浅层页岩气井场安全距离与布局优化研究

作     者：范智文 

作者单位：重庆科技学院 

学位级别：硕士

导师姓名：陈坤;谯抗逆

授予年度：2023年

学科分类：0820[工学-石油与天然气工程] 08[工学] 082002[工学-油气田开发工程] 

主      题：浅层页岩气井 数值模拟 安全距离 风险区域划分 布局优化 

摘      要：论文针对海坝浅层页岩气井场,采用数值模拟的方法,利用DNV GL PHAST8.22开展井口泄漏、燃烧池放喷、柴油储罐泄漏数值模拟,得到不同工况下事故后果影响范围。同时根据最糟糕事故后果场景和风险基准,利用SAFETI计算出井场个人风险和社会风险,确定井场外部安全距离,划分井场风险区域。通过事故后果影响范围和临界损伤值分析,得出浅层页岩气钻井和压裂井场安全距离,最后在满足安全距离的条件下,合理调整海坝区块井场设备设施间距,优化现有的ZJ20单机、ZJ20双机、ZJ30单机钻井和压裂井场布局。(1)考虑井口泄漏、燃烧池放喷、柴油储罐泄漏风险,利用DNV GL PHAST8.22构建了场景模型,在不同工况下开展事故后果模拟,得到不同工况下的事故后果影响范围。(2)考虑井场内、外部风险,利用SAFETI根据事故后果模拟结果选取最糟糕事故后果场景进行井场内部风险参数设置,得出A1型井周边个人风险(3×10/年)和社会风险值(7.2×10～6.7×10/年)均低于国家标准。根据风险计算结果和风险基准确定井场外部安全距离,按照井场外部安全距离划分井场风险区域,研究结果为井场选址提供参考依据。(3)根据事故后果影响范围,结合临界损失值分析,得出井口、燃烧池、油罐与建筑、设施设备、环境的安全距离标准。其中井口与建筑安全距离为19.5m、油罐与配电房安全距离为14.3m,研究结果为井场布局优化提供依据。(4)在满足安全距离的条件下,合理调整浅层页岩气井场内建筑、设备设施间距,绘制出浅层页岩气不同钻机的钻井、压裂井场布局图。优化后ZJ20单钻机、ZJ20双钻机、ZJ30单钻机钻井井场面积分别减小了126m、225m、126m,压裂井场面积分别减少了126m、252m、135m。同时,对钻机是否撤离井场两种情况,单独开展了不同井槽数量对应的最优井眼布置及作业方案研究。