Stingerea incendiilor la eruptiile de titei si / sau gaze ale sondelor in foraj sau exploatare

Stingerea incendiilor la eruptiile de titei si / sau gaze ale sondelor in foraj sau exploatare

Probleme:

I. Caracteristicile eruptiilor si incendiilor la sondele in eruptie

II.   Caracteristicile incendiilor la sonde in eruptie

III. Organizarea si conducerea stingerii incendiului

IV.    Exemple de incendii

I. Caracteristicile eruptiilor si incendiilor la sondele in eruptie

Exista destul de multe cauze care pot provoca incendii la sondele de petrol si gaze, cauze legate atat de operatiile de forare, exploatare sau reparare a sondelor cat si de alte cauze exterioare acestor procedee tehnologice .

Forarea sondelor de titei si de gaze se efectueaza cu instalatii de foraj speciale, complexe, cuprinzand mecanisme si agregate de forta auxiliara.

Titeiul si gazul in straturile petroliere si de gaze se gasesc sub presiune, care in majoritatea cazurilor este egala sau depaseste cu putin presiunea coloanei de apa la adancimea de situare a stratului respectiv.

Totusi in unele zacaminte presiunea de strat la orizonturile petrolifere si de gaze situate la 3000-5000 m poate sa depaseasca presiunea hidrostatica aratata, cu 100-190 atm.

Cauzele principale de producere a eruptiilor de titei si gaze la forarea sondelor constau in scaderea contrapresiunii de strat, in urma micsorarii nivelului sau a densitatii lichidului (noroiul de foraj), care formeaza aceasta contrapresiune.

La scurt timp de ia izbucnirea incendiului, ca urmare a temperaturilor ridicate (peste 1200 grade C), turla metalica a sondei, prajinile de foraj si conductele metalice se prabusesc peste gura putului, determinand dispersia flacarilor pe mai multe directii si aparitia de noi incendii.

Temperatura ridicata determina calcinarea solului pe adancime pana la 35 cm si pe constructiile, instalatiile si materialele combustibile din imediata apropiere, cat si pentru paduri, lanuri de cereale ori alte culturi

Uneori elementele metalice prabusite la gura sondei se pot topi, aceasta masa metalica necesitand pentru desprindere un volum considerabil de munca.

Daca sonda este amplasata in panta, iar debitul este foarte mare, exista pericolul ca titeiul sa nu se consume integral in flacari si sa se reverse in sensul pantei.

In asemenea situatii se vor lua masuri urgente pentru crearea de indiguiri si drenaje se vor realiza bataluri pentru colectarea produsului petrolier.

Amplasarea frecventa a sondelor in zone inalte, distanta mare de surse naturale de alimentare cu apa cai de acces greu practicabile, constituie un obstacol in circulatia masinilor si utilajelor, in realizarea dispozitivelor si in manevrarea fortelor si mijloacelor.

Incendiile izbucnite la sondele scapate in eruptie libera de gaze , fac parte din categoria de incendii la care interventia pentru stingere si pentru oprirea eruptiei necesita forte si mijloace numeroase si uneori chiar timp indelungat. Ele prezinta urmatoarele caracteristici

- eruptia este insotita de un zgomot puternic care ingreuneaza sau reduce complet posibilitatea de transmitere a ordinelor prin voce sau prin statie radio, in zone situate sub 100 m departare de gura putului sondei

- incendiul da nastere unei coloane de flacari avand inaltimea de 30-60 m, insotita de o mare cantitate de turn ce se inalta pe verticala.

- eruptiile pot fi de gaze, de titei sau combinat care pot fi urmate imediat sau mai tarziu de incendierea lor.

- in timpul incendiului temperatura depaseste 1000C.

- incendiul poate periclita sondele si constructiile vecine, iar daca eruptia este si de titei, acesta se va intinde pe o suprafata mare in jurul sondei, periclitand in special vecinatatile dispuse la un nivel mai jos decat sonda incendiata.

- sunt cazuri cand jeturile puternice de gaze au presiuni peste 200 atm., din care cauza prajinile de foraj sunt aruncate arara, turlele sunt daramate, iar burlanele de tubaj sunt smulse.

- intensitatea si caracterul eruptiei nu sunt in permanenta acelasi ele modificandu-se de la o zi la alta in functie de presiunea si compozitia amestecului ce erupe.

- in timpul incendiului dupa o oarecare perioada , la gura purului, se formeaza cratere care pot atinge un diametru de 40-80 m si o adancime de 50-100 m.

- dupa degajarea gurii sondei flacara capata o forma alungita, atinge inaltimi pana la 80m arderea incepe la l-3m inaltime de locul de eruptie a gazelor.

- concomitent cu eruptia de gaz metan are loc si aruncarea bucatilor de roci  care pune in pericol personajul ce actioneaza la locul interventiei.

2. Organizarea stingerii incendiului

De cele mai multe ori stingerea comporta actiuni de durata, concentrari de forte si mijloace in conditii grele (teren accidentat, nivel de zgomot ridicat la temperaturi foarte mari)

O prima problema ce se impune este constituirea gruparii initiale de forte si mijloace, cu misiunea de a opri propagarea incendiului. Se vor lua masuri  jin si se va acorda atentie asigurarii tuturor materialelor, mijloacelor si substantelor necesare desfasurarii unor misiuni de lunga durata.

Principalele probleme avute in vederea stabilirii masurilor premergatoare interventiei sunt:

- fortele si mijloacele ce vor fi concentrate pentru interventie, inclusiv utilajele necesare actiunii de degajare a sondei.

- conceptia tactica si masurile tehnico-organizatorice pentru degajarea, captarea si stingerea sondei.

- modul cum. se organizeaza conducerea, cooperarea cu fortele din zona si asigurarea transmisiunilor.

- masuri pentru asigurarea apei si a celorlalte substante necesare operatiunilor de stingere si racire.

- masuri de prevenire a revarsarii produsului incendiat, precum si de captare si evacuare a acestuia.

- realizarea instalatiilor de iluminat.

- aducerea si pregatirea dispozitivelor de captare a eruptiei

- drumuri de acces, modul si mijloacele amenajarii lor

- modul de asigurare a cazarii si hranirii efectivelor

- locul de amenajare a punctelor de reparatii, depozite de carburanti, lubrifianti, substante de stingere, echipament de protectie si accesorii

- asigurarea asistentei medicale.

Recunoasterea

- se executa de regula pe una sau mai multe directii de una sau mai multe echipe cooptand obligatoriu un specialist din obiectiv.

Recunoasterea incendiului trebuie sa stabileasca

- daca in urma eruptiei s-a format crater

- situatia gurii putului sondei

- daca turla s-a prabusit si masurile necesare pentru degajarea putului sondei de materiale feroase prabusite

- pericolul pentru vecinatati.

- felul eruptiei (titei, gaze, combinat)

- necesitatea crearii de santuri, diguri

- necesitatea de forte si mijloace: tractoare, buldozere, tralii, cabluri, conducte In raport de datele recunoasterii seful stingerii hotaraste:

necesarul de forte

necesarul de utilaje

procedeul de stingere

intocmirea planului de actiune

Interventia pentru stingere:

Actiunea de stingere a acestor tipuri de incendii se desfasoara de regula in trei etape:

a)    etapa degajarii sondei si pregatirii in vederea actiunii de stingere

b)   etapa interventiei pentru stingerea incendiilor

c)    etapa captarii si lichidarii urmarilor eruptiei.

a) etapa degajarii sondei si pregatirii in vederea actiunii de stingere cuprinde:

stabilirea echipelor, tehnicii de lupta si materialele necesare degajarii gurii sondei si stingerii eventualelor incendii produse ca urmare a radiatiei termice transmise de flacarile produsului incendiat.

Organizarea schimburilor de lucru, cu accent pe asigurarea securitatii servantilor.

Asigurarea apei necesare de la sursele apropriate ori prin realizarea unor relee de alimentare.

Asigurarea sistemului de transmisiuni.

Organizarea cooperarii cu celelalte forte participante la stingere.

Defrisarea zonelor de vegetatie din jurul sondei pentru prevenirea propagarii incendiului.

b) etapa interventiei pentru stingerea incendiilor cuprinde

intocmirea planului de actiune a fortelor si mijloacelor, a momentului declansarii atacului, a substantelor de stingere ce se folosesc, ordinea intrebuintarii si durata refularii acestora;

scoaterea din dispozitiv a servantilor, imediat dupa stingerea flacarilor, cand concentratia de gaze se aproprie de limita de explozie

continuarea racirii jetului de eruptie si zonei din jurul sondei.

c) etapa captarii si lichidarii urmarilor eruptiei cuprinde

- delimitarea zonelor periculoase si actionarea pentru inlaturarea
pericolului de reaprindere a sondei;

executarea imediata a controlului explozimetric;

regruparea fortelor si mijloacelor existente si organizarea de
sectoare pentru prevenirea si stingerea incendiilor .

In concluzie, interventia pentru stingerea sondelor este o actiune cu un pronuntat caracter particular, dificila prin necesitatea mobilizarii unor importante forte umane si mijloace materiale, dublata de o mare capacitate organizatorica si fermitate de conducere.

d. Metode pentru stingerea incendiilor la sondele de petrol si/sau gaze

Procedeul de stingere se alege tinand seama de caracterul eruptiei si puterea ei, de mediul inconjurator si existenta mijloacelor de stingere.

Dintre aceste metode de stingere a incendiilor mentionam:

1) Metoda de stins incendiile cu jeturi compacte de apa

Metoda de stins cu gaze arse, apa pulverizata si pulberi stingatoare evacuate cu ajutorul turbo-jetului

Metoda de stingere cu ajutorul explozivilor

Metoda de stingere prin schimbarea instantanee a jetului de produs aprins

Metoda de stingere prin utilizarea de pulberi stingatoare si a unui gaz inert folosit ca propulsor

Metoda de stingere prin criogenare, cu ajutorul C02 lichefiat sau a azotului lichid, a fluidului de foraj introdus in sonda

Metoda de stingere cu jeturi de gaze incombustibile lichefiate in amestec cu pulberi stingatoare

Metoda de stingere prin explozie la gura sondei a unor bombe container cu C02

Metoda de stingere prin crearea unui dop gelificat insolubil in apa sau hidrocarburi cu ajutorul unor polimeri vilinici

Metoda de stingere a incendiilor prin forarea dirijata a altor sonde ce va permite pomparea apei in strat inundandu-1

Metoda de stins incendiile cu jeturi compacte de apa

Aceasta metoda se poate aplica la incendierea unor sonde cu debitul de pana la 2500t/zi sau 2,5rnlNm7zi (gaze).

Jeturile compacte de apa vor fi refulate prin intermediul tevilor manuale sau a tunurilor de apa prin ajutaje cu diametru de 19 mm la o presiune de 4-6 atm.

Debitul necesar de apa este de cea. 20-30 l/s.

Amplasarea tevilor se va face pe o curba mare in functie de puterea vantului, astfel la un vant cu viteza mai mare de 3m*s, amplasarea tevilor se va face pe un arc de 210 -270° iar la un vant sub 3m/s amplasarea tevilor se va face pe un cerc.

Mecanismul stingerii consta in urmatoarele operatiuni:

dirijarea jeturilor de apa la baza flacarii si ridicarea lor lent pe directia flacarii cu o viteza de cea. 1 -2 m la fiecare 20-30s.

racirea cu apa a partii inferioare a jetului de produs ne incendiat si stingerea focului prin manevrarea simultana a jetului de apa pe directia flacarii.

Folosirea impreuna a tunurilor de apa si a tevilor manuale .

Toate tevile manuale disponibile se amplaseaza pe un arc de 270°. La inceput se pun in functiune numai tunurile de apa. Jeturile de apa se dirijeaza in flacara pe care o urca cu 6-8 m deasupra gurii sondei scazand radiatia termica. Apoi tevile manuale se aproprie de gura sondei, manevrand jeturile de jos in sus. Tevile tunurilor de apa se recomanda sa aiba diametrul cuprins intre 25-30 mm la o presiune de 6-8 atm.

actionarea cu tevile de apa se realizeaza de la o distanta de 8-20 m de gura
sondei. Peste 20 m flacara nu poate fi inabusita.

Metoda de stins cu gaze arse, apa pulverizata si pulberi stingatoare evacuate cu ajutorul turbo-jetului

Aceasta metoda se foloseste la sondele cu debite compacte sub 3 mii. Nm^j sub 1,5 Nm³ gaze/zi sau 1,5 mii t titei/zi.

Instalatia turboreactoare consta dintr-un motor reactor, un sistem de alimentare cu apa si pulberi stingatoare, toate montate pe sasiul unui camion. Sistemul este prevazut cu un sistem de rotire atat in plan orizontal cu 30° in ambele parti si in plan vertical cu 26° in sus si 8° in jos.

Pentru stingerea incendiului, jeturile de apa trebuie sa se intersecteze intr-un punct   situat pe axul jetului turboreactorului. Instalatia turboreactoare formeaza un jet de stingere a focului prin amestecarea produselor de ardere cu jetul de apa pulverizata. Apa este pulverizata in microparticule, ca urmare a actiunii jetului de ardere a produsului. Cantitatea de apa variaza intre 10 si 65 % din greutatea totala a masei stingatoare.

Jetul de stingere are o forma compacta, care se mareste pe masura departarii de ajutaj. Lungimea lui este de 25 - 40 m, cu un diametru de 5 - 6 m la distanta de 15 m de ajutaj. Pentru stingere instalatia turboreactoare este asezata la cea. 10-15 m de gura sondei.

La stingerea incendiilor, instalatia turboreactoare este necesar a fi dirijata pe directia vantului.

Metoda de stingere cu ajutorul explozivilor

Reprezinta unul din mijloacele de stingere foarte eficient.

Aceasta metoda consta in amorsarea unei incarcaturi explozive, aproape de sonda incendiata, sub protectia jeturilor de apa.

Suflul exploziei fractioneaza jetul incendiat si disperseaza flacara, iar produsele gazoase ale arderii formate in timpul exploziei, izoleaza flacara de aer.

Desi in procesul de stingere prin explozie un rol bine determinat il joaca unda de soc, totusi determinanta este si cantitatea de produse gazoase de explozie si de plasarea lor in report cu jetul incendiat.

Rezultate bune s-au obtinut prin introducerea in incarcatura exploziva de hidrocarburi halogenate (haloni). Norul de produse gazoase devine mai compact , se mareste in volum si persista mai mult fara a fi dispersat de curentii de aer.

Metoda de stingere prin schimbarea instantanee a jetului de produs aprins

Consta in schimbarea pozitiei verticale a jetului in pozitie orizontala.

Aceasta schimbare se poate produce cu o viteza suficient de mare pentru a intrerupe partea aprinsa a jetului de produs, flacara este retezata si se stinge.

Aceasta metoda se poate utiliza in special la eruptiile de gaze incendiate , indeosebi daca viteza gazelor este mare si flacara incendiului incepe de la o inaltime de cea. 6-10 m.

Pentru aceasta operatie de schimbare a directiei flacarii se pot imagina diverse dispozitive speciale.  

Metoda de stingere prin utilizarea de pulberi stingatoare si a unui gaz inert folosit ca propulsor

Reprezinta o metoda ce foloseste bicarbonatul de sodiu in granule fine cu diversi aditivi si C02 sau N2 pentru refularea acestuia.

Pulberea stingatoare este antrenata printr-o conducta cu ajutorul C02 si N2 din butelii sau containere sub presiune de 15-20 arm si este refulata printr-un numar de 6-8.

Metoda de stingere prin criogenare, cu ajutorul C02 lichefiat sau a azotului lichid, a fluidului de foraj introdus in sonda.

Aceasta metoda consta in introducerea de C02 lichefiat sau N2 lichid in sonda prin intermediul unei pompe speciale.

Metoda de stingere cu jeturi de gaze incombustibile lichefiate in amestec cu pulberi stingatoare.

Consta in refularea C02 si N2 , lichefiate, in amestec cu diferite substante de stingere ca bicarbonatul de sodiu sau potasiu.

Aceste gaze inerte sunt refulate prin intermediul unor jeturi concentrice in jurul flacarii date de instalatiile speciale de pompare.

Metoda de stingere prin explozie la gura sondei a unor bombe container cu C02.

Aceasta metoda este similara metodei, ce utilizeaza explozibili.

Bombele container cu C02 au capacitatea de 1,4 m³ fiind rezistente pana la presiuni de 125-350 atm. Ele se lanseaza la gura sondei unde datorita radiatiei flacarii, explodeaza, unda de soc produsa reusind sa intrerupa flacara, stingand focul.

Metoda de stingere prin crearea unui dop gelificat insolubil in apa sau hidrocarburi cu ajutorul unor polimeri vilinici.

Metoda consta in crearea unui dop gelatificat insolubil in apa si hidrocarburi, care introdus in produsul erupt din sonde, intrerupe arderea stingand sonda.

Metoda de stingere a incendiilor prin forarea dirijata a altor sonde ce va permite pomparea apei in strat inundandu-l.

In situatiile cand metodele enumerate mai sus nu dau rezultate, se poate apela la aceasta metoda, care consta in forarea dirijata a unei alte sonde amplasata in aproprierea sondei incendiate si captarea produsului erupt prin sonda incendiata sau inundarea stratului eruptiv prin pomparea apei sau fluidului de foraj.

Metoda de stingere prin intermediul dispozitivului de stins sonde incendiate.

Este un procedeu ce poate fi aplicat dupa curatirea gurii sondei prin aducerea deasupra gaurii de sonda a unui cap de inchidere prevazut la partea inferioara cu palnie (clopot) de ghidaj prelungit la partea superioara cu o coloana de curgere a produsului, care sa permita deplasarea flacarii de la gura sondei, la inaltime de cea. 10 m facand posibile lucrarile de prindere a acestui cap de inchidere la coloana de tubaj a sondei si captarea produsului incendiat. In acest scop capul de inchidere este prevazut cu o vana principala, care este lasata deschisa, in prelungire cu doua vane laterale care sunt deschise.

Dupa fixarea capului de inchidere si racordarea conductelor de captare, la cele doua vane laterale, se inchide incet vana principala, stingandu-se incendiul si dirijandu-se jetul de produs in conducta de captare.

E. Masuri de securitate si protectie pe timpul interventiei

O atentie deosebita se va acorda cunoasterii si respectarii regulilor de tehnica securitatii servantilor. Astfel se vor folosi in mod obligatoriu: costume anti-calorice, foliile reflectorizante si castile antifonice.

Protectia masinilor se va sigura prin panouri de tabla captusita cu azbest sau folii reflectorizante.

Pentru transmiterea ordinelor de la punctul de comanda la sefii de sectoare, in conditii de - zgomot foarte ridicat, este necesar sa se asigure statii radio prevazute cu complete casca-laringofon, amplasate la distanta de sectorul de lupta, ordinul primit fiind scris intr-un caiet si prezentat apoi sefului de sector.

Folosirea explozibilului destinat stingerii se va face numai de artificieri sau specialisti in domeniu.

Datorita producerii norului de fum care ia nastere in urma arderii pentru a prevenii intoxicarea se folosesc mastile contra fumului si gazelor cu cartus pentru C02 iar in cazul in care se lucreaza in aproprierea jetului de eruptie se vor folosi aparatele izolante sau cu aer comprimat

Nu este indicat sa se execute stropirea servantilor in zona cu radiatie calorica intensa, deoarece acesta produce oparirea.

F. Concluzii si invataminte

Activitatea complexa pentru stingerea incendiului la sonda in eruptie 5034 Madulari, judetul Valcea, in ziua de 06.12.1978 caracterizata prin organizarea si desfasurarea unei actiuni de durata, concentrarea unor numeroase forte si mijloace, conditii meteo grele, temperatura si nivel de zgomot foarte mare, a solicitat din partea efectivelor participante la stingere eforturi deosebite, initiativa, curaj, hotarare o temeinica pregatire profesionala si manifestarea unei discipline ferme pentru indeplinirea ferma a misiunilor.

Pentru executarea operativa a concentrarii la locul interventiei a unor forte temeinic, pregatire, se impune intocmirea de planuri de interventie de catre toate unitatile care au zona de responsabilitate schele petroliere.

in vederea unei bune desfasurari a activitatilor in cadrul punctului de concentrare, cand durata de stationare este foarte mare, se vor lua masuri de organizare a pregatirii de lupta a efectivelor, a serviciului de zi, de garda si operativ.

Pentru asigurarea asistentei medicale, avandu-se in vedere concentrarea unor efective numeroase, se impune detasarea unui cadru medical.

Pentru asigurarea stingerii incendiului, se vor folosi: tunuri fixe, amplasate circular, protejate cu scuturi de asbest, care vor actiona la baza flacarii si pe inaltimea acesteia, concomitent cu autospecialele cu jet de gaze, ce vor utiliza ca substante de stingere pulberea 'Florex' si vor actiona Ia partea de mijloc si superioara a flacarii.

Dupa stingere incendiului, pana la oprirea eruptiei se va organiza supravegherea amanuntita a unei zone largi din jurul sondei, de catre echipe dotate cu explozimetre si duze pe axul flacarii. Jetul de produs care iese cu viteza din sonda, aspira produsul stingator, facand ca flacara sa se estompeze pana la stingerea ei completa.