способ тушения горящих фонтанов на газовых, нефтяных и газонефтяных скважинах

Формула изобретения

СПОСОБ ТУШЕНИЯ ГОРЯЩИХ ФОНТАНОВ НА ГАЗОВЫХ, НЕФТЯНЫХ И ГАЗОНЕФТЯНЫХ СКВАЖИНАХ, включающий подачу в нижнюю часть фонтана порошкового состава, отличающийся тем, что перед подачей порошкового состава дополнительно подают жидкий азот под срез фонтана пламени с расходом 1 кг/м³ до момента максимального подъема фонтана, после чего осуществляют ввод порошкового состава в образованную под срезом фонтана зону из расчета 4 12 кг/млн. м³ газа в сутки дебита фонтана.

Описание изобретения к патенту

Изобретение относится к противопожарной технике и может быть использовано преимущественно при тушении пожаров фонтанов, возникающих при разработке газовых, нефтяных и газонефтяных скважин в процессе бурения или эксплуатации.

Известен способ тушения пожаров фонтанов водяными струями, но он малоэффективен, т. к. не обеспечивает гарантированное тушение пожаров фонтанов с дебитом более 2,0 млн. м³ газа/сутки. Известны способы тушения пожаров фонтанов с помощью порошковых пушек и вихрепорошковый способ, но они также малоэффективны, особенно при тушении фонтанов с кратером, когда фронт пламени расположен на уровне или ниже уровня поверхности земли.

Известен способ тушения пожаров фонтанов смешанного типа путем раздельной подачи в зону горения пожаротушащих веществ жидкого азота либо порошка, реализованный в установке [1] принятый за прототип. Однако этот способ также недостаточно эффективен при тушении пожаров фонтанов большой мощности и характеризуется значительным расходом огнетушащих средств. Кроме того, при этом способе порошок используется лишь как резервное средство, и оба вида подачи огнетушащих веществ между собой не связаны.

Предложенный способ тушения горящих фонтанов на газовых, нефтяных и газонефтяных скважинах, включающий подачу в факел пламени жидкого азота и порошкового состава, характеризуется тем, что жидкий азот подают под срез фронта пламени с расходом 1 кг/м³ газа до момента максимального подъема фронта, после чего вводят в вышеуказанную зону порошковый состав из расчета 4-12 кг/млн. м³/сут дебита фонтана.

Данная совокупность признаков позволяет получить новый технический результат, заключающийся в повышении эффективности тушения пожаров фонтанов большой мощности за короткий срок при незначительных удельных расходах огнетушащих средств.

Тушение пожара этим способом осуществляют следующим образом.

Сначала под срез факела пламени фонтана подают жидкий азот с температурой 80-100 К с заданным расходом.

В результате действия механизма разбавления (азот-негорючий газ) и охлаждения скорость распространения пламени по газовоздушной смеси уменьшается, что приводит к дестабилизации горения, и пламя поднимается над устьем скважины на высоту 10-15 м. Пламя факела фонтана становится менее устойчивым к срыву, чем при свободном горении. Затем импульсно вводят (через 1-2 с после подачи азота) под нижнюю кромку фронта пламени огнетушащий порошок из расчета 4-12 кг порошка /млн. м³/сут сгорающего газа.

Порошковый состав, воздействуя на пламя по механизмам огнепреграждения, теплоотвода и гетерогенной рекомбинации в течение 1-2 c, приводит к срыву процесса горения факела фонтана.

Количественные характеристики, полученные при проведении натурных испытаний заявляемого способа в г. Сургуте, сведены в таблицу.

Из результатов испытаний и представленной таблицы видно, что новый способ позволяет эффективно тушить пожары фонтанов большой мощности дебитом до 10 млн. м³/сутки за время не более 5 с при незначительных удельных расходах огнетушащих средств. Так, для тушения пожаров фонтанов с дебитом до 5 млн. м³ газа/сут требуется не более 20 кг порошка, а для фонтанов с дебитом до 10 млн. м³ газа/сут не более 120 кг порошка (т.е. соответственно удельные расходы по порошку составляют 4-12 кг/млн. м³ газа/сут вместо 60-70 кг у известных способов).

Нижняя граница расхода определяется моментом срыва процесса горения факела, а верхняя гарантированным прекращением горения факела. Проведенными испытаниями установлено полное прекращение горения факела уже при удельном расходе порошка 7 кг/млн. м³ газа/сут.