naturalne_w_otworowych_erupcyjne
Transkrypt
naturalne_w_otworowych_erupcyjne
ZAGROśENIA NATURALNE W OTWOROWYCH ZAKŁADACH GÓRNICZYCH KATOWICE 2007 ZagroŜenia naturalne w otworowych zakładach górniczych Spis treści 1. ZagroŜenie erupcyjne .................................................................................... 3 2. ZagroŜenie siarkowodorowe......................................................................... 4 3. Inne zagroŜenia .............................................................................................. 5 3.1. ZagroŜenie poŜarowe................................................................................ 5 3.2. ZagroŜenie zapadliskami........................................................................... 6 3.3. ZagroŜenie wybuchem .............................................................................. 6 3.4. ZagroŜenia przy podziemnym magazynowaniu gazu ziemnego ............... 6 2 ZagroŜenia naturalne w otworowych zakładach górniczych 1. ZagroŜenie erupcyjne ZagroŜenie erupcyjne – oznacza moŜliwość wystąpienia zagroŜenia wywołanego erupcją wiertniczą rozumianą jako przypływ płynu złoŜowego do otworu wiertniczego spowodowany naruszeniem równowagi między ciśnieniem złoŜowym a ciśnieniem dennym. Anormalnie duŜe zagroŜenie erupcyjne – występuje w otworach wiertniczych, gdy w nieorurowanej części otworu zalegają poziomy o ciśnieniu złoŜowym bliskim wartości ciśnienia szczelinowania innych skał odkrytych bądź, gdy gradient ciśnienia złoŜowego jest większy od 0,13 MPa/10 m. Pod względem potencjalnych zagroŜeń erupcyjnych, moŜna wydzielić rejony o: - najmniejszym zagroŜeniu tj. obszar Karpat i Zapadliska Przedkarpackiego, gdzie mamy do czynienia z gradientem ciśnień złoŜowych poniŜej 0,13MPa/10m, - średnim zagroŜeniu tj. obszar Monokliny Lubelskiej gdzie złoŜa dewońskie mają podniesiony gradient ciśnienia do wartości ok. 0,15MPa/10m, - bardzo wysokim zagroŜeniu tj. obszar Monokliny Przedsudeckiej oraz NiŜu Polskiego gdzie największe ryzyko występuje przy przewiercaniu warstw Dolomitu Głównego oraz Czerwonego Spągowca, gdzie gradienty ciśnień złoŜowych mogą osiągnąć wartość 0,23MPa/10m. Bardzo wysokie zagroŜenia stwarzają złoŜa w rejonie Gorzowa Wielkopolskiego (Barnówko – Mostno – Buszewo, Zielin, RóŜańsko), Międzychodu (Grotów, Lubiatów, Sieraków) i Pomorza Zachodniego (Sławoborze).ZagroŜenie erupcyjne występuje równieŜ podczas dowiercania i udostępniania poziomów zbiornikowych o anomalnie niskich ciśnieniach złoŜowych. Ilość erupcji 4 3 2 1 0 1990 1991 1992 1993 1994 1995 1996 1997 1998 1999 2000 2001 2002 2003 2004 2005 2006 Lata Erupcja z siarkowodorem Erupcja z poŜarem Rys. 1. Ilość erupcji w zakładach górniczych górnictwa otworowego w latach 1990-2006 3 ZagroŜenia naturalne w otworowych zakładach górniczych 2. ZagroŜenie siarkowodorowe ZagroŜenie siarkowodorowe – oznacza moŜliwość powstania zagroŜenia w wyniku wypływu płynu złoŜowego, zawierającego siarkowodór, podczas erupcji otwartej z otworów w czasie wiercenia lub wydobywania kopalin płynnych, stwarzające niebezpieczeństwo dla ruchu zakładu górniczego, jego pracowników i okolicznej ludności. Tab. 1. Ilość erupcji w zakładach górnictwa naftowego w latach 1975-2005 Rok Ilość erupcji 1975 4 1976 2 1977 3 1978 1 1979 4 w tym 1 erupcja z H2S 1980 3 w tym 1 erupcja z poŜarem ropy 1981 1 1982 1 1983 1 1984 3 1985 3 1986 2 1987 1 1988 - 1989 3 1990 2 1991 4 1992 3 1993 3 1994 3 1995 - 1996 - 1997 1 1998 - 1999 1 2000 1 2001 1 2002 1 2003 - Uwagi w tym 1 erupcja z H2S erupcja z H2S erupcja z H2S Sierosław erupcja z poŜarem gazu 4 ZagroŜenia naturalne w otworowych zakładach górniczych 2004 - 2005 - 2006 - W latach 1975 – 2006 w trakcie erupcji nie zanotowano wypadków śmiertelnych i cięŜkich. ZagroŜenie siarkowodorowe w górnictwie nafty i gazu występuje w szczególności na obszarze Monokliny Przedsudeckiej oraz NiŜu Polskiego w czasie przewiercania utworów permu, przede wszystkim dolomitu głównego. Spękane złoŜa dolomitu zwierają płyn złoŜowy, w którym stęŜenia H2S dochodzi do 20%. Sytuacja w której zagroŜenie siarkowodorowe występuje razem z zagroŜeniem erupcyjnym, stwarza potencjalną moŜliwość powstania katastrofy o duŜym zasięgu i skutkach. W otworowych kopalniach siarki zagroŜenie siarkowodorowe występuje głównie w obrębie sterowni eksploatacyjnych na polu górniczym, gdzie istnieje moŜliwość emisji siarkowodoru z otwartych zbiorników siarki płynnej. 3. Inne zagroŜenia - Ponadto w górnictwie otworowym występują zagroŜenia: zagroŜenie poŜarowe, zagroŜenie zapadliskami, zagroŜenie wybuchem, zagroŜenia przy podziemnym magazynowaniu gazu ziemnego. 3.1. ZagroŜenie poŜarowe Występuje ono zwłaszcza na kopalniach ropy naftowej i gazu ziemnego w miejscach gromadzenia i magazynowania produktów łatwopalnych, podczas wykonywania zabiegów specjalnych, prac spawalniczych oraz w czasie wyładowań atmosferycznych. 5 ZagroŜenia naturalne w otworowych zakładach górniczych Ilość poŜarów 6 5 4 3 2 1 0 1990 1991 1992 1993 1994 1995 1996 1997 1998 1999 2000 2001 2002 2003 2004 2005 2006 Lata Rys. 2. Ilość poŜarów w zakładach górniczych górnictwa otworowego w latach 1990-2006 3.2. ZagroŜenie zapadliskami ZagroŜenie to występuje głównie podczas wydobywania soli otworami wiertniczymi metodą ługowania, w szczególności przy eksploatacji złóŜ typu pokładowego. ZagroŜenie to występuje w likwidowanej otworowej kopalni soli ŁęŜkowice. W celu ograniczenia występowania tego zagroŜenia prowadzone były prace polegające na podsadzaniu powstałych w czasie eksploatacji wyrobisk. 3.3. ZagroŜenie wybuchem Występuje w miejscach, gdzie w procesie technologicznym mogą wystąpić nagromadzenia gazów o stęŜeniu wybuchowym. Do miejsc takich m.in. naleŜy zaliczyć podbudowę i wieŜę wiertniczą, zbiorniki magazynowe ropy naftowej, a takŜe strefę wokół głowic eksploatacyjnych na odwiertach ropnych i gazowych. 3.4. ZagroŜenia przy podziemnym magazynowaniu gazu ziemnego W czasie eksploatacji podziemnych magazynów gazu występują zagroŜenia emisji gazu w obrębie odwiertów tłocznych w wyniku m.in. uszkodzeń instalacji lub nieszczelności rur okładzinowych oraz migracją gazu w przypadku utraty szczelności magazynu. Dla kontroli tego zagroŜenia prowadzone są badania tła gazowego w powietrzu glebowym, wykonywane po kaŜdym cyklu zatłaczania i odbioru gazu. ZagroŜenie emisją gazu występuje takŜe w fazie robót wiertniczych związanych 6 ZagroŜenia naturalne w otworowych zakładach górniczych z budową magazynu oraz w związku z nieskutecznie zlikwidowanymi otworami badawczymi. W związku z zaistniałym w 2005r. wypływem zgazowanej wody i gazu z nieskutecznie zlikwidowanego otworu badawczego w rejonie zespołu komór Z – 8 i Zn – 11 Kawernowego Podziemnego Magazynu Gazu „Mogilno” , trwają obecnie prace mające na celu potwierdzenie lub wykluczenie istnienia nieszczelności ww. komór. W roku 2006 nie zaistniały zdarzenia związane z ww. zagroŜeniami. W wyniku prowadzonych działań, profilaktycznych i kontrolnych utrzymano wysoki stan bezpieczeństwa w zakładach górniczych górnictwa otworowego oraz zakładach wykonujących prace geologiczne. 5 Ilość wypadków 5 4 4 4 4 3 3 3 3 3 22 2 2 2 1 0 1 11 1 0 00 0 0 00 00 00 00 00 0 1990 1991 1992 1993 1994 1995 1996 1997 1998 1999 2000 2001 2002 2003 2004 2005 Wypadki cięŜkie Lata Wypadki śmiertelne Rys. 3. Wypadki śmiertelne i cięŜkie w zakładach górniczych górnictwa otworowego W 2006r. miała miejsce awaria wiertnicza – złamanie masztu w wyniku pęknięcia i urwania się wrzeciona głowicy płuczkowej podczas napinania przychwyconego przewodu w celu jego uwolnienia. W cel określenia przyczyny zaistnienia pęknięcia wrzeciono zostało poddane analizie w dwóch niezaleŜnych jednostkach naukowo badawczych (AGH w Krakowie i Uniwersytet Zielonogórski – Wydział Mechaniczny).Wnioski wynikające z przeprowadzonych ekspertyz zostaną uwzględnione w trakcie inspekcji robót wiertniczych i sporządzenia oceny stanu technicznego eksploatowanych urządzeń. 7 ZagroŜenia naturalne w otworowych zakładach górniczych 6 5 3 2 1 06 20 05 20 04 20 03 20 02 20 01 20 00 20 99 19 98 19 19 97 96 19 95 19 94 19 19 93 92 19 91 0 19 Ilość zdarzeń 4 Niebezpieczne zdarzenia Erupcje PoŜary Awarie liny wiertniczej Przychwycenia sond i perforatorów Złamania wieŜ i masztów Rys. 4 Niebezpieczne zdarzenia w zakładach górniczych górnictwa otworowego w latach 1991-2006 8