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[摘 要]钻井工程作业较复杂,存在着许多危险性较大的作业,有时多个作业交叉进行。所以,在钻井工程实施前实施安全评价是十分必要的。预先危险性分析是安全预评价中常用的方法之一,它能在评价过程中对可能发生的事故提出有针对性的防范措施,使危险得到有效的控制。介绍了预先危险性分析方法在钻井工程专项安全评价中的具体应用过程和分析结果,给出了钻井工程中特有事故产生的阶段、发生的原因、事故造成的后果、事故的危险等级,并提出了针对性的对策措施,以降低钻井工程中的事故风险。
[关键词]预先危险性分析 钻井工程 安全评价
中图分类号:TH256 文献标识码:A 文章编号:1009-914X(2018)43-0175-01
钻井工程具有时间紧、任务重、施工现场作业人员多等风险较大的特点。从井场布置到钻井过程会有高处作业、起重安装、用火等危险性较大的作业穿插进行,存在着井喷、火灾、爆炸、中毒和窒息、井架倾倒或倾斜等多种危害因素。所以,在项目施工之前,从区域和平面布置、物料、工艺过程、自然和社会环境、管理等方面分阶段进行危害识别,风险评价,制定切实可行的安全措施是非常必要的。应用预先危险性分析时,评价的合理性和完善性受评价人员的主观影响较大,因而评价人员对各个评价系统(工程、项目)的熟悉程度和实际经验是至关重要的。
1.预先危险性分析方法
预先危险性分析(Preliminary Hazard Analysis,简称PHA)是在进行某项工程活动(包括设计、施工、生产、维修等)之前,对系统存在的各种危险因素(类别、分布)、出现条件和事故可能造成的后果进行宏观、概略分析的系统安全分析方法。其目的是早期发现系统的潜在危险因素,确定系统的危险等级,提出相应的防范措施,防止这些危险因素发展成为事故,避免考虑不周所造成的损失,属定性评价。即:讨论、分析、确定系统存在的危险、有害因素,及其触发条件、现象、形成事故的原因事件、事故类型、事故后果和危险等级,有针对性地提出应采取的安全防范措施[1]。
1.1 预先危险性分析步骤
对于钻井工程的预先危险性分析是在钻井施工前结合钻井作业计划,识別活动中潜在的危害,分析、判断危害发生的原,确定其危险等级,最后提出消除或控制危害的对策措施。其步骤如下。
1)对井场周围环境进行危险性分析:周围是否有居民区、村镇、公共福利设施,相邻厂矿企业,公路、铁路,架空通信线、架空电力线等,它们与井场作业点的距离是否满足安全要求;
2)对钻井过程进行危险性分析:钻井过程包括钻井、测井、录井、井壁取心、中途测试、固井、完井等工艺过程,对各个工艺过程分别进行危险有害因素识别;
3)收集以往的经验和同类事故情况,判断所要分析对象中是否也会出现类似情况,查找能够造成系统故障、物质损失和人员伤害的危险性;
4)根据经验、技术诊断等方法确定危险源;
5)识别危险转化条件,研究危险因素转变成事故的触发条件;
6)进行危险性分级,确定危险程度,找出应重点控制的危险源;
7)制定危险防范措施。
1.2 危险、有害因素的危险性等级
为了衡量危险性的大小及其对系统破坏性的影响程度,将各类危险划分为4 个等级,见表1。
2.钻井过程预先危险性原因分析及对策
本文主要针对钻井工程中的钻井过程进行预先危险性分析,通过分析可以得知,该钻井过程存在着井喷、井喷失控,火灾、爆炸,中毒窒息,井架倾倒或倾斜,车辆伤害,物体打击等危险有害因素。
2.1井喷、井喷失控
原因:起钻抽汲,造成诱喷;起钻不灌钻井液或没有及时灌满;未能准确地发现溢流;发现溢流后处理措施不当或井口不安装防喷器;井控设备的安装及试压不符合要求;井身结构设计不合理;对浅气层的危害缺乏足够的认识;地质设计未能提供准确的地层孔隙压力资料,使用了低密度钻井液,钻井液柱压力低于地层孔隙压力;空井时间过长,又无人观察井口;钻遇漏失层段未能及时处理或处理措施不当;相邻注水井不停或未减压;思想麻痹,违章操作。
对策:起钻时严格控制起钻速度;起钻时及时灌满泥浆;及时发现、正确处理溢流或井涌,落实“坐岗”制度;严格岗位操作规程;加强井控设备的管理,进一步完善井口;在井口按照设计要求安装防喷器和控制装置;使用的泥浆参数必须符合设计规定要求;泥浆比重和粘度要经常进行检查;在钻开油气层前必须加重泥浆的密度,井场的重泥浆储备量和加重剂应符合设计规定;钻前加强检查,确保周边注水井停注、减压;井控操作必须持证上岗,按操作规程操作。
2.2火灾、爆炸
原因:油气泄漏遇火源;电路短路火灾;违章吸烟;营房失火;井场周围的可燃物遇明火。
遇雪灾造成火灾爆炸等。
对策:各种照明和动力线应专线敷设;电器线路的外绝缘良好可靠;电器线路的接头应采用防水胶布缠绕可靠;电器线路应采用分线盒,电器设备设置漏电保护器和防爆开关;严格巡回检查制度;严格执行动火管理规定,吸烟管理规定;井场周围设置隔离带;加强对柴油的管理;营房内严禁私接电线,做到人走后切断电器电源;严格执行厨房用火规定;柴油罐设置防雷防静电装置;电器设备安装和使用符合管理规定;
2.3中毒窒息
原因:钻遇圈闭高压含硫化氢;硫化氢防护措施不当。
对策:加强对圈闭高压的监测,发现硫化氢及时采取措施;制定硫化氢应急预案;按标准配备硫化氢防护用品。
2.4井架倾倒或倾斜
原因:井架受力不均;钻前基础质量差;井架安装时吊装绳索不符合要求;起升钢丝绳断裂;井架安装时吊装绳索受力不均;大风、地震等不可抗力因素;井架安装拆卸过程、起井架中违章操作等。
对策:井架必须按规定定期检测评定等级,载荷降低后应降级使用;按规定要求对井场基础进行处理并验收;使用合格的吊装绳索,并在使用前对绳索进行检查;在起吊设备前要进行试吊;起升井架应严格检查各种动力和气控系统;起升井架时要按规定对各种销子、销孔进行检查,并按要求充装缓冲汽缸压力;按规定要求对起升时的井架进行检查验收;设备拆装和起吊作业必须有现场安全监督和有经验人员指挥;起井架作业应制定详细的应急预案等。
3.结论
在应用预先危险性分析时,经常会出现一些问题,如等级依据不充分,分级定位不明确,采取的防护措施不具有针对性等。预先危险性分析方法可以对工程、项目中已知可能发生的事故隐患进行详细的分析,提出预防和控制危险的措施。只要能正确的运用,预先危险性分析方法仍是进行危险性辨识、评价和事故预测的有效方法之一,重要的是在预测的基础上,强化实际施工过程中采取相应的措施,以有效避免施工作业中重大事故的发生,确保工程、项目的安全顺利进行。
参考文献
[1]吴宗之等.工业危险源辨识与评价[M].北京:气象出版社,2000.4.
作者简介
杜学盛(1972-),男,山东文登人,毕业于大庆石油学院石油工程专业,工程师,从事安全监督和管理工作。
[关键词]预先危险性分析 钻井工程 安全评价
中图分类号:TH256 文献标识码:A 文章编号:1009-914X(2018)43-0175-01
钻井工程具有时间紧、任务重、施工现场作业人员多等风险较大的特点。从井场布置到钻井过程会有高处作业、起重安装、用火等危险性较大的作业穿插进行,存在着井喷、火灾、爆炸、中毒和窒息、井架倾倒或倾斜等多种危害因素。所以,在项目施工之前,从区域和平面布置、物料、工艺过程、自然和社会环境、管理等方面分阶段进行危害识别,风险评价,制定切实可行的安全措施是非常必要的。应用预先危险性分析时,评价的合理性和完善性受评价人员的主观影响较大,因而评价人员对各个评价系统(工程、项目)的熟悉程度和实际经验是至关重要的。
1.预先危险性分析方法
预先危险性分析(Preliminary Hazard Analysis,简称PHA)是在进行某项工程活动(包括设计、施工、生产、维修等)之前,对系统存在的各种危险因素(类别、分布)、出现条件和事故可能造成的后果进行宏观、概略分析的系统安全分析方法。其目的是早期发现系统的潜在危险因素,确定系统的危险等级,提出相应的防范措施,防止这些危险因素发展成为事故,避免考虑不周所造成的损失,属定性评价。即:讨论、分析、确定系统存在的危险、有害因素,及其触发条件、现象、形成事故的原因事件、事故类型、事故后果和危险等级,有针对性地提出应采取的安全防范措施[1]。
1.1 预先危险性分析步骤
对于钻井工程的预先危险性分析是在钻井施工前结合钻井作业计划,识別活动中潜在的危害,分析、判断危害发生的原,确定其危险等级,最后提出消除或控制危害的对策措施。其步骤如下。
1)对井场周围环境进行危险性分析:周围是否有居民区、村镇、公共福利设施,相邻厂矿企业,公路、铁路,架空通信线、架空电力线等,它们与井场作业点的距离是否满足安全要求;
2)对钻井过程进行危险性分析:钻井过程包括钻井、测井、录井、井壁取心、中途测试、固井、完井等工艺过程,对各个工艺过程分别进行危险有害因素识别;
3)收集以往的经验和同类事故情况,判断所要分析对象中是否也会出现类似情况,查找能够造成系统故障、物质损失和人员伤害的危险性;
4)根据经验、技术诊断等方法确定危险源;
5)识别危险转化条件,研究危险因素转变成事故的触发条件;
6)进行危险性分级,确定危险程度,找出应重点控制的危险源;
7)制定危险防范措施。
1.2 危险、有害因素的危险性等级
为了衡量危险性的大小及其对系统破坏性的影响程度,将各类危险划分为4 个等级,见表1。
2.钻井过程预先危险性原因分析及对策
本文主要针对钻井工程中的钻井过程进行预先危险性分析,通过分析可以得知,该钻井过程存在着井喷、井喷失控,火灾、爆炸,中毒窒息,井架倾倒或倾斜,车辆伤害,物体打击等危险有害因素。
2.1井喷、井喷失控
原因:起钻抽汲,造成诱喷;起钻不灌钻井液或没有及时灌满;未能准确地发现溢流;发现溢流后处理措施不当或井口不安装防喷器;井控设备的安装及试压不符合要求;井身结构设计不合理;对浅气层的危害缺乏足够的认识;地质设计未能提供准确的地层孔隙压力资料,使用了低密度钻井液,钻井液柱压力低于地层孔隙压力;空井时间过长,又无人观察井口;钻遇漏失层段未能及时处理或处理措施不当;相邻注水井不停或未减压;思想麻痹,违章操作。
对策:起钻时严格控制起钻速度;起钻时及时灌满泥浆;及时发现、正确处理溢流或井涌,落实“坐岗”制度;严格岗位操作规程;加强井控设备的管理,进一步完善井口;在井口按照设计要求安装防喷器和控制装置;使用的泥浆参数必须符合设计规定要求;泥浆比重和粘度要经常进行检查;在钻开油气层前必须加重泥浆的密度,井场的重泥浆储备量和加重剂应符合设计规定;钻前加强检查,确保周边注水井停注、减压;井控操作必须持证上岗,按操作规程操作。
2.2火灾、爆炸
原因:油气泄漏遇火源;电路短路火灾;违章吸烟;营房失火;井场周围的可燃物遇明火。
遇雪灾造成火灾爆炸等。
对策:各种照明和动力线应专线敷设;电器线路的外绝缘良好可靠;电器线路的接头应采用防水胶布缠绕可靠;电器线路应采用分线盒,电器设备设置漏电保护器和防爆开关;严格巡回检查制度;严格执行动火管理规定,吸烟管理规定;井场周围设置隔离带;加强对柴油的管理;营房内严禁私接电线,做到人走后切断电器电源;严格执行厨房用火规定;柴油罐设置防雷防静电装置;电器设备安装和使用符合管理规定;
2.3中毒窒息
原因:钻遇圈闭高压含硫化氢;硫化氢防护措施不当。
对策:加强对圈闭高压的监测,发现硫化氢及时采取措施;制定硫化氢应急预案;按标准配备硫化氢防护用品。
2.4井架倾倒或倾斜
原因:井架受力不均;钻前基础质量差;井架安装时吊装绳索不符合要求;起升钢丝绳断裂;井架安装时吊装绳索受力不均;大风、地震等不可抗力因素;井架安装拆卸过程、起井架中违章操作等。
对策:井架必须按规定定期检测评定等级,载荷降低后应降级使用;按规定要求对井场基础进行处理并验收;使用合格的吊装绳索,并在使用前对绳索进行检查;在起吊设备前要进行试吊;起升井架应严格检查各种动力和气控系统;起升井架时要按规定对各种销子、销孔进行检查,并按要求充装缓冲汽缸压力;按规定要求对起升时的井架进行检查验收;设备拆装和起吊作业必须有现场安全监督和有经验人员指挥;起井架作业应制定详细的应急预案等。
3.结论
在应用预先危险性分析时,经常会出现一些问题,如等级依据不充分,分级定位不明确,采取的防护措施不具有针对性等。预先危险性分析方法可以对工程、项目中已知可能发生的事故隐患进行详细的分析,提出预防和控制危险的措施。只要能正确的运用,预先危险性分析方法仍是进行危险性辨识、评价和事故预测的有效方法之一,重要的是在预测的基础上,强化实际施工过程中采取相应的措施,以有效避免施工作业中重大事故的发生,确保工程、项目的安全顺利进行。
参考文献
[1]吴宗之等.工业危险源辨识与评价[M].北京:气象出版社,2000.4.
作者简介
杜学盛(1972-),男,山东文登人,毕业于大庆石油学院石油工程专业,工程师,从事安全监督和管理工作。