЗУ) до ДНС, а также на водоводах.

Аварийный разлив нефти (АРН) – любой сброс и поступление нефти, произошедший как в результате аварии, опасного природного явления, катастрофы стихийного или иного бедствия, так и при транспортировке нефти, при строительстве или эксплуатации объекта, а также в процессе производства ремонтных работ.

Важным аспектом проблемы аварийных разливов нефти является исследование причин их возникновения. Аварийные разливы продукции скважин на объектах добычи нефти, как правило, происходят вследствие нарушения герметичности оборудования и трубопроводов. В большинстве случаев к основным факторам, способствующим возникновению аварии с разливами нефти относятся:

- наличие опасных веществ – нефти и газа – в больших количествах;

- проведение технологических процессов под давлением;

- наличие в нефти механических примесей, обуславливающих абразивный износ оборудования и трубопроводов;

- коррозионная активность составляющих сырой нефти.

Основные возможные причины и факторы, способствующие возникновению и развитию аварий на промысловых, межпромысловых трубопроводах:

• Разлив нефти, в результате механического повреждения трубопровода и линейного оборудования;

• Наличие блуждающих токов в грунте способствует ухудшению свойств металла стенок трубопровода, создает опасность разгерметизации нефтепровода;

• Перекачка нефти под избыточным давлением, создает опасность разгерметизации трубопровода;

• Пересечение трубопровода с автодорогами (воздействие нагрузок от движения автомобилей и изменение давление в грунте под автомобильными дорогами);

• Разгерметизация трубопровода, в результате физико-химического воздействия;

• Несоответствие качества металла и геометрических параметров труб требованиям ГОСТ, неудовлетворительное качество сварных швов, наличие циклических нагрузок при перекачке нефти, старение металла труб, укладка трубопровода в траншею в напряженном состоянии при строительстве и капитальном ремонте в итоге приведет к разгерметизации нефтепровода;

• Частые пуски и остановки нефтеперекачивающих агрегатов, быстрые открытия и закрытия задвижек, всевозможные вибрации приводят к возникновению в трубопроводах нестационарных процессов, сопровождаемых резкими колебаниями давления, что в свою очередь может привести к разгерметизации трубопровода;

• Разгерметизация трубопровода, в результате внешнего воздействия;

• Разгерметизация трубопроводов, в результате землетрясения, наводнения, оползни и т.д.

2 Сравнительный анализ аварийности в России и США

Как в России, так и в США данные по аварийности на трубопроводах собираются на государственном уровне в соответствии с национальным законодательством. В нашей стране регулирующим органом выступает Федеральная служба по экологическому, технологическому и атомному надзору (Ростехнадзор), в США - Управление по безопасности трубопроводов и опасным материалам Министерства транспорта (Office of Pipeline Safety under the Pipeline and Hazardous Materials Safety Administration, PHMSA). Собираемые данными организациями статистические сведения находятся в открытом доступе [9, c.84].

На территории России проложена уникальная по протяженности и производительности система магистральных трубопроводов нефти, газа и нефтепродуктов. Несмотря на то, что данные по аварийности демонстрируют низкую вероятность возникновения аварий, приводящих к гибели людей, в настоящее время существует опасность возникновения экстренных ситуаций, связанных с эксплуатацией магистральных трубопроводов, перекачивающих нестабильные угле- водородные жидкости, которые при аварийном выбросе могут образовывать облака топливно-воздушных смесей, характеризующихся способностью дрейфовать на расстояния до нескольких сотен метров с сохранением способности к воспламенению.

Одним из наиболее эффективных способов обеспечения безопасности людей является «защита расстоянием» - их удаление от опасного источника на необходимую дистанцию. После уфимской катастрофы 1989 г., унесшей жизни более пятисот человек, в СНиП 2.05.06-85* «Магистральные трубопроводы» был внесен ряд изменений, повлекших заморозку проектирования и строительства новых продуктопроводов сжиженных углеводородных газов. Таким образом, установление минимальных безопасных расстояний до объектов инфраструктуры при проектировании магистральных трубопроводов сжиженных углеводородных га- зов является одной из ключевых задач промышленной безопасности в свете государственного Плана развития газо- и нефтехимии России до 2030 г.

Важнейшей характеристикой баз данных по аварийности является «экспозиция аварийности», указывающая на статистическую устойчивость характеризующих аварийность величин и измеряемая в километро-годах. Основные сведения об источниках данных по аварийности на магистральных трубопроводах приведены в табл. 1.

Таблица 1 - Основные характеристики баз данных по аварийности

Характеристика / страна	Общая протяжен- ность трубопро- водов, тыс. км / экспозиция, всего	Магист- ральные газо- проводы	Магист- ральные нефте- проводы	Магистральные нефтепродукто- проводы	Магистральные трубопроводы сжиженных угле- водородных газов (МТ СУГ)
Россия	254.5	180	52.9	21.6	1.7
США	768.8	480.8	88.8	104.4	94.8
Экспозиция наблюдения аварийности, млн км/год
Россия	3.5	2.3	0.86	0.31	0.02
США	20.0	13.0	2.0	2.8	2.2

Отметим, что общее число зарегистрированных аварий в базах данных по состоянию на 2015 г. составляет в России - 502 и в США - 4019. Данное различие вызвано фактом покрытия статистическими данными разных периодов: если в США сбор информации ведется начиная с 1984 г., то в России регулирующие органы начинают публиковать открытую статистику лишь с 1999 г. Помимо это- го, различия в определении аварийного события в двух странах не позволяют добиться исчерпывающего сравнительного соответствия (табл. 2). Другим отличием является то, что в России преобладают сравнительно недавно введенные в эксплуатацию трубопроводы больших диаметров (более 1 м), а США характеризуются наличием разветвленной сети старых (возрастом свыше 30 лет) трубопроводов малых диаметров [7, c.16].

Таблица 2 - Определение аварийного события в базах данных по аварийности

Характе- ристика / страна	Критерии определения аварии
	Объем утечки, м3	Несчастный случай с летальным исходом	Пожар, взрыв	Экономический ущерб, в том числе от загрязнения окружающей среды	Другие
Газопроводы
Россия	Более 10,000	+	+	-	Повреждение или разрушение соседних объектов
США	-	+	-	Более $50,000	-